新能源商用車關鍵技術

【摘" 要】在全球能源短缺與環境污染問題愈發嚴峻的當下，新能源商用車的發展備受矚目。文章聚焦于新能源商用車的關鍵技術領域，涵蓋電池技術、驅動技術、能量回收技術以及智能化技術等多個方面，并借助測試研究手段，對這些技術的有效性及其優勢進行驗證。研究成果顯示，新能源商用車關鍵技術的研發與應用，在降低環境污染、削減能源消耗以及提升運輸效率等方面具有至關重要的意義，為新能源商用車的發展提供了堅實的技術支撐與理論依據。

【關鍵詞】新能源商用車；電池技術；驅動技術；能量回收技術；智能化技術；環保

中圖分類號：U469.72" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1003-8639（2025）02-0030-05

Key Technologies for New Energy Commercial Vehicles

HU Haoran，LU Zirang

（Hunan Sany Polytechnic，Changsha 410000，China）

【Abstract】In the current situation of global energy shortage and environmental pollution，the development of new energy commercial vehicles has attracted much attention. This paper focuses on the key technical fields of new energy commercial vehicles，including battery technology，drive technology，energy recovery technology and intelligent technology，and verifies the effectiveness and advantages of these technologies with the help of testing and research methods. The research results show that the research and development and application of key technologies of new energy commercial vehicles are of vital significance in reducing environmental pollution，reducing energy consumption and improving transportation efficiency，providing a solid technical support and theoretical basis for the development of new energy commercial vehicles.

【Key words】new energy commercial vehicle；battery technology；driving technology；energy recovery technology；intelligent technology；environmental protection

0" 前言

新能源商用車的關鍵技術領域包括電池技術、驅動技術、能量回收技術以及智能化技術等多個方面。通過對這些技術進行測試驗證，明確其有效性與優勢，從而為新能源商用車的進一步發展提供關鍵的技術支持與理論基礎，助力新能源商用車在市場中更好地發展與應用，推動交通運輸行業的綠色變革。

1" 新能源商用車電池技術

隨著環保意識的逐步增強以及新能源汽車市場的快速擴張，新能源商用車電池技術已然成為行業發展的核心支撐力量。新能源商用車電池技術主要涵蓋以下多個方面：電池類型與特性、電池性能參數、電池能量密度、電池壽命與安全性能、充電技術與設施、電池熱管理、電池成本與經濟性，以及電池未來發展走向，其電池系統位置如圖1所示。

1.1" 電池類型與特點

新能源商用車電池類型多樣，如圖2所示，其中主要包括鋰離子電池、鎳氫電池以及燃料電池等。鋰離子電池憑借其高能量密度、長壽命以及出色的環保性能，在當前市場中占據主流地位。鋰離子電池依據正極材料的不同，又可細分為磷酸鐵鋰、三元鋰等多種類型，每種類型都具有各自獨特的性能特點，以滿足不同應用場景下的需求。

1.2" 電池性能參數

電池性能參數是衡量電池性能的關鍵指標，包括儲存溫度、工作溫度、額定容量、工作電壓、比能量、儲存能量等，見表1。這些參數直接關系到新能源商用車的續航里程、動力性能和充電時間。

1.3" 電池能量密度

電池能量密度指單位質量或單位體積的電池所能儲存的能量。高能量密度的電池可以提供更長的續航里程，是新能源商用車發展的重要方向。

1.4" 電池壽命與安全

電池壽命指的是電池的循環使用次數和日歷壽命。而安全性則是電池在使用過程中必須重點考慮的關鍵因素，包括針對過充、過放、短路、高溫、碰撞等情況所采取的安全防護措施，這些措施的有效實施能夠確保電池在各種工況下的穩定與安全運行，保障車輛及人員的安全。

1.5" 充電技術與設施

充電技術在新能源商用車電池的使用過程中扮演著至關重要的角色，主要包括快充和慢充兩種模式。同時，充電設施的建設布局情況也是推動新能源商用車市場普及與發展的關鍵要素之一，完善的充電設施網絡能夠有效解決用戶的里程焦慮問題，提升用戶對于新能源商用車的使用體驗與接受度。

