我国新能源汽车技术发展现状及对策研究
2024-03-28刘祥武
刘祥武
(日照市东港区政务服务中心,山东 日照 276800)
0 引言
相较于传统的内燃机汽车,新能源汽车的主要动力源将不再依赖于传统的能源燃料,而是依赖于新能源,同时采用先进的驱动技术,以实现低碳环保、节能减排的目标。新能源汽车产业的发展也符合绿色发展理念,能够达到节能、减轻机动车排放造成的环境污染等目标。因此,应充分发挥产业融合优势,最大限度地满足新能源汽车行业需要,推动我国经济发展和汽车行业的转型。
1 我国新能源汽车技术发展现状
1.1 纯电动汽车技术
纯电动汽车是指在不依赖其他燃料能量的情况下,利用电能实现车辆的动力运转,即利用电动机推动车辆引擎。在该模式下,通常要加装储能设备,这也是纯电动汽车难以推广的主要原因。当前,纯电动汽车的电池续航能力和功率特性不足一直是制约其发展的瓶颈。目前,国内对燃料电池进行了大量研究,其中最常用的是三元锂铁、镍钴三元锂电池,它们的单体能量密度可达140Wh/kg,具有长寿命、可快速充电等优点,已在部分纯电动汽车中得到了应用[1]。
1.2 混合动力汽车技术
在混合动力汽车中,动力来源并非只有一种,其主要特点在于采用电机与常规燃油相结合的方式。目前,混合动力汽车的发展速度远超纯电动车。混合动力汽车能够有效弥补纯电动汽车在动力方面的不足,还可以减少对常规燃料车辆的使用,有助于实现节能减排目标。根据技术原理,混合动力汽车可以分为串联型、并联型、混合型3 种。由于技术原理的差异,不同类型的混合动力汽车在运行中的表现也有所不同。
串联式混合动力汽车的核心在于通过电源实现对电机与发电机输出的协调,从而对整车电气控制系统进行控制与管理。在并联式混合动力汽车中,可以选择两种不同的驱动方式,这取决于车辆的行驶需要。联式混合动力汽车的驱动系统主要是电动机和内燃机,它们既可以共同工作,协调驱动,也可以单独驱动。
1.3 燃料电池汽车技术
燃料电池汽车是通过无氧化学反应将氢与氧转化为电能,既符合新能源汽车的技术需求,又能够实现清洁能源的高效利用,有助于推动我国低碳经济的发展。从未来的应用需求来看,燃料电池动力汽车较纯电动车和混合动力车更具发展前景,因为它无需频繁充电,添加燃料即可保证车辆的续航能力。
相较于电池,国内在燃料电池领域的研究尚处于起步阶段,目前主要关注氢燃料电池的研发。由于氢气具有不稳定性,且氢气贮存仍是一个亟待解决的问题,这在一定程度上阻碍了该技术的广泛推广。尽管如此,随着国内对燃料电池领域研究的不断深入,该技术在未来有望得到进一步的发展和普及。
2 我国新能源汽车发展面临的问题
2.1 技术创新能力不足
电池、电机和电子控制等关键技术是决定新能源汽车性能与品质的关键。在国家的大力支持下,多项关键技术已实现突破,但仍有关键技术依赖进口,需要加大关键技术自主研发力度。另外,我国在新能源汽车领域核心技术人才方面也存在一些不足,不仅对新能源汽车的核心技术研究和开发产生了较大的影响,而且对我国新能源汽车行业的发展也产生了一些负面影响。此外,由于新能源汽车是新兴领域,当前技术创新能力不足,在一定程度上制约了新能源汽车的发展,因此需要不断创新,提高生产工艺,以更好地适应市场需求[2]。
2.2 资金支持不足
新能源汽车行业是一个新兴行业,需要大量的技术投资和制造装备投资。然而,目前国内汽车市场仍以燃油车辆为主,车辆生产企业仍在使用常规生产线进行车辆制造。为了推动新能源汽车行业的快速发展,需要改进生产装备、强化科技研发、改造传统生产工艺、提高产量并进行市场开拓,这些都需要大量的资金投入。与常规燃油车辆的制造与营销相比,新能源车辆的制造与营销需要更多的前期投资,若发展初期投资不足,会严重限制新能源汽车行业的发展。
