新能源汽车技术创新现状及策略探讨

张华伟 赖颖

摘要：我国经济的持续发展为汽车行业提供了良好条件，但在汽车使用量不断增加下，环境污染问题逐渐加剧，而新能源汽车的出现可有效促进经济与环境的协调发展，成为汽车行业未来发展的主要趋势。为了更好地应对新能源汽车发展中的技术锁定问题，我国应将重点放在技术创新上，不断突出技术优势。基于此，从新能源汽车主要技术入手，阐述我国新能源汽车技术创新现状，并提出促进我国新能源汽车技术创新的策略。

关键词：新能源汽车；技术锁定；技术创新

中图分类号：U469  收稿日期：2023-11-23

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.02.015

1 前言

在环保理念以及可持续发展战略不断深入下，新能源汽车发展速度逐渐加快，为促进新能源汽车发展，我国出台了多项支持政策，如《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》等。当前我国新能源汽车销量稳步增长，但在技术创新上仍面临一些阻碍，因此，如何实现技术的持续创新，在国际上提升我国新能源技术竞争实力，成为我国未来新能源汽车重点关注的问题。

2 新能源汽车的典型技术

2.1 氢燃料电池汽车技术

氢燃烧生成物主要是水，氢气可为汽车提供动力，是新能源汽车中的一种技术手段[1]。氢燃料电池主要是借助氢元素产生相应反应而获得并存储能量的一种电池，原理较为简单。通常情况下，氢燃料电池的基本原理为：借助电解水逆反应得到能量。实际过程为：在相应催化剂影响下，电池阳极位置的氢元素会发生催化反应，得到电子与质子，电子携带阴电荷运行于外部电路中，质子携带阳电荷，能够穿过隔膜进入到阴极，最终获得电能。受催化作用影响，处于阴极的氧离子，能够同电子、质子反应，从而生成水。电能与水属于氢燃料电池的最终产物，不会对环境产生污染。氢燃料电池反应基本原理如图1所示。

我国拥有较为充足的氢气储备量，通过不断提升氢燃料动力技术水平，可使汽车具有更高的环保优势，减少不可再生能源的消耗，确保我国在能源方面拥有较大的主动权。氢燃料技术优势较大，但在氢燃料电池研究上仍面临使用寿命问题的阻碍，研究出的电池寿命往往难以达到较理想的要求。加上氢气能量密度高，常温差压下呈现出气体状态，因此对运输、储存、加注要求较高，较易发生爆炸事故，该技术仍存在多种技术难点。

2.2 混合动力汽车技术

混合动力汽车技术属于应用较为广泛的一种新能源汽车技术，在不同价格层次的汽车中均有所应用，驾驶人员能够自由转换内燃机与电动机，进而使不同需求得到良好满足。实际上，混合动力汽车技术就是新能源汽车与传统汽车的良好融合，不仅具有传统汽车的动力，还带有电动汽车节能环保特征，有效延长了纯电动汽车续航里程。混合动力汽车优势较为明显，新能源汽车技术未发展完善时，可将发展该类型汽车作为一个过渡期，实现新能源汽车技术在汽车领域的逐渐渗透与延伸。混动技术存在多种实现方式，从不同的视角能够将其分为不同类型，如图2所示。

2.3 太阳能汽车技术

将太阳能应用于新能源汽车中，实际上就是将光能转化成电能的过程，此环节需要通过电池进行电能储存。由此可见，太阳能汽车属于一种电动汽车。这种类型的汽车中，核心技术为太阳能电池技术，其主要作用是提升汽车行驶过程中的能量转化效率，储存行驶中剩余的电能。光伏电池材料是薄膜电池及晶硅电池，不同类型电池材料转化效率如表1所示。现阶段，太阳能汽车技术在实际发展环节仍需将关注点放在以下方面：该类型的汽车，主要是凭借太阳能电池板获得电源能量。不过受转换效率等因素的影响，汽车速度往往受到一定的限制，一般很难超过100 km/h。阴天是影响汽车续航里程因素之一。电池板成本高，在一定程度上阻碍了这种汽车的快速发展，但该类型汽车仍有较大的发展空间。

3 新能源汽车技术创新现状

近年来，我国新能源汽车技术持续发展，其合作专利数量逐年增长，应用进入到成熟阶段。在合作专利申请主体上，涉及不同申请主体，如企业、高等院校、科研机构等，2005-2021年我国新能源汽车合作专利总数排名前5名的主体专利数量如表2所示。可以看出，国家电网公司位列第一，在新能源汽车行业技术研发中，国企在人才、技术及资金等方面具有较大优势，发挥出了较大的带头作用。在合作专利技术领域上，涉及到的技术领域较为广泛，新能源汽车专利技术主要表现在3个方向上，一是电能，二是电池，三是电动。现阶段，在电动以及电池研究上也在不断深入，可能成为新的研究热点。

