汽车新能源技术综述

摘要：随着生活水平提高，传统汽车进入各家各户，能源的急剧消耗，环境污染等问题日益突出，汽车新能源的发展应用而生。本文对新能源汽车发展进行剖析，分析当前对新能源技术的影响及发展面临的瓶颈，并展望了新能源汽车的发展方向。

关键词：新能源汽车;能源消耗;环境污染;新能源技术

1.引言

行业数据统计，近十年来中国新能源汽车产销量不断增加，在2017年首次突破百万辆，实现全年销量的128.6万辆。仅2018年前半年，新能源汽车就实现63.2万的销量。新能源汽车在北上广发达城市发展很快，但在其他城市却发展较慢。同时，由于2019年政策变动较大，新能汽车产销首次下降，其前景变得不明朗起来。

受宏观调控影响，近几年来新能源汽车的公司如雨后春笋，产业链条急速完备，各公司也开始思考发展方向和技术研究。比亚迪公司全面布局新能源市场，打造有低中高多种品牌车型。奇瑞公司大力研发电池产品，完备三大电技术和整车核心制造技术。尽管各大汽车公司都全力发展新能源，但是由于技术起步较晚，不免存在人才匮乏、管理不善、体系不全、监管不力等现象。

2.新能源汽车技术综述

2.1燃料电池电动汽车

燃料电池汽车是由氢氧发电作为车辆行驶的动力，其排放物为零污染的水。且通过加注氢实现充能，无需长时慢充电。国内研发氢燃料汽车十余年以来，国务院相关政策持续支持研发燃料电池汽车。目前，国内燃料电池汽车主要以客车为主。但美国等已开始生产燃料电池乘用车，韩国燃料电池汽车更是实现了2分钟加氢续航618公里，达到或者超过燃油车水平，且具有噪音低、响应快特点。然而我国燃料电池汽车受限于燃料电池成本高、制造技术落后、对外依赖大、加氢站不足等问题一直被限制在客车上。

2.2混动电动汽车

混合动力汽车保留了传统汽车的发动机，也拥有纯电车的电池，节能和续航双达标。混合动力汽车分为并联式、串联式和混联式三种。并联式通过机械耦合原理把两个驱动系统并联，可共同驱使车辆，也可单独驱动车辆，较大地提升了能源利用率，但构造变得复杂。串联式靠发动机带动电机发电给电动机驱动车辆行驶，该构造舒适性好，发动机可持续在最佳运行工况，降低尾气排量，但发动机能量经几次转换而损耗严重。混联式则使发动机在驱动汽车的同时也能发电，从而实现汽车的节能和高效要求，但也使该结构更加复杂。

传统混动车辆电池较小且无法给电池充能，因而节能效率较低。但随着纯电动充电技术的革新，在传统混合动力基础上补充了电池充电功能，于是增程式混动汽车就应运而生。在日常代步跑短途时，增程式混动汽车完全可借助动力电池维持续航行驶;在长途高速需要发出较大功率时，它又可通过增程器产生一部分功率，实现汽车长续航和提速快的同时避免动力电池在急加速时发电倍率变大的情况。与其它插电混动汽车相比，增程式的电池容量大、结构简单，纯电模式更持久，制造成本更低，既经济又实用。

2.3纯电动汽车

纯电动汽车以车载电源为唯一动力，用电动机驱动车辆行驶。其核心部件是电池、电机及电控系统。其中，电池是纯电动汽车的唯一电源，为车辆提供行驶能量，影响着纯电动车的续驶里程。电池能量密度越高，电动车续航里程越好。但车辆装载电池数量受安装空间限制，只能通过提高电池能量密度来提高续航里程;电机是纯电动车辆的动力驱动装置，其技术成熟稳定，呈多样化发展态势。目前国内的纯电动汽车大多选用异步电机。该电机体积小、质量轻、结构紧凑、耐用性和可靠性高，较好地满足了纯电动汽车性能要求，给驾驶者带来很好的体验;电控是纯电动汽车控制中心，作用为监管车辆各电器运行状态。在汽车行驶时，电控控制电池传递给电机和电子设备的电量以实现车辆的各个功能及服务。

一般来讲，纯电动汽车百公里用电10-20KWh，大约相当于汽油车百公里1-2升油。例如排量为1.6L的汽油车百公里油耗就达到了8升，而在能源消耗方面纯电动汽车优势明显。但在充电速度方面，纯电动汽车有一定不足。但随着换电技术的出现，纯电动汽车可实现4分钟快速更换动力电池，较好弥补了纯电动车充电慢的难题。

3.新能源汽车技术发展趋势

3.1加快破解氢燃料电池核心技术难题

燃料电池只需加氢即可的汽车非常值得发展。既可以做到零污染，也可保证一定续航。在噪声和动力等方面也有不错表现。只有掌握了电池核心技术才能发展，所以要加强政策引导，相关企业和学校全力研发，加快破解该技术难题。

3.2电池和电控技术需全力研发

电池和电控技术是纯电汽车的两大重要部件，会影响汽车动力性、安全性、续航性能等。企业要加强系统研发，努力提升能量密度和安全性，加强电控管理的同时保證续航稳定。

3.3加强宣传力度，完善配套服务

我国新能源汽车的配套服务有很大发展和提升空间，需要国家在发展汽车技术的同时加快推进基建建设、开展与地方商业合作、完善配套服务，尽快普及加氢站、充电站、换电站及维修点。

4.总结

综上所述，本文综合概述了新能源汽车技术发展现状及行业水平现状，简要说明了新能源汽车将来的发展趋势。文章指出：未来新能源汽车市场发展可能会以纯电动汽车为主，兼有燃料电池汽车和混合动力汽车一席之地。随着纯电动汽车电控和电池技术的更进一步研发，纯电动汽车实现长续航及快充电、耐用性及高安全性，未来极有可能彻底代替内燃机车在全国乃至世界范围推广普及。而增程式混合动力汽车会在纯电动汽车技术研发过程中充当过渡产品的角色。燃料电池汽车虽无传统燃油车和纯电动汽车的不足，但是要攻克的关键问题很多。

参考文献：

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[4]李青.新能源汽车的发展现状和前景[J].产业创新研究，2019，10：14-17.

作者简介：张小青，山东工业职业学院，助教，工程师。