1.6" 電池熱管理

電池熱管理指通過有效的技術手段，對電池在工作過程中所產生的熱量進行精準控制，防止電池出現熱失控現象。一套良好的電池熱管理系統對于保障電池的安全性以及提升電池的性能表現具有不可或缺的重要意義，其系統構成如圖3所示。

1.7" 電池成本與經濟性

電池成本在新能源商用車的總成本中占據較大比重，其經濟性直接關系到新能源商用車在市場中的競爭力強弱。因此，通過持續不斷地降低電池成本，提升電池性能，能夠有力地推動新能源商用車的大規模商業化應用，促進整個行業的健康發展。

1.8" 電池未來發展趨勢

伴隨著科技的不斷進步，新能源商用車電池技術將朝著更高能量密度、更長使用壽命、更高安全性以及更低成本的方向不斷邁進。與此同時，電池回收與再利用也將逐漸成為未來行業發展的重要趨勢，這不僅有助于實現資源的可持續循環利用，還能夠進一步推動環境的可持續發展，為新能源商用車產業的長期穩定發展奠定堅實基礎。

2" 新能源商用車驅動技術

隨著環保理念的日益深入人心以及新能源汽車市場的迅猛發展，新能源商用車驅動技術作為車輛的核心驅動力，正受到越來越廣泛的關注與重視。新能源商用車驅動技術主要涵蓋以下多個關鍵方面，如圖4所示，包括電機類型與特點、電機控制系統、高效能與節能技術、散熱與熱管理技術、安全性與可靠性、控制算法與應用，以及未來發展趨勢等。

2.1" 電機類型與特點

新能源商用車所采用的電機類型豐富多樣，如圖5所示，主要包括直流電機、交流異步電機、永磁同步電機等。直流電機具有結構相對簡單的特點，但其效率較低且維護成本偏高；交流異步電機結構同樣較為簡單，成本相對較低，適用于車輛的高速運行工況；而永磁同步電機憑借其高效率、高功率密度等顯著優勢，已成為當前新能源商用車驅動電機的主流選擇，能夠為車輛提供更為出色的動力性能與運行效率。

2.2" 電機控制系統

電機控制系統作為新能源商用車電機技術的關鍵組成部分，電機控制器（圖6）肩負著實現電機啟動、調速、轉向等多種功能的重任。該控制系統需要具備響應速度快、控制精度高以及穩定性好等特點，以確保電機能夠穩定、高效地運行，進而保障車輛的整體性能與駕駛安全性。

2.3" 高效能與節能技術

高效能與節能技術是提升新能源商用車電機性能的核心關鍵。通過對電機進行優化設計、降低電機運行損耗以及提高能量轉換效率等一系列手段，可以實現電機的高效穩定運行，進而有效提升車輛的續航里程，并降低車輛的運行成本，增強新能源商用車在市場中的競爭力與吸引力。

2.4" 散熱與熱管理技術

電機在工作過程中會產生大量熱量，因此散熱與熱管理技術對于確保電機的正常穩定運行至關重要。通過采用合理的散熱設計方案、配備高效的散熱系統以及運用智能的熱管理策略，能夠有效地降低電機工作溫度，提高電機的可靠性與耐久性，其電驅動冷卻系統如圖7所示。

2.5" 安全性與可靠性

安全性與可靠性是新能源商用車電機技術的重要保障。電機需要具備諸如過載保護、短路保護、過溫保護等多種安全功能，以有效防止各類意外情況的發生。同時，在電機的設計與制造過程中，必須嚴格遵循相關的行業標準與規范要求，確保電機的品質與可靠性達到較高水平，從而為車輛的安全運行提供堅實保障。

2.6" 控制算法與應用

控制算法是實現電機精確控制的關鍵所在。通過采用先進的控制算法，如矢量控制、直接轉矩控制等，可以實現對電機的高精度精確控制，顯著提高電機的運行效率與性能表現。此外，隨著智能化技術的不斷發展與應用，電機控制算法還能夠與車輛的其他系統進行有機結合，從而實現更高級別的自動駕駛功能以及更為精準的能源管理策略，進一步提升新能源商用車的智能化水平與綜合性能。