受技术锁定等原因影响，我国新能源汽车技术创新面临一定问题，主要表现如下：

a.科研机构及高校主体创新能力不足。各主体在技术创新能力上存在较大差距，仍具有较大的提升空间。

b.核心技术领域创新不足。当前我国将新能源汽车技术研究重点放在电动、电池以及电能方面，不过在电池技术上仍面临性能、电容量及使用寿命等问题的限制[2]。因为新能源汽车在我国发展时间较短，与发达国家相比差距较大。

c.各地区技术创新能力不均衡。新能源汽车属于资本密集型高新技术行业，地区技术创新能力会受到其经济发展水平的影响，各地区经济发展水平不一，因此其技术创新能力不够均衡，且技术创新发展还会受到消费者认可度、售后服务保障以及基础设施配备等方面的影响。

4 新能源汽车技术创新策略

4.1 注重联合，提升技术水平

当前环境下，我国信息化发展速度逐渐加快，出现了较多先进的技术手段，使得各行业信息化水平得以不断提升。新能源企业需要借助这一发展趋势，重点实施產业融合。通过不断实施技术升级，为新能源汽车发展提供技术支持。企业在发展新能源汽车时，需要进行汽车结构创新，并对其相应组成零件加以优化更新。此外，新能源汽车领域应与其他行业积极合作，加大新能源汽车发展规模，获得更多的发展机会，从而获得更好的发展效益。积极借助先进的技术手段，强化技术研究，实现技术创新，进一步提升新能源汽车技术水平。

4.2 提升新能源汽车性能

新能源汽车发展环节，应对其发展目标及要义重新做出定义，积极实施技术革新，使新能源汽车获得核心技术，拥有更高的性能[3]。a.注重新能源汽车智能终端建设，将大数据技术、互联网技术积极引入其中，从而在各项技术支持下，使新能源汽车可通过互联网操作，进而实现无人驾驶，提升新能源汽车智能化水平。b.加大研究力度，最大程度上提升储能。由此使新能源汽车拥有更高的性能，获得更长的驾驶周期。为确保以上目标的良好实现，相关研究部门应选择最新的技术措施，科学设定各项参数，通过软硬件持续升级，提升新能源汽车服务水平，获得更加多元化的功能，在各个软件协同配合下，使其在车载技术以及车云融合上拥有较高水准。

4.3 增加技术力量投入

汽车属于重工业产品，实际生产环节会涉及较多配件及生产工序，所以技术需求较高，因此若想实现新能源汽车的不断发展，应进一步增加技术力量投入，获得更高的核心技术水平。

a.新能源汽车制造企业应注重核心技术引进，安排核心人员，积极到国外学习先进的技术手段，获得更多汽车制造知识，从而培养出综合能力强、技术水平高的人才队伍。企业还需要重点进行节能技术培训，使新能源汽车拥有更高的节能性。

b.加大品牌宣传力度，形成独具特色的汽车品牌，借助品牌效益，促进新能源汽车快速发展。

c.企业需要重点实施燃料研究，从而使新能源汽车功能更加多元化，将技术创新放在首要位置，促进新能源汽车稳步发展。

4.4 开展电池技术创新

a.强化污染控制。我国科技水平持续发展，在新能源技术研发上更加深入，这进一步提升了我国在新能源汽车方面的综合制造水平，满足了群众工作与出行需求。我国新能源汽车中，动力电池主要为锂电池，少部分新能源汽车中也会应用到铅蓄电池，这些电池具体应用环节会在一定程度上危害到周围环境，所以需要妥善处理，可从技术创新角度入手，不断延长其使用寿命，进而控制电池对生态环境的不良影响，提出新能源电池优势。

b.提升电池效率[4]。新能源汽车运行效率与运行经济性会受到电池效率的直接影响，为不断提升新能源汽车技术水平，应根据新能源汽车开发要求，重点提升电池效率，有效控制成本投入。新能源汽车研究人员应深入了解行业内部发展趋势，加大开发深度与力度，优化电池配置方式，适当减小电池体积与重量，进而满足行业实际发展需求。

c.扩展电池容量。新能源汽车电池容量与汽车运行成本密切相关，并且也决定着新能源汽车的推广效果，因此在电池技术创新环节研究人员应将研究重点放在电池容量提升上，从整体上提升新能源汽车运行效果，促进新能源汽车行业健康发展。例如，选择改变电池材料的方式，进一步扩展电池容量，还能更好地发挥电池应用性能，延长新能源汽车行驶时间。更换电池材料时，应选择导热速度快、散热性能好的材料，提升电池应用效果。

d.增加资金投入。当前，我国在新能源汽车电池技术研究上，人力与资金投入较为有限，并未获得良好的研究成果。技术水平不高的原因主要是因为资金投入有限，使得研究不够深入。因此，我国需要针对新能源汽车设立专项资金，借助这样的措施来提升研究人员工作热情。专项基金会的具体任务是追踪国际主流发展技术，例如可将更多资金用于电池能量密度提升上，不断扩展电池应用范围。在新能源汽车电池研究上，增加资金投入力度，还能推动行业内部研发工作的顺利开展，满足新能源汽车的具体运行需求。

