中国新能源汽车产业与技术发展研究

高晓岚

摘 要 发展新能源汽车，是我国由汽车大国迈向汽车强国的必由之路。自国务院发布并实施《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》以来，中国新能源汽车产业取得了举世瞩目的成就，成为引领世界汽车工业变革的重要力量。本文重点分析了新能源汽车产业未来发展趋势，对中国新能源汽车产业发展技术路线进行了研究，讨论了未来新能源汽车发展关键技术。

關键词 新能源汽车 发展趋势 技术路线 关键技术

中图分类号：F426文献标识码：A

1新能源汽车产业发展趋势

1.1新能源汽车为世界发展经济发展注入新动力

电动化、网联化、智能化、共享化正在成为汽车产业的发展潮流和趋势。新能源汽车融汇新能源、新材料和互联网、大数据、人工智能等多种变革性技术，推动汽车从单纯交通工具向移动智能终端、储能单元和数字空间转变，带动能源交通、信息通信基础设施改造跃升，有效促进能源消费结构优化、智能交通体系和智慧城市建设，具有广阔市场前景和巨大增长潜近年来，主要汽车大国纷纷加强战略谋划、强化政策支持，跨国汽车企业相继加大研发投入、完善产业布局。新能源汽车成为全球汽车产业转型发展的主要方向和促进未来世界经济持续增长的重要引擎。

1.2我国新能源汽车进入快速发展阶段

经过多年的不断努力，中国新能源汽车行业技术水平明显提高，产业体系越来越完美，企业竞争力得到了极大的提升，产销量、保有量连续四年跻身全球最高，智能化网联化发展势头强劲，共享化应用市场崛起，产业进入交汇融合发展的新阶段。同时，中国的新能源汽车也面临市场竞争日趋激烈，发展动力需要改变，核心技术供应不足，产业生态还没有健全等新形势，新问题。我们必须抓住战略机遇，巩固良好势头，充分发挥基础设施、信息和通信等方面的优势，以及不断提高行业核心竞争力，从而促进新能源汽车产业快速发展。

1.3融合开放成为新能源汽车发展的新特征

随着汽车电源、生产和消费模式的全面变革，新能源汽车产业生态正逐步从零件、车辆研发、生产和营销服务之间的“链式关系”，演变成汽车、能源、交通信息和通讯等多主体多领域参与的“网络生态”。 相互赋权和协调发展成为各种市场主体成长的内部需求。跨行业和跨领域的整合创新以及更加开放包容的国际合作成为新能源汽车行业发展的时代新特征。极大地增强了产业发展动力，激发了市场活力，推动形成互融共生、合作共赢的产业发展新格局。

2新能源汽车技术发展路线

电动汽车按动力系统电气化水平分为两类：一类是全部或大部分工况下主要由电动机提供驱动功率的电动汽车（称为“纯电驱动”电动汽车，如纯电动汽车、插电式混合动力电动汽车、增程式电动汽车及燃料电池电动汽车）：另一类是动力电洪安量较小，大部分工况下要由内燃机提供驱动功率的电动汽车（称为常规混合动力曳动汽车）。从培育战略性新兴产业角度看，发展电气化程度比较高的纯电驱动”电动汽车是我国新能源汽车技术的发展方向和重中之重要在坚持节能与新能源汽车“过渡与转型”并行互动、共同发展的总体原则指导下，规划电动汽车技术发展战略。

2.1确立“纯电驱动”的技术转型战略

顺应全球汽车动力系统电动化技术变革总体趋势，发挥我国的有利条件和比较优势，面向“纯电驱动”实施汽车产业技术转型战略，加快发展“纯电驱动”电动汽车产品。实施这一技术转型战略要依靠自主创新，坚持自主发展，突破电动汽车核心瓶颈技术;同时要充分利用国际资源，进一步提升我国汽车共性基础技术水平，服务于“纯电驱动”的技术转型战略。

2.2深化“三纵三横”研发布局

深化“三纵三横”的研究和开发布局，加强车辆集成技术革新。以纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池车为“三纵”，布置技术创新链，研发新一代模块化高性能车辆平台，解决了纯电动汽车底盘一体化设计、多能量动力系统集成技术，突破汽车智能能源管理与控制、轻巧、低摩擦等常见节能技术，提高新能源汽车综合性能，关键零部件技术取得突破。以动力电池和管理系统，驱动电机和动力电子设备，网络与智能技术为“三横”，关键零部件技术供应体系建设。进行进阶模块化动力电池和燃料电池系统技术的突破，探索下一代电机驱动系统解决方案，加强关键零部件智能网络连接和系统开发，突破计算基础平台、云控制基础平台和其他技术瓶颈，为整车集成创新提供支撑。

3新能源汽车发展核心关键技术研究

3.1智能网联技术创新工程

实施智能网联创新工程，支持企业跨界协同，研发复杂环境融合感知智能网联决策控制、复杂系统重构设计、智能网联安全和多模式评价测试等关键技术，突破计算平合、云控平台、高精度地图与定位，V2X（汽车与外界信息交互）、关键传感器、智能车载终端、线控执行系统等核心技术与产品实施新能源汽车基础技术提升工程，加快突破车规级芯片、车载操作系统新型电子电气架构、高效高密度驱动电机系统等关键技术和产品。