2.7" 未來發展趨勢

隨著新能源商用車市場的持續發展以及技術的不斷創新進步，電機技術將朝著更高效率、更高可靠性以及更低成本的方向穩步邁進。在未來，電機技術將與電池技術、充電技術等其他新能源汽車關鍵技術實現深度融合與協同發展，共同推動新能源商用車行業的高速發展。同時，鑒于可持續發展理念在全球范圍內的廣泛普及與深入貫徹，電機技術的環保性與可持續性也將成為未來行業發展的重要關注焦點與趨勢方向，為新能源商用車產業的綠色可持續發展注入強大動力。

3" 新能源商用車能量回收技術

1）制動能量回收。制動能量回收指新能源商用車在制動操作過程中，借助特定的能量回收系統，將制動時所產生的能量高效轉化為電能并進行儲存。這種技術手段能夠有效減少車輛在行駛過程中的能量浪費現象，顯著提高整車的能源利用效率，從而進一步提升車輛的續航里程與經濟性。

2）滑行能量回收。滑行能量回收指當車輛處于滑行或減速狀態時，能量回收系統能夠敏銳地捕捉到這部分能量，并將其成功轉化為電能進行儲存。與制動能量回收相比，這種回收方式無需額外的制動操作，能夠更加自然地實現能量的回收利用，從而有效提高了能量的回收效率，為車輛的節能降耗提供了有力支持。

3）下坡能量回收。當車輛在下坡路段行駛時，由于重力作用會產生加速現象。此時，能量回收系統可以充分利用這一特點，有效地回收因重力而產生的能量，并將其轉化為電能進行儲存。通過這種方式，不僅能夠進一步增加車輛的能量回收效率，還能夠提升車輛在下坡行駛過程中的安全性與穩定性，實現了能量回收與行車安全的有機結合。

4）回收效率優化。為了最大程度地提高能量回收效率，需要對回收系統進行全面深入的優化設計。具體措施包括不斷改進能量回收算法、精心優化能量回收路徑以及著力提高能量轉換效率等多個方面，通過這些手段的綜合運用，以達到能量回收效果的最大化，充分挖掘新能源商用車在能量回收利用方面的潛力。

5）回收過程控制?；厥者^程控制是實現對能量回收系統進行精確、穩定控制的關鍵環節。通過采用先進的控制系統，能夠對能量回收的整個過程進行精準監測與實時調節，確保能量的回收過程安全、高效、穩定，從而實現能量的有效回收與合理利用，為車輛的性能提升與節能目標提供堅實保障。

6）熱能回收利用。除了電能回收之外，新能源商用車還能夠借助熱能回收技術，將制動或滑行過程中產生的熱能轉化為電能或其他形式的能量進行儲存與利用。這種多元化的能量回收方式能夠進一步提高車輛的能量回收利用率，減少能源浪費，提升車輛的綜合能源利用效率，為新能源商用車的節能減排做出更大貢獻。

7）能量存儲管理。能量存儲管理是對回收的能量進行科學、有效管理與合理利用的關鍵所在。通過構建高效的能量管理系統，能夠實現對回收能量的實時監控、合理分配以及高效利用，確保在車輛運行過程中，回收的能量能夠在需要時及時、準確地釋放出來，滿足車輛的各項運行需求，從而充分發揮能量回收技術的優勢，提升車輛的整體性能與經濟性。

8）回收系統集成?；厥障到y集成是將各個分散的能量回收技術與系統進行有機整合與優化的過程，使其能夠協同工作，發揮出最佳的綜合性能。通過系統集成，能夠實現能量的最大化回收與高效利用，有效提升新能源商用車的整體能源利用效率，為車輛的節能降耗與性能提升提供全方位的支持與保障，推動新能源商用車產業朝著更加高效、環保的方向發展。

4" 新能源商用車智能化技術

隨著科技的不斷進步，新能源商用車智能化技術已經成為推動汽車產業發展的重要力量。智能化技術不僅提高了新能源商用車的性能和效率，還為用戶提供了更加安全、舒適和便捷的駕駛體驗。以下是新能源商用車智能化技術的幾個關鍵方面。

4.1" 自動駕駛技術

自動駕駛技術是新能源商用車智能化的重要體現。如圖8所示，通過先進的傳感器、算法和控制系統，自動駕駛技術可以實現車輛的自主導航和駕駛。這不僅提高了駕駛的安全性和效率，還降低了駕駛員的工作強度。

