「技術創新」電動汽車的研究現狀與發展趨勢

1研究現狀

現階段，現代電動汽車主要有4種，包括以動力蓄電池為動力支持的純電動汽車，藉助蓄電池、太陽能電池等兩種以上的動力源為動力支撐的混合動力汽車，以及內部動力產生工作原理區別於動力電池的燃料電池電動汽車，最後是發揮了混合動力汽車的優勢作用、同時又有一定技術創新的插電式混合動力汽車。不同種類的現代電動汽車的發展和完善，體現了電動汽車運用燃料的變化與革新。

1.1　純電動汽車純電動汽車

（BEV）是指完全依靠內部電源運行和發動的電動汽車。最初BEV所使用的電池類型主要是鉛酸蓄電池。通過驅動電動機將電池能量轉化為機械能，配合調速控制裝置，實現電動汽車運行過程中速度的變化和方向的調整。伴隨著電動汽車技術的創新和發展變革，純電動汽車的電池類型、驅動電動機、調速控制裝置、傳動裝置在不斷地完善。以純電動汽車電池類型的變化為例，由於鉛酸蓄電池價格較高、能量較低、耐用性不強，近幾年出現了鋰電池、燃料電池等，一定程度上彌補了純電動汽車傳統電池動力源的缺陷。

1.2　混合動力電動汽車

所謂混合動力，指的就是兩種或者兩種以上的動力源交互配合，實現電動汽車的順利發動和運行。這也正是混合動力電動汽車（HEV）動力源種類豐富、類型多樣的重要原因。一般來講，人們提到混合動力電動汽車時主要以蓄電池和內燃機車發電機為最基本的動力源類型。但是隨著動力汽車技術的日趨進步，混合動力電動汽車內部動力源越來越豐富，早已不再局限於蓄電池這一種。混合動力汽車最早出現在日本豐田，且面向市場十分廣闊。隨著長時間的實踐和技術完善，越來越多的大型企業（如福特、本田等）推動了HEV市場的活躍和繁盛。

1.3　綠色的新型環保汽車

綠色的新型環保汽車（FCV），又名燃料電池汽車，是指以燃料電池裝置為動力源。這種類型能夠彌補一般的動力汽車需要耗費大量時間充電的缺陷，只需要填充電池燃料，就可以快速地發動汽車。燃料由高含氫重整氣構成，通過化學反應，為汽車創造動力。相對而言，具有較高的環保性和可持續性。

2發展趨勢

2.1　純蓄電池驅動的超微型電動汽車

超微型電動汽車是我國電動汽車發展的重要前進方向，超微型電動汽車電池能源驅動的優化創新和智能化發展成為我國電動汽車行業發展的趨勢前景。儘管我國電動汽車行業的起步較其他發達國家較晚，但經過我國相關技術人員對技術的不斷創新，我國電動汽車行業的發展速度著實令人欣慰。國內新老企業數量不斷增加，根據國家「雙積分」戰略政策的深化落實，新興企業和老企業之間將會隨著產業集中發展出現合併、重組、合資，推進電動汽車技術的優化創新。這種趨勢的發展，將會進一步整合電動汽車企業的核心凝聚力和競爭力，推進我國電動汽車行業的穩定、快速、高效、優質發展。為了適應新形勢發展的需要，更好推動我國微型電動汽車產業發展，由山東汽車工程學會、山東省汽車行業協會、中關村新型電池技術創新聯盟、天能集團、超威集團聯合相關省、市學會、協會共同發起成立了「全國微型電動汽車產業創新聯盟」。聚合優勢資源，共同探索發展路徑，共享創新成果，實現融合發展。

