電動汽車產業現狀與未來發展趨勢

李濤+唐斯曉

摘要：隨著蓄電池性能的提升，電動車輛得到了廣泛的應用，在今后一段時間內，車輛發展的主流將會以電動車輛的生產與保有量逐年增加，并部分取代內燃機車的趨勢。同時，由于電動汽車的技術越來越成熟，電動汽車的管理與服務也更加規范；電動汽車的標準也將以系列化、標準化的現代化模式出現，電動車將會開啟一個車輛時代的變革。

關鍵詞：電動車；新能源汽車；汽車租賃；共享汽車

中圖分類號：F426.471文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.006

1電動汽車行業現狀

汽車行業對國民經濟的影響極為突出，汽車行業帶動了相關產業。

國內汽車保有量增加，無車家庭潛力巨大，中等收入為主體的家庭進入車輛更新高峰。2015年機械行業的貢獻比重為26%～28%，其中汽車占機械行業的51.7%。

隨著石油與環保問題的凸顯，電動汽車發展迅速，我國電動汽車保有量每年以大于100%的速度遞增；歐洲已有發達國家制定了汽車發展新目標時間表，將在2040年不再生產內燃機動力汽車。有些國家為了鼓勵電動汽車的發展，電動車充電免費；也有些國家已經開發照明電線桿直接提供電源插頭，實現便捷“充電樁”等，電動汽車將是全世界范圍的發展方向和未來目標。針對車輛發展的趨勢，我國也制定了淘汰內燃機車輛的計劃時間表，因此電動汽車的發展將是車輛發展的必然趨勢。

2電動汽車技術現狀

世界的新能源汽車目前主要以純電動汽車為主，氫燃料電池等燃料電池技術短時間難以有新的突破。插電式混合動力汽車、節能汽車、智能網聯汽車等發展方向不是目前研究的內容，而是未來汽車發展過程中汽車形式的演變和不同技術領域的交互滲透和應用。

電動汽車的瓶頸：電池攜帶能量密度、高效電機驅動技術和產品、電控管理系統等問題，是制約電動汽車的主要問題。我國現有技術及生產現狀都與國外有一定的差距，但主要問題還是蓄電池單位體積或單位重量儲能值低，同時使用性能差，無法滿足電動車的要求。

3未來電動汽車的研究領域

（1）電動汽車輕量化：車輛重量每降低10%，能耗下降6%～7%。

（2）復合材料、新塑料等技術的研究和應用，將為電動汽車的輕量化提供產品和可行的新技術。

（3）輪轂電機驅動、電控技術、電源管理技術、汽車底盤結構的全新設計、電動汽車傳動設計等都是目前研究的方向。

4新能源汽車產業化高速發展的先決條件

國內汽車產業仍處于一個高產銷量的狀態，在如此巨大的市場中，新能源汽車只是在一些特殊領域有一定的銷量，而在家用汽車市場仍處于一個起步階段，主要原因還是技術問題。

用戶對于新能源汽車要求中，重要的一環就是使用簡便，新能源車輛現有的技術受電池、充電技術等方面的因素影響，和常規能源車輛相比，存著使用時長受限、及時性低等劣勢。電池的充電速度及電池的能量密度是制約著新能源汽車高速發展的主要因素，如何解決這兩方面技術問題，就是未來新能源汽車發展的方向。

解決電池能量密度不高有兩種方式：

（1）標準化、模塊化。目前現有的鋰離子電池的能量密度及充電速度都無法滿足便捷使用，尤其是在長距離行駛上極為不便，充電時間久，行駛時間短。若國家將電池組的規格尺寸進行約定，形成標準的使用模塊。由國家相關部門牽頭，國有能源公司為主，建立相關的電池組供應站，而具體模式可以采用租賃式，用以緩解巨大的資金投入。

（2）尋找制作高能量密度的新材料或者新模式，例如現有的超級電容電池、空氣鋁電池等。空氣鋁電池的能量密度較高，有資料稱，100 kg的空氣鋁電池可使一輛電動汽車行駛3000 km。如果電池組可以達到這種能量密度，這種續航能力已經足以支持常規行駛里程了，只需要在高速公路服務區少量建立電池組更換站，其余更換工作均由4S店完成，如此模式已經足以支持家用汽車市場。國內某汽車企業已經開始運作該種模式，以4S店形式出現方便快捷的電池更換經營模式，汽車與電池則是兩個不同的消費產品。

無論哪種方式，都比目前所推行的充電樁更具有優勢。充電樁模式無法根本解決的一大難題就是使用的便捷性，無論哪種鋰電池，但凡用于新能源汽車上的電池，其功率均在80 kWh以上，想實現在10～15 min內實現充電50%以上都是很難以實現的，即便可以實現，成本控制、充電損耗、電池壽命均會受到較大影響。所以從長遠角度看，充電樁并不是推動新能源汽車快速發展的必要產物。

5新能源汽車的發展經營模式

（1）由國家頒布法律法規，制定相應標準，規定新能源汽車動力電池組的外形尺寸、容量等參數，所有新能源汽車制造商均需遵從該標準，形成標準化、通用化的產品。

（2）建立電池自助更換站，實現車輛共享，汽車分時租賃的模式一樣，采用計時計量的方式運營。

當電池剩余電量到一定程度時，提醒應就近選擇電池更換站，進行自助更換電池，當使用后的電池放回回收柜時，根據電池剩余電量以及電池壽命使用情況，按一定比例系數收取使用費，金額可參考燃油價格或其他價格。當用戶支付費用后，予以發放新電池繼續使用。

（3）所有新車購買時，車價與電池價格分開支付，購買電池的費用可理解為押金形式，用于初期緩解廠家巨大的資金投入，當車主不再使用該電池時，可將電池退還廠家，廠家全額返還當初購買電池的費用，而折舊費分攤至每次在自助更換站更換電池時支付的費用中。廠家也可制訂優惠政策，如行駛一定里程后返還一定押金，用以吸引客戶。

我國在車載電池技術與國外有一定差距，更大的差距在電機生產技術、電控管理系統等方面。蓄電池不論是鉛酸蓄電池、鋰電池、磷酸鐵離子電池、三元鋰電池等，都難以滿足電動汽車對動力的要求。電動汽車將以車輛行駛速度、整備質量等不同等級進行分類，形成系列化生產的模式，并各有不同的續航里程：

低端車重量：150～300 kg；最高車速 40 km/h；續航100 km；

普通車重量：1200～1600 kg；最高車速160 km/h；續航350 km；

混合動力車輛重量：高于原有車型重量；最高車速低于原車型速度；續航350 km。

隨著蓄電池技術的發展和完善，電池管理和租賃業管理的提升，方便快捷的電池更換方式，未來城市最為適用的車型重量應在600～900 kg范圍；車速在 40～100 km/h范圍；續航里程100～350 km的車型為主導車型。

6結論

內燃機汽車將面臨萎縮，并將逐漸讓位于電動車輛，但電動汽車目前依然有很多關鍵技術需要進一步的研究。隨著電池與電控技術逐漸完善和材料技術的發展，電動車輛將成為未來車輛的主流，也將以更方便快捷來提高人民的生活質量，并將開啟一個環保、安靜的世界。

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