新能源电动汽车核心技术发展现状与趋势综述

刘冲

摘要：随着新发展理念深入人心，新能源电动汽车成为汽车产业的宠儿，也成为学界研究的热门话题。新能源电动汽车在环保、动力等方面具有显著优势，生产方面的优势也比传统汽车明显。新能源电动汽车取代传统能源汽车，也就是时间和技术问题，笔者从新能源电动汽车核心技术发展入手，研究当前核心技术的发展现状，并对发展趋势作出理论上的预判。

关键词：新能源;电动汽车;核心技术

一、新能源电动汽车的理论综述

1.新能源电动汽车的理论研究综述

新能源汽车是指以电、氢、太阳能等作为驱动能源汽车，当前我国主要是以电作为能源的新能源汽车。根据国家对新能源汽车的规定，新能源汽车就是使用非传统能源作为驱动能源的，并综合汽车动力装置、驱动技术，形成的新能源、新系统的汽车。目前，我国市面上主要是电动汽车、混合动力汽车和其他新能源汽车。

2.新能源汽车的优势

第一，新能源汽车节省能源，污染较少。新能源汽车的能源动力主要来自太阳能、氢能、电能等，它们多是使用电动机，没有燃烧不彻底等问题，自然尾气噪声等污染就相对较少，对国家生态文明建设有着重要的意义。

第二，生产效率较高，驾车换件舒适。新能源汽车的生产效率高，没有过多设备要求，而且新能源汽车没有NVH和变速器，所以在进行变档过程中，就没有那么顿挫感，整个驾驶过程中舒适、平稳，车内噪声也相对较低。

3.新能源电动汽车存在的问题

其一，电池续航能力不足，快充技术有待突破。新能源电动汽车主要依靠能源是电，而电池是蓄电的重要装置。但由于技术限制，导致新能源电动汽车的续航能力不足，要解决这一问题，就必须加快突破电池材料限制，或者对电池能力密度的突破。另外，对于新能源电动汽车的充电也是一个重要问题，由于用电安全的限制，在充电过程中不得不降低充电速度，完成充电时间要2-3个小时，远不及传统油耗车的加油速度。

其二，后期维护费用高，有一定的安全隐患。新能源电动汽车最大的隐患主要是电池，目前电动汽车主要用的燃料电池，汽车在运行中，由于各种原因导致的电池内部的短路，最容易导致短路问题的出现，进而导致严重的安全问题。

二、新能源电动汽车核心技术的发展未来前瞻

其一，新能源电动汽车的驱动电机技術。目前我国驱动电机主要类型有直流、交流、感应、无刷、永磁等，不同的电机有各自的特点，就速度而言，开关电机速最快，交流电机次之，直流电机的速度最慢;就可靠性而言，开关电机、交流电机最安全;就体积大小来说，开关磁阻电机体积小，重量也小，直流电机体积最大，重量最大。就当前驱动电机的发展来说，其取值主要有：首先，驱动电机的集成化程度日益，主要表现在电控系统的集成化和整车控制的集成化，还有就是变速装置的集成化。其次，智能化趋势明显。人工智能的发展为电机处理器的智能化提供可能，促使电机效率控制算法理论的提升。再次，电机功率越来越高。随着技术的创新，从以前千瓦电机现在已经跃升为为几十千瓦，相信在未来，电机功率会进一步提升。

其二，新能源电动汽车的动力电池技术。电池是新能源电动汽车的核心技术之一，我国在动力电池方面的研究实现了爆发式突破。目前我国动力电池主要有磷酸铁锂电池、三元锂电池、锰酸铁锂电池三种。除了传统动力电池意外，无线电能传输系统也被广泛应用于新能源电动汽车，我国的无线电能传输主要有磁场耦合式、电场耦合式、微波辐射式。无线电能传输现在也面临技术瓶颈，主要是成本问题、传输距离等也阻碍该技术进一步使用。除了上述两种技术以外，还有就是换电技术。所谓换电技术就是直接采取更换动力电池的方式，来减少充电时间，通俗的说就是更换电池。充电时间是新能源电动汽车的一个重要问题，换电模式的出现大大减少了充电了时间，增强了电动汽车续航能力，我国当前的换电技术主要有单次换电和快换电池。单次换电就是直接换掉动力电池，确保汽车需要的电能那个需求，增加汽车的续航。这种技术问题就在于电池容量问题，单次换电所换掉的电池与旧电池容量相同，其续航实质并未得到多大的改变。多次换电技术就是新能源汽车可以在任何时间的，在特点的装置配合下更换动力电池，以此来保障新能源电动汽车的续航里程，这就好比汽车的中途加油，目前该技术已经基本成熟，是未来新能源电动汽车发展的方向。

其三，电池管理技术。所谓的电池管理技术就是电机与电池之间的连接系统，是随时对动力电池状态的监控，并及时将信息传递给中枢系统，确保电池的运行状态处于最佳状态。电池管理技术的结构主要是中央控制系统与二级模块系统构成。中央控制系统主要是处理数据、SOC计算、控制等，二级模块系统则是对电池的检测，以及对信息的反馈。二级模块系统的信息传输是依靠CAN技术实现的，这样可以减少新能源电动汽车的线束，强化安全保障。

三、结束语

综上所述，新能源电动汽车是新发展理念贯彻的必然，也是生态文明建设下的大势所趋，其三大核心技术的发展趋势主要为：第一，驱动电机技术的未来发展。驱动电机是电动汽车的直接动力，以永磁同步电机等电机技术的革新，为电动汽车的动力提供了性能和舒适的保障，也大大提高新能源电动汽车的性价比，为新能源汽车的普及提供了经济保障。目前永磁电机、驱动系统智能化是国内外研究的重点，也是新能源电动汽车发展的未来趋势。第二，动力电池技术，是新能源电动汽车发展的核心技术，我国正在研发固态电池，而且固态电池也是动力电池发展的未来趋势，对于电池的充电技术目前还需要材料、化学等技术的进一步发展完善，就充电本身来说，无线充电技术和多次换电技术增强了电动汽车的续航能力，强化了充电效率。第三，电池管理技术。电池管理是连接电池与电机的桥梁，是确保电池稳定的运行的检测者，同时增加了电池的使用寿命和使用效率，确保电池运行更加可靠安全。总的来说，中国应该加快核心技术的研发，为新能源电动汽车的未来竞争提供技术科研保障。

参考文献：

[1]电动汽车换电模式的发展现状及趋势综述[J].袁博.汽车文摘.2020（05）

[2] 新能源汽车无线充电综述[J].康泽军，何绍清，李平.汽车工业研究.2019（04）

[3]新能源汽车驱动电机发展现状及趋势研究[J].庄勋.时代汽车.2020（01）