淺談新能源汽車的發展趨勢

朱靜妍 廖榮華

摘 要：近年來，由于傳統燃油汽車對能源的消耗和環境的污染，在各種需求和壓力的作用下，新能源汽車作為一種新型環保汽車正在迅速發展。新能源汽車技術的應用，能有效減少化石燃料的消耗和環境污染，使得汽車行業更加可持續發展。本文探討了汽車行業中新能源汽車在動力深度電氣化、車身底盤輕量化及整車智能網聯方面的發展趨勢。

關鍵詞：新能源汽車;動力深度電氣化;輕量化;智能網聯

0 引言

汽車的使用一方面能夠為人們的生活帶來極大的便利，但是另一方面也帶來了日益嚴重的環境污染。新能源汽車是未來汽車的趨勢，采取新型動力系統，能有效降低能耗，減少排放污染，實現可持續發展，新能源汽車包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車等，其技術發展趨勢方面，插電式混合動力汽車是全球研發的熱點，純電動汽車則是電動汽車技術發展的主要方向，燃料電池汽車方面也在不斷取得突破。

1 動力深度電氣化

1.1 插電式混合動力汽車

插電式混合動力汽車是一種新型的混合動力電動汽車，同時具備純電動汽車和燃油汽車的特點，既有傳統汽車的功能結構，如傳動系統、發動機、變速器等，也具備純電動功能，包括了電動機、控制電路、電池、充電接口，電池容量較大。相比純電動汽車，插電混合動力汽車更適合當下的市場需求。由于基礎設施的缺乏，純電動汽車充電問題難以解決，插電混動車則為汽車續航里程問題提供了較好的解決方案。到2020年，插電式混合動力汽車全球銷量將是純電動汽車的1.4倍，達135萬輛。

1.2 動力電池技術

動力電池是電動汽車的動力來源，具有較高的能量、功率及能量密度。新能源汽車電池主要是動力鋰電池，主要包括磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等。高價格的新能源汽車主要在于動力電池的高成本，新能源汽車的成本構成中，電池則占據了電驅系統約80%的成本。近幾年，動力電池的綜合性能有所提高，主要體現在比能量性能的大幅增長。到2025年，動力電池系統及電池單體的比能量將提高一倍，電池系統比能量為200-250瓦時/公斤，成本降低約50%，達1元/瓦時左右，電池單體比能量為350瓦時/公斤左右。隨著成本的下降，電池的耐用性和安全性問題會進一步凸顯。

1.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車以近零排放和高效率的優勢，在新能源汽車發展中占據較重要的地位，具有較廣闊的發展前景。目前，燃料電池汽車的發展面臨一些困境，由于加氫站的建設缺乏完善的標準體系，氫氣成本仍高于燃油成本。其燃料電池關鍵技術和產業化能力還相對薄弱，仍需要一定的時間積累。近年來，燃料電池技術也取得了突破性進展，燃料電池汽車的波載量已經從1克/千瓦下降到0.3克/千瓦以下，相當汽車尾氣凈化器的波載量。

2 車身底盤輕量化

通過采用輕質材料，降低汽車的整備質量，可以提高新能源汽車的動力性，并有效降低能耗。研究表明，新能源汽車的質量每減少100千克，其續航里程可以提高6%-11%，日常損耗成本則減少20%。為了保證合適的續航里程，新能源汽車的動力電池質量都比較重，因而新能源汽車比傳統汽車更需要輕量化。汽車輕量化集中在碳纖維車身和鋁鎂合金的應用，以特斯拉為例，其電動汽車采取了全新鋁合金框架、非承載式車身及電池底盤，在鋁合金材料的集成應用上較為成熟。以寶馬i3為例，其電動汽車采取了全新鋁合金框架和碳纖維的非承載式車身，主要采取了碳纖維材料集成應用，其單一車門質量不超過8千克，相比鋁合金車門減輕了30%的重量，比鋼板車門則減輕50%的重量，即便i3配備了22千瓦時的動力電池，整備質量僅1.2噸。

3 整車智能網聯化

在智能網聯汽車方面，電動汽車是實現智能化技術的最佳移動平臺，推動著新能源汽車產業和技術的革命與發展。未來無人駕駛技術將與新能源結合起來，將創造一個智能化、低碳化的新型汽車產業，傳統汽車的機械部件將轉變為IT軟、硬件系統。無人駕駛汽車把對車輛的操控完全交給汽車的控制系統，各種傳感器、信息處理和控制決策系統是重要部分。汽車智能網聯化包含了三個階段，以駕駛人為重心的主動安全輔助階段、以網絡為中心的網聯汽車階段、以車輛為中心的自動駕駛階段，目前的研究正處于第一階段。無人駕駛汽車的發展將會給新型電子元器件、車聯網、GPS導航、新一代互聯網、人工智能等新技術、新產品創造市場機會。現階段整車智能網聯技術產業化方面，美國通用汽車、德國漢堡Ibeo公司走在前列。對汽車產業的新進入者而言也是一個難得的機遇，以谷歌、百度為代表的互聯網企業陸續進入無人駕駛汽車領域并引領產業發展。

4 結束語

新能源汽車產業是戰略性新興產業，是解決環境污染問題、節能減排的有效舉措。新能源汽車的發展將是汽車、能源、信息互聯網的融合，以電動汽車為儲能終端，電動汽車與智能電網的雙向互動，未來汽車將更加智能、安全、高效。新能源汽車的動力深度電氣化、車身底盤輕量化與整車智能網聯化相結合，才能較好解決電池重量增加和里程限制、成本與碰撞安全性以及傳統汽車電子系統依賴國外技術的問題。

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