4.5 加强核心技术研发

新能源汽车发展中，若想获得较高的市场占有率，不可过度依赖于政府部门。现阶段，我国政府为新能源汽车创设了良好的发展环境，新能源汽车企业应进行核心技术突破。企业管理人员需要强化对技术水平提升价值的认识，并在此方面加大投入力度，重点引入专业技术研发人员，还应加大人才培养力度，使自身研发出的新能源汽车更加安全、稳定和更好的性能，从而使新能源汽车市场竞争力不断提升[5]。

同时，国家相关部门应发挥出自身实际作用，强化政策引领，为新能源汽车发展提供政策支持；促进我国新能源汽车企业发展实力，从而更好地应对外国企业的竞争。具体而言，可进行新能源汽车技术研发中心的构建，并且针对核心技术实施优惠性支持，从而使企业积极进行技术研发，推动新能源汽车快速发展。

4.6 整合新能源汽车资源

为推进新能源汽车的发展，在加大技术研发力度的同时，还应确保各领域企业的良好合作。各领域企业可借助产业联盟的手段形成良性竞争。将此作为基础前提，共享各项资源，不断提升新能源汽车技术水平，解决当前存在的技术水平限制问题。例如，当前新能源汽车发展会面临磷酸铁锂电池容量低等相应技术难题，以此为重点进行技术研究，可有效实现技术升级。

此外，在各领域相互协同下，可实现相互学习，形成发展合力，实现共同发展，并促进新能源汽车领域不断进步。新能源汽车制造时，企业应注重研发细节，确保其符合消费者需求。通过创新外形设计，为消费者提供更加满意的产品，抓住较多的消费者群体。最终通过各企业共同努力，有效促进整个新能源汽车行业健康发展。

4.7 重视复合型技术人才培养

我国科学技术快速发展时期，新能源汽车行业属于高科技新兴产业，若想实现新能源汽车快速发展，不断提升技术水平，需要有复合型人才作为支撑，不仅要具备丰富的理论知识，还应拥有较强的专业技术水平[6]。

所以，新能源汽车企业需要积极引入专业技能型人才，实现自身稳定发展，并且还应在研发新能源汽车技术过程中，进行先进设备的积极引入，不断实施技术创新。以此为基础，促进产能提升的同时，获得更高的汽车性能，确保技术创新与品质提升双重推进。

就当前而言，我国在新能源汽车技术发展中缺乏复合型技术人才支持，为解决这样的问题，新能源汽车制造企业发展环节应同高校形成良好合作，从而重点培养复合型人才，在校企良好交流下，确保培养出的人才符合社会发展及新能源汽车发展要求。并且，新能源汽车行业发展中，应积极进行人才培养体系构建，有效提升人才培育水平。

5 结语

与传统能源汽车相比，新能源汽车具有良好的节能减排效果，可有效降低温室效应，保护生态环境，拥有较高的推广应用价值。新能源汽车技术水平是新能源汽车发展的关键，我国若想有效突破其他国家的技术锁定，不可一味的模仿，需要多了解国际最新技术动态，对新技术结构层次进行重点分析，才能实现新能源汽车技术不断创新，进而增强我国新能源汽车技术竞争力。

参考文献：

[1]冯丽沙，牛晓燕，马浩林.探析新能源汽车电子控制的关键性技术[J].汽车维修技师，2023（4）：118-119.

[2]新能源汽车三电技术发展趋势洞察[J].汽车与配件，2023（6）：26-29.

[3]顾成军.浅谈混合动力技术的新能源汽车应用[J].时代汽车，2023（6）：99-101.

[4]喻鑫.新能源汽车核心技术识别及布局分析[J].汽车与新动力，2023，6（1）：12-14.

[5]吳昊.新能源汽车主动四轮转向稳定性控制技术[J].机械与电子，2023，41（2）：37-40.

[6]李启超.云计算技术在新能源汽车研发系统中的应用研究[J].专用汽车，2023（2）：14-16.

作者简介：

张华伟，男，1985年生，讲师/高级技师，研究方向为汽车运用工程。

基金项目：2023年韶关市技能大师工作室（汽车维修工）