2.2　多類型的混合動力汽車

從世界範圍的整個形勢來看，日本是全球電動汽車技術優化創新發展中前進步伐較快的國家，在混合動力汽車領域，日本仍然是全球範圍內的引領者。混合動力大客車是基於我國目前社會生產生活的實際需要，受到高度重視並加快發展的重要領域。混合動力大客車的油耗量、排放量小，適應我國環境保護和資源節約的基本國策。且混合動力大客車能夠很好的控制開發和製造成本，能夠為企業的經營和發展創造更多的經濟效益，為企業開展電動汽車技術的研發創新提供資金支持。從長遠來看，電動汽車取代傳統的內燃機汽車，業界在大方向上沒有分歧，但對每個階段上不同技術路線能持續多長時間，和能起到什麼樣的作用尚有不同意見，混合動力汽車技術的創新，需要我國加強與國際的技術交流與合作，技術創新不能一蹴而就，需要相當長時間的深入研討和技術實踐。

另外，插電混動也有明顯的短板。以家庭為例，在不具備充電的條件下，或者沒有充電樁充電，那麼它就只有以燃油混動模式來運行，油耗表現就差強人意了，甚至不比燃油車的油耗低，畢竟車輛電池的重量讓插電混動汽車的自重比同系列燃油車要重。從車輛的網聯化、智能化來看，電動汽車沒有複雜的機械機構，相對於插混來說更容易進行控制，混合動力汽車是燃油汽車到純電動汽車的過渡產品，所以車價和油價成了主因，純電動汽車做到了零尾氣排放，也不需要擔心能源的問題，畢竟對於電能來說，轉化的方式多，所以縱觀大局，純電動技術還有很多細節點值得去發掘，在純電時代還未普及之時，混動還是有一定的市場前景的。可以看出，插電式混合動力汽車只是目前在純電動汽車發展中的過渡產品。

2.3　純電動汽車的發展趨勢

事實上，純電動汽車的發展和創新，是整個電動汽車行業的最終追求。但由於目前純電動汽車技術創新的條件不充分，研究不徹底，純電動汽車技術仍然存在較明顯的缺陷。較為凸出的問題在於電動汽車電池容量並不大、充電時間長、儲電量效果一般等。「分析問題解決問題」是純電動汽車技術發展需要遵循的基本方法，缺陷問題至今尚不能有效解決，並不意味著要放棄對純電動汽車技術的研究。技術人員應當堅定新能源汽車以純電動汽車為最根本的發展方向，積極吸納社會資金和人才，加強技術交流，為純電動汽車技術的優化發展創造更充分的動力。國家「863」戰略規劃專家把純電動汽車列為商業化運行項目，對純電動汽車的美好遠景充滿信心。

基於對電動汽車發展現狀的研究，探討推進電動汽車能源供給技術發展創新的基本途徑，以期能夠為相關部門和企業做出貢獻。

（1）優化創新動力電池技術。如圖1所示鋰離子電池等多種電池在比能量、安全性等方面的具體表現。根據圖中呈現的內容分析得知，目前電動汽車行業尚未得到各方面性能全部優秀的電池技術。這也正是目前我國電動汽車領域中總是共同應用多種電池技術的重要原因之一。由於目前電動汽車電池技術的缺陷，電動汽車動力能源方面的發展受到阻礙。有關技術人員應當加強對電池成組技術的研究和創新，統籌多種電池的優勢，彌補單一電池技術的缺陷問題，優化電動汽車動力能源的綜合性能。

圖1　不同電池的性能表現

（2）技術人員應當關注充電機技術的合理應用。充電機技術水平的高低，將會直接影響電動汽車動力電池的耐久性和安全性。因此，技術人員應當強化對拓撲結構的研發和結構優化，選擇最佳的充電方式。同時，要密切關注動力電池充電過程中的智能控制和優化、調整電池充電狀態。

3結語

電動汽車技術的推進和深化研究，需要通過科學分析目前國內外電動汽車領域的發展狀況，分析我國電動汽車技術發展的基本走向和基本趨勢，從超微型電動汽車的研究和應用，到混合動力汽車技術的創新，堅定不移地朝著純電動汽車方向邁進。

撰稿：楊嘉睿，蘭州現代職業學院高級技師，研究方向：車輛工程。

（轉自《中國高新科技》雜誌2020年第12期）