3.2动电机

（1）基于永磁同步电机效率高、高效区宽、转矩密度高、体重轻、调速范围宽等优点，相信未来电机永磁化将是必然趋势之一。目前在混合动力轿车中大多采用的都是永磁同步电机，其中丰田普锐斯采用的就是功率已达50kW的永磁同步电机。

（2）数字控制系统包括硬件和软件。硬件使用高速、高集成度和低成本的专用芯片，使电机驱动的电路将更为小型化、集成化;软件的优势体现在电机控制方面，高性能的转矩转速控制以及在线辨识。

（3）电机驱动系统集成化也包含两方面：机电集成和电力电子器件的集成。其中机电集成又包含车用电机和发动机集成构成混合动力发动机总成以及车用电机与变速箱的集成两方面。这种集成方法更好地解决了不同工艺电路之间的组合以及高压隔离等问题，对散热设计进行改进，比较有效地压缩了电力电子器件的体积及重量。

3.3动力电池

国家已出台相应政策大力支持高能量密度的新型锂离子动力电池的发展。主要体现在三个方面：一、工信部发布双积分政策，借助高能量密度从而降低电池质量来获得低的百公里电能消耗量Y时，给予1.2倍积分;二、2018年底補贴政策，强调了高能量密度时，补贴1.1～1.2倍;三、通过补贴的新能源汽车推广目录来看，三元锂电池型号比例乘用车的份额不断增加，2019年的模型批次已超过70%。 虽然国内新能源汽车在推广方面成绩不俗，但受“里程焦虑”的影响，家用纯电动乘用车产品尚无大规模应用。 为了突破并满足私人需求的终端市场，动力电池的能量密度需要进一步改进。 目前只有三元锂离子动力电池和固态锂离子动力电池有望达到2020年的目标，这将不可避免地导致家用动力电池技术的新格局。

第一类是技术领先型。 CATL公司，作为代表，已经具备三元锂电池技术沉淀。他们的产品计划将硅碳材料用作负极，有望达到350Wh / kg的目标。同时，CATL还在固态锂电池方面取得了突破，325mAh的聚合物电芯具有良好的高温循环性能。

第二类是技术跟随型。由国轩高科、力神等作为代表，他们有强大的市场基础，而且都在加快研发具有高能量密度的三元锂电池技术。例如国轩高科在三元锂电池技术方面取得了突破，根据科学技术部的官方消息，“高镍正极+硅基负极”作为电池材料，其电池能量密度为281Wh / kg。但是，这样的企业很少涉及固态锂电池技术储备，或将加速与三星日本研究院、青岛能源、Sakti3（美国）等具备全固态锂电池技术的企业合作。

第三类是技术转型型。 以比亚迪，万向等企业为代表，以磷酸铁锂电池为核心产品，能量密度增加空间太小，正在逐渐减少使用磷酸铁锂电池，加快转型三元锂电池技术路线。 此类企业具有较强的技术积累和技术意识嗅觉并有强大的研发支撑，或将加强与国能电池研究院、中国科学院青岛能源研究所等研究机构的合作，以加快研发全固态动力电池。

3.4共性技术创新平台建设

健全动力电池、智能网联汽车等制造业创新中心市场化运行机制，聚焦行业关键共性技术研发，重点突破产业化过程涉及的核心工艺、专用材料与设备、标准和检测等短板弱项，提升服务行业企业能力。引导汽车、能源、交通信息通信等跨领域合作，建立面向未来出行的新能源汽车与智慧能源、智能交通融合创新平台，联合攻关基础交叉关键技术，提升新能源汽车及关联产业融合创新能力。

3.5提升行业公共服务能力

行业机构统筹推进资源共享、科技中介、成果转化等各类创新服务平台共建共享，提高技术转移、信息服务、人才培训、项目融资、国际交流等公共服务支撑能力。应用虚拟现实、大数据、人工智能等技术，建立汽车电动化、网联化、智能化虚拟仿真、测试验证平合，提升整车、关键零部件元器件的测试评价能力。

3.6人资源与知识产权保障

创新型人才培养方法和激励机制。我们应加快建立人才培养体系，优化布局重点领域的学科，并指导高校、研究所和企业加强国际化人才培养。我们应弘扬企业家精神和工匠精神，提高人才评估机制，并引入股权、期权等多种激励措施，推陈出新，增强创新活力和动力。深入实施国家知识产权战略，并鼓励研究人员开发髙价值核心知识产权成果。我们应严格加强知识产权保护体系建设并严厉打击侵权行为。

参考文献

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[2] 潘建亮.中国新能源汽车之分析[J].汽车工业研究，2010（15）.

[3] 张鸣鹤.中国新能源汽车产业技术联盟选择与研究[D].沈阳：辽宁大学，2015.