中國新能源汽車與電池技術研發進展與重點部署

摘 要：隨著交通運行量的增加，對環境造成極大的負擔，環境問題逐漸引起人們的關注。汽車排放清潔化、能源多元化的控制模式成為當下主要研究目標。新能源汽車的發展逐漸引起重視。借助新能源汽車可是新高效節能減排的處理模式，對社會發展的積極影響不容忽視。電控內燃技術、電池技術的發展對新能源汽車的影響極大。文章對新能源汽車、電池技術的發展狀況進行了分析。

關鍵詞：新能源汽車；節能；動力系統；電氣驅動

引言

汽車產銷量逐漸增加，帶動了石油行業的發展，中國能源供應存在嚴重不足，對國外原油的依賴程度較大。加強新能源開發，避免過量二氧化碳排放引起的環境負面影響十分關鍵。針對當下汽車工業中，環境問題、能源問題的主要矛盾，加強新能源汽車行業的發展十分必要。作為世界新能源汽車的產銷大國，汽車零部件至關重要，汽車動力電池的研發對整體汽車的影響最為突出。作為重點研發問題，加強電池等相關資料的分析，縮短國內外水平差距是當下主要任務。

1 新能源汽車發展概述

1.1 動力系統發展概述

能源危機日益嚴重的今天，加強對汽車動力來源的合理控制十分必要。現階段，世界范圍內的汽車保有量為8億，有關部門統計結果表明：預計到2020年全球石油耗費量中，將有65%以上屬于交通行業耗費。供求危機逐漸增加，導致油價等市場行情不斷發生變化。引起環境污染、溫室氣體排放等問題突出。為此，加強新能源汽車的開發十分必要。2013年11月，國家財政部、科技部、工業和信息化部、發展改革委等四部委共同確定了28個中國第一批新能源汽車推廣應用城市或區域的名單，其中包含23個城市和5個城市群。

1.2 新能源汽車產業相關政策

為了鼓勵國家新能源汽車的應用，政府提高了對應電池支持汽車的投入，出臺了一系列補貼政策。2012年7月，國務院正式發布《節能與新能源汽車產業發展規劃》，規劃了中國未來新能源汽車將以純電驅動為主要戰略發展方向，當前應重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，這為中國新能源汽車的發展提供了路徑支持。國務院相關機構對相關行業標準、技術規范的落實提出對應新要求，為中國汽車行業的合理發展打下了良好基礎。國家針對消費者購買狀況，提出了對應新能源汽車的政策要求，充分體現了國家對新能源汽車的重視程度。

1.3 新能源動力系統的戰略

（1）目標定位，動力系統對汽車行業的發展影響巨大，是提高新能源動力系統合理性的關鍵。國家針對科技規劃領域的發展結果表明，在提高汽車保有量的前提下，對年油耗量的控制需要維持在每臺車1t左右，同比需要縮減成本30%左右。國內車輛的能源從傳統石油、天然氣逐漸向生物燃料方向發展。建立國有汽車新能源技術的長期發展是當下主要任務目標。

（2）戰略要求。為了實現上述目標，需要切實考慮能源動力的要求。對發動機進行電控、清潔方向的處理。針對二氧化碳排放量逐漸增長的狀況，加強電氣化、多元化的合理控制，是提高動力系統發展合理性的關鍵。為了推進節能、汽車行業的穩定性，需要保證汽車朝著微型化、低油耗的方向發展，深入開展動力系統的核心技術。針對電機驅動系統內燃機系統進行深入調整，提高能源系統的合理控制化，實現自主研發的創新要求。