2.3 消费者认可度低
尽管新能源汽车在节能、环保和购置成本方面具有显著优势,但其销售量远低于预期。以电动汽车为例,目前国内大部分电动汽车是公交车,私家车中电动汽车的占比很小,销售情况也不理想。此现象的根本原因是消费者对新能源汽车的认知程度不高。消费者在购车时往往存在诸多担忧,特别是在北方地区。由于中国北方天气较为寒冷,消费者更为担忧电动汽车电池在冬季的表现,导致购车意愿下降,电动汽车销售量难以提升。
2.4 专业人才不足
由于新能源汽车在国内发展尚处于初期阶段,相关技术和生产等尚不成熟,因此对相关领域专业人才的需求较大。不仅需要专业的技术研发人员,还需要专业的管理人员。然而,人才培育是一个长期的过程,不能一蹴而就。同时,技术人才和管理人才要想更好地履行职责,必须具备一定的工作经验。然而,经验的积累也需要时间,因此目前国内相关领域的人才仍面临很大的缺口,在一定程度上阻碍国内新能源汽车行业的发展,导致新能源汽车行业缺乏活力和创造力。
3 新能源汽车技术发展对策
3.1 优化产业链
产业链的优化是促进我国新能源汽车产业快速发展的重要方向[3]。新能源汽车的整个产业链包含电池生产、电机生产、车身生产、整车生产、配套零部件生产、充电设施建设、旧车回收等方面,各方面需要保持密切的配合和协调。为此,必须强化对供应链的管理与协作,以实现产业链的最优配置。
一是要促进上、下游产业间的协作,达到双赢。电池厂商可与汽车制造商密切配合,开展共同研发、行业协作,提升汽车的续航能力与综合性能。与此同时,整车生产企业可与充电设施建设公司开展合作,开展充电设施推广与建设,提升用户的便利性与满意度。
二是要提升产业整合程度,形成协同效应,降低产品成本,提升市场竞争能力。例如,通过技术创新与制造过程的优化实现制造费用的降低,提升整个产业链的总体利益。同时,可以通过政策导向、产业聚集等方式,将更多企业、资金引入新能源汽车行业,促进产业链的不断完善与优化。
3.2 加大技术研发创新力度
首先,增加蓄电池的能量密度。电池作为新能源汽车的核心部件,其能量密度对整车的续航能力有很大的影响。当前,在新能源车辆上使用最多的是锂离子电池,但是其能量密度比较低。为此,必须继续研发新的电池材料,提升其能量密度,以达到延长新能源汽车续航能力的目的。
其次,延长电池的使用时间。目前,在新能源汽车中电池的使用时间是制约其发展的主要因素。要解决这个难题,必须不断进行技术革新,寻求更加稳定和持久的电池材料,以减少新能源汽车的运行成本。
再次,提升充电速度。充电速度是衡量新能源汽车使用感受的一个关键指标。目前,纯电动汽车的充电速度较慢,要想达到更远的续航距离,需要耗费较长的时间充电,因此迫切需要研发更快的充电技术,以进一步提升电池的续航能力,优化用户的使用体验。
最后,需要在动力系统、电子控制系统和信息技术等领域进行技术革新,促进新能源汽车技术水平的持续提升。同时,必须更好地利用信息科技提升新能源车辆的智能程度,使电动汽车出行更加智能、快捷。
3.3 构建专业人才队伍
在政府的大力支持下,我国汽车工业在一些关键技术上取得了突破性进展,且拥有了一定的竞争优势,正处于从规模化向高质量发展的时期。为此,要加强人才培养,不断打牢人才基础,提高新能源汽车产业发展质量与效率[4]。同时,需要健全企业培训制度,将组织管理、生产研发、销售服务、维修检测等方面的人才联系起来,强化骨干人才库,引进优秀型人才,并注重培养复合型高素质人才,确保实现各类人才人尽其用。