4.2" 智能充電技術

智能充電技術是新能源商用車智能化技術的關鍵組成部分。借助智能充電站以及先進的充電管理系統，智能充電技術能夠為用戶提供高效、便捷的充電服務體驗。同時，智能充電技術還可以根據車輛的實時狀態與實際需求，智能地動態調整充電功率與充電時間，從而有效提高充電過程的效率與安全性，進一步提升新能源商用車的使用便利性與用戶滿意度。

4.3" 智能車聯網技術

智能車聯網技術通過車載互聯網、5G等技術，實現了車與車、車與基礎設施、車與行人的互聯互通。這不僅提高了駕駛的安全性和效率，還為用戶提供了更加智能、便捷的出行服務。

4.4" 智能交通系統

智能交通系統通過人工智能技術優化交通流量管理，減少交通擁堵和事故風險。通過與交通管理部門的合作，智能交通系統可以實時獲取交通信息，為用戶提供最佳的出行路線和交通建議。

4.5" 智能化能源管理系統

智能化能源管理系統可以實時監測和分析新能源商用車的能源使用情況，為用戶提供能源使用報告和建議。通過智能化能源管理系統，用戶可以更加科學、合理地使用能源，降低能源消耗和成本。

5" 新能源商用車試驗方法和評價體系的建立

新能源商用車市場的快速發展，建立一套科學、合理、全面的試驗方法和評價體系，對于評估新能源商用車性能、推動技術進步以及指導市場消費具有重要意義。下文將圍繞電池性能測試、充電效率測試、續航里程測試、燃料電池性能測試、氫氣儲存與供應測試、能耗與排放評價、安全性能評估以及綜合性能評價等方面，概述新能源商用車試驗方法與評價體系的建立。

1）電池性能測試。電池性能測試是新能源商用車性能評價的關鍵環節，主要包括電池容量、能量密度、充放電速率、循環壽命等方面的測試。通過模擬實際使用場景，對電池進行循環充放電，以評估其性能衰減情況和穩定性。

2）充電效率測試。充電效率測試主要評價新能源商用車在充電過程中的電能轉換效率。測試方法包括記錄充電時間、充電功率和充電量等參數，通過計算得出充電效率，以評估車輛快速充電能力和充電設施利用效率。

3）續航里程測試。續航里程是新能源商用車性能的重要指標之一。測試時應在不同路況、不同駕駛模式下進行，并記錄實際行駛里程與理論續航里程的對比數據，以評估車輛的續航性能。

4）燃料電池性能測試。對于氫燃料電池商用車，燃料電池性能測試至關重要。測試內容包括燃料電池的功率輸出、氫氣利用率、效率、啟動速度等，以評價燃料電池系統在實際應用中的性能表現。

5）氫氣儲存與供應測試。氫氣儲存與供應系統是氫燃料電池商用車的重要組成部分。測試應關注氫氣儲存容器的安全性、儲氫密度、氫氣泄漏量以及氫氣供應系統的穩定性等方面，以確保氫氣儲存與供應系統的安全可靠。

6）能耗與排放評價。能耗與排放評價是衡量新能源商用車環保性能的關鍵指標。測試時應記錄車輛在不同工況下的能耗數據和尾氣排放情況，并與傳統燃油車進行對比分析，以評估新能源商用車在環保方面的優勢。

7）安全性能評估。安全性能評估是新能源商用車評價中不可或缺的一部分。測試內容包括電池系統的安全防護、高壓線路的安全性、氫燃料電池系統的泄漏安全等。通過模擬各種極端工況和故障場景，評估車輛在極端條件下的安全性能。

8）綜合性能評價。綜合性能評價是對新能源商用車整體性能的全面評估。通過對上述各項測試數據的綜合分析，結合實際使用場景和用戶需求，對新能源商用車進行綜合評價，為消費者提供科學、客觀的購車參考。

6" 結束語

新能源商用車關鍵技術的發展對于推動綠色交通，實現可持續發展具有重要意義。未來，隨著技術的不斷創新和政策的持續支持，新能源商用車有望在續航里程、充電速度、成本等方面取得更大突破，為交通出行帶來更加環保、高效的選擇。

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（編輯" 凌" 波）

收稿日期：2024-06-19

作者簡介：胡浩然，高級工程師，副教授，碩士，從事新能源汽車技術專業相關的工作；

盧自讓，高級技師，從事新能源汽車技術相關的工作。