电动汽车产业现状与未来发展趋势

电动汽车产业现状与未来发展趋势

1 电动汽车行业现状

汽车行业对国民经济的影响极为突出，汽车行业带动了相关产业。

国内汽车保有量增加，无车家庭潜力巨大，中等收入为主体的家庭进入车辆更新高峰。2015年机械行业的贡献比重为26%-28%，其中汽车占机械行业的51.7%。

随着石油与环保问题的凸显，电动汽车发展迅速，我国电动汽车保有量每年以大于100%的速度递增；欧洲已有发达国家制定了汽车发展新目标时间表，将在2040年不再生产内燃机动力汽车。有些国家为了鼓励电动汽车的发展，电动车充电免费；也有些国家已经开发照明电线杆直接提供电源插头，实现便捷“充电桩”等，电动汽车将是全世界范围的发展方向和未来目标。针对车辆发展的趋势，我国也制定了淘汰内燃机车辆的计划时间表，因此电动汽车的发展将是车辆发展的必然趋势。

2 电动汽车技术现状

世界的新能源汽车目前主要以纯电动汽车为主，氢燃料电池等燃料电池技术短时间难以有新的突破。插电式混合动力汽车、节能汽车、智能网联汽车等发展方向不是目前研究的内容，而是未来汽车发展过程中汽车形式的演变和不同技术领域的交互渗透和应用。

电动汽车的瓶颈：电池携带能量密度、高效电机驱动技术和产品、电控管理系统等问题，是制约电动汽车的主要问题。我国现有技术及生产现状都与国外有一定的差距，但主要问题还是蓄电池单位体积或单位重量储能值低，同时使用性能差，无法满足电动车的要求。

3 未来电动汽车的研究领域

（1）电动汽车轻量化：车辆重量每降低10%，能耗下降6%-7%。

（2）复合材料、新塑料等技术的研究和应用，将为电动汽车的轻量化提供产品和可行的新技术。

（3）轮毂电机驱动、电控技术、电源管理技术、汽车底盘结构的全新设计、电动汽车传动设计等都是目前研究的方向。

4 新能源汽车产业化高速发展的先决条件

国内汽车产业仍处于一个高产销量的状态，在如此巨大的市场中，新能源汽车只是在一些特殊领域有一定的销量，而在家用汽车市场仍处于一个起步阶段，主要原因还是技术问题。

用户对于新能源汽车要求中，重要的一环就是使用简便，新能源车辆现有的技术受电池、充电技术等方面的因素影响，和常规能源车辆相比，存着使用时长受限、及时性低等劣势。电池的充电速度及电池的能量密度是制约着新能源汽车高速发展的主要因素，如何解决这两方面技术问题，就是未来新能源汽车发展的方向。

解决电池能量密度不高有两种方式：

（1）标准化、模块化。目前现有的锂离子电池的能量密度及充电速度都无法满足便捷使用，尤其是在长距离行驶上极为不便，充电时间久，行驶时间短。若国家将电池组的规格尺寸进行约定，形成标准的使用模块。由国家相关部门牵头，国有能源公司为主，建立相关的电池组供应站，而具体模式可以采用租赁式，用以缓解巨大的资金投入。

（2）寻找制作高能量密度的新材料或者新模式，例如现有的超级电容电池、空气铝电池等。空气铝电池的能量密度较高，有资料称，100 kg的空气铝电池可使一辆电动汽车行驶3000 km。如果电池组可以达到这种能量密度，这种续航能力已经足以支持常规行驶里程了，只需要在高速公路服务区少量建立电池组更换站，其余更换工作均由4S店完成，如此模式已经足以支持家用汽车市场。国内某汽车企业已经开始运作该种模式，以4S店形式出现方便快捷的电池更换经营模式，汽车与电池则是两个不同的消费产品。

无论哪种方式，都比目前所推行的充电桩更具有优势。充电桩模式无法根本解决的一大难题就是使用的便捷性，无论哪种锂电池，但凡用于新能源汽车上的电池，其功率均在80 kWh 以上，想实现在10-15 min内实现充电50%以上都是很难以实现的，即便可以实现，成本控制、充电损耗、电池寿命均会受到较大影响。所以从长远角度看，充电桩并不是推动新能源汽车快速发展的必要产物。

5 新能源汽车的发展经营模式

（1）由国家颁布法律法规，制定相应标准，规定新能源汽车动力电池组的外形尺寸、容量等参数，所有新能源汽车制造商均需遵从该标准，形成标准化、通用化的产品。

（2）建立电池自助更换站，实现车辆共享，汽车分时租赁的模式一样，采用计时计量的方式运营。

当电池剩余电量到一定程度时，提醒应就近选择电池更换站，进行自助更换电池，当使用后的电池放回回收柜时，根据电池剩余电量以及电池寿命使用情况，按一定比例系数收取使用费，金额可参考燃油价格或其他价格。当用户支付费用后，予以发放新电池继续使用。

（3）所有新车购买时，车价与电池价格分开支付，购买电池的费用可理解为押金形式，用于初期缓解厂家巨大的资金投入，当车主不再使用该电池时，可将电池退还厂家，厂家全额返还当初购买电池的费用，而折旧费分摊至每次在自助更换站更换电池时支付的费用中。厂家也可制订优惠政策，如行驶一定里程后返还一定押金，用以吸引客户。

我国在车载电池技术与国外有一定差距，更大的差距在电机生产技术、电控管理系统等方面。蓄电池不论是铅酸蓄电池、锂电池、磷酸铁离子电池、三元锂电池等，都难以满足电动汽车对动力的要求。电动汽车将以车辆行驶速度、整备质量等不同等级进行分类，形成系列化生产的模式，并各有不同的续航里程：

低端车重量：150-300 kg；最高车速 40 km/h；续航100 km；

普通车重量：1200-1600 kg；最高车速160 km/h；续航350 km；

混合动力车辆重量：高于原有车型重量；最高车速低于原车型速度；续航350 km。

随着蓄电池技术的发展和完善，电池管理和租赁业管理的提升，方便快捷的电池更换方式，未来城市最为适用的车型重量应在600-900 kg范围；车速在 40-100 km/h范围；续航里程100-350 km的车型为主导车型。

6 结论

内燃机汽车将面临萎缩，并将逐渐让位于电动车辆，但电动汽车目前依然有很多关键技术需要进一步的研究。随着电池与电控技术逐渐完善和材料技术的发展，电动车辆将成为未来车辆的主流，也将以更方便快捷来提高人民的生活质量，并将开启一个环保、安静的世界。