2 新能源動力系統研發進展

2.1 研發現狀

在單體電池新產品方面，我們的磷酸鐵鋰能量密度已經能夠做到120到140瓦時/公斤，容量為5安時的磷酸鐵鋰電池能量可達130瓦時/公斤。單體動力電池安全性都達到了國標的安全性要求，但是在錳酸鋰和三元體系等方面，對安全性的把握控制應該更為嚴格。國內的方形鋰離子電池比國外水平更先進，但是在軟包和18650電池的技術方面，能量密度上我們與國外相比還有比較大的差距。從整體分析角度出發，對應關鍵問題需要考慮鋰電池的要求，現階段，已經初步形成了完整的鋰電池體系，針對鋰電池動力系統的結構、工藝和生產技術的控制已逐漸形成了新模式。亞洲范圍內，鋰電池主要在中、韓、日三國的研發較多。世界范圍而言，美國的研發能力較強。中國動力電池的指標與國外先進技術已經明顯縮小了差距，但是在材料基礎方面仍有待提高。加強抑制效果、電池安全穩定性是當下企業研發的主要方向。對國內電池制造廠家而言，其優勢產能要求不容忽視。

2.2 存在問題

國內鋰電池發展中，存在問題較多，分析如下：第一、高端材料的應用有限，低端材料相對存在過剩的狀況。整體工藝加工有待提高、需要充分考慮材料穩定性特點。第二、電池設計中無法實現基本要求的滿足，多組電池共同存在仍無法滿足要求。第三、電池回收規劃能力差，整體設備的發展水平偏低。電池在制造方面，受精度、性能、適應范圍等限制，與國外企業的發展狀況存在一定差距。第四、自主創新能力一般，國內電池企業無論工藝研發，還是設備制造等，均存在自主創新能力差的不足，限制了相關經驗、設備制造水平的發揮。再者，電池檢測功能有限，從數據采集方面而言，需要充分考慮熱管理、安全管理方面的要求，避免散熱、保護、使用等存在隱患問題。

2.3 未來研發重點

在動力電池研發規劃上，我們也提出了電池能量密度規劃，即到2020年達到300瓦時/公斤，成本降到0.8元/瓦時以下。在最新的規劃中，我們要求電池能量密度達到500瓦時/公斤以上，世界主要國家在這些規劃目標方面基本保持一致。

專家預計，2020年是國內動力電池發展的關鍵階段，對應鋰電池技術研發目標主要是針對新型鋰電池進行的開發，重點考慮能量密度的提升，加強動力系統的智能化研究。爭取到2025年，實現新型電池技術的的發展取得顯著成就，縮短與國際先進水平的差距。提高相關企業的整體競爭力。未來發展期間，高性能、低成本的鋰電池是主要目標，對新能源汽車動力行業而言優勢極為突出，可充分實現便利度、安全性的提升。

2.4 節能減排效應分析

與傳統燃油汽車相比，能量轉化問題需要引起關注，對應轉化效率、能耗問題、綜合效率等均可實現優化。在考慮電網輸電效率的基礎之上進行能耗分析，結果表明提高純電動汽車的優化可充分實現汽車能耗比例的降低。純電動汽車、混合動力汽車的能耗需要充分加強能源結構的優化，保證整體發電質量的提升，對電動汽車的合理發展具有積極影響。

新能源汽車的碳排放量下降明顯，根據其驅動狀況可實現對能源的高效利用。混合動力汽車方面，考慮燃油汽車的測算，可實現汽車排放量的合理控制。充分緩解中國以火力發電為主的能源結構形式，對電動汽車、混合動力汽車的長期合理發展具有積極影響。

3 結束語

從汽車能耗、環境發展角度出發，新能源汽車的發展已經成為當下主要任務。加強汽車節能減排理念的落實，提高電池技術的發展，對各個企業長期統籌規劃管理具有重大影響。合理考慮充換電設備設施的要求，提高電池技術的結構、材料、原理分析，對提高動力電池發展的合理建設具有不可低估的作用。加強資金、資本建設的合理控制是當下主要工作內容。通過對汽車能源的有效控制，可避免石油、天然氣等原料耗費比例過高，二氧化碳排放量過大的危害，發展前景十分廣闊。

參考文獻

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作者簡介：馬寧（1979.04-），男，回族，籍貫：北京市西城區，學歷：本科，職稱：工程師，單位：中國汽車技術研究中心，研究方向：新能源汽車。