此外,需要根据实际情况,积极推动新能源汽车基础零部件基地和材料基地的建设,推动基础产业的集聚和发展。为改变我国在新能源汽车行业缺乏基础材料和技术创新不足的现状,需要主动在新材料方面进行知识产权布局,促进技术创新成果成为标准或专利。强化技术研发,注重技术与设备的紧密结合,促进汽车生产过程的创新。重点突破关键技术难题,构建关键过程技术创新系统,整合已有资源,组建关键共性技术研发组织,开展先进成形、加工等关键技术协同研究,为我国新能源汽车工业发展奠定坚实的理论和技术基础。
3.4 协同高效管理
产学研政企紧密合作,有助于充分发挥政府、企业和院校的优势,提高研发、开发和生产水平,促进我国新能源汽车领域科学技术发展和自主品牌创新。为此,需要完善各级政府的行政职能,完善各部门之间的协作与联系机制;企业则要主动推动国产新能源汽车行业的国际化发展,在保持国内市场占有率的同时,将目光转向海外市场,以实现整体销售量的增长。
3.5 完善配套设施
针对新能源汽车行业的发展需要,应积极推进充电基础设施建设,提高充电桩等设施的性能,以推动新能源汽车行业的整体发展。
首先,要注重对基础设施建设的优化,在各地建立更加完备的充电站等设施,加速建设进度,以适应新能源汽车用户的需要。
其次,制订完善的充电设施建设规范,加强各种类型充电设备之间的兼容性,提高能源利用率,保证用户可以轻松充电。
最后,支持具备研发充电设施的企业开展技术研发工作,对充电桩相关研究和发展给予相应的支持,缩短相关的研发周期,为后续充电基础设施建设打下坚实的基础。
3.6 规范市场
新能源汽车产业的发展,一方面取决于其本身的技术水平和制造服务水平,另一方面取决于新能源汽车的整体市场环境[5]。新能源汽车想要在车市上站稳脚跟,必须有良好的营商环境作支持。
为此,国家要继续强化对新能源汽车市场的宏观调控,结合现实需要,建立公正、合理的新能源汽车市场标准,在持续推动新能源汽车发展的过程中,强化对新能源汽车企业的监督,让新能源汽车市场向标准化方向发展。在为新能源汽车企业提供各种优惠政策的同时,要做好相应的监管工作,保证新能源汽车的研发、生产符合法律法规要求,保证所采用的各项技术与材料都符合标准,从而促进新能源汽车行业的可持续发展。
3.7 合理处理安全问题
首先,有关部门要强化对新能源汽车的安全监管。比如,派遣专业人员深入各个新能源汽车生产企业,监督其设计和生产工艺,发现问题必须立刻上报有关部门,然后有关部门责令企业在规定时间内进行整改,直到完全排除安全风险,才能投入市场。
其次,全面落实新能源汽车电池的回收工作。电池作为新能源汽车的核心部分,与新能源汽车的安全问题息息相关。对于服役到期新能源汽车电池,要进行科学安全的回收利用或者销毁,避免引发不必要的安全事故,同时达到保护环境的目的。
最后,需要持续提高新能源汽车设计、制造技术,提高新能源车安全性和可靠性[6]。
4 结语
综上所述,随着时代的发展和科技的进步,我国新能源汽车技术发展质量得到显著提升,在一定程度上满足了节能环保的需求。经分析,技术创新能力、资金支持、专业人才不足仍然制约着新能源汽车的发展。采取优化产业链、规范市场、完善配套设施、构建专业团队、解决安全问题等措施,能够促进我国新能源汽车领域突破发展瓶颈。未来可以将更多注意力放在其他清洁能源方面,同时始终将新能源汽车的安全性放在第一位,实现全方位提升新能源汽车发展质量的目的,兼顾社会、经济及生态效益。