新能源汽车的未来和发展方向

在汽车工业时代，汽车作为人类主要的移动出行工具，与我们日常生产生活息息相关。但以汽油、柴油为动力的传统能源汽车造成了严重污染，对人类生存环境构成了威胁。随着汽车行业科学技术的飞速发展,汽车已不再拘泥于传统意义上燃油型交通工具，更多的是向绿色、低碳、环保的新能源方向发展，并具有广阔的前景。

一、新能源汽车将成为汽车工业的未来

在我国社会经济不断前进和发展中，随着居民生活水平的不断提高，对汽车的需求日益增强。截至2020年，我国机动车保有量已达3.72亿辆，机动车驾驶人达4.5亿人。近年来，人类赖以生存的环境污染越来越严重，汽车尾气的污染占到了相当大的比例。现在国际上汽车所运用的能源也基本上为常规的燃油，污染物排放量大，巨大的汽车保有量对生态环保提出了新的挑战。我国作为世界上最大的汽车生产国和消费国,节能减排任务形势严峻。随着我国“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标的提出，对汽车企业以及汽车尾气排放量提出了更高的要求。

从全球来看，世界上石油资源短缺，传统汽车工业面临着严峻的挑战。因此，大力发展新型能源环保型汽车是实现汽车行业节能减排和节约资源的一个最有效途径，也是当前急需解决的课题。

目前，世界各国都在加紧研发和应用新能源汽车。我国众多有识之士认为，发展新能源汽车无疑是中国自主品牌换道超车的良机。目前，新能源汽车研究项目已被列入我国重大科技课题，向新能源动力车目标挺进的战略已经被越来越重视。近期来看,我国已出台了一系列的政策来支持电动汽车行业发展,成立了电动汽车发展联盟。2021年7月1日，国家市场监督管理总局联合生态环境部制定发布了《机动车排放召回管理规定》，也将促使机动车行业更重视排放技术及相关的标准要求，倒逼企业主动进行改造升级和技术革命。特别值得一提的是电动汽车作为汽车工业的未来，经历了长期发展，纯电动汽车技术逐步成熟。中国已经成为世界上最大、成长最快的电动车市场。目前，中国已投入至少600亿美元来支持刚刚起步的电动汽车行业，鼓励支持400多家公司进入电动汽车行业。

二、新能源汽车的发展现状

1、新能源汽车的概念。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，采用非常规车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、燃气汽车、醇醚汽车等等。

2、我国新能源汽车的发展现状。当前，仅从技术上看，中国品牌新能源汽车已实现了全面超越，不管是造型技术，还是电池、电机、电控等新能源汽车核心技术，以及智能网联、智能座舱等智能化技术，已经超越了合资品牌的技术水平，引领全球新能源车的发展。2020年，比亚迪推出了刀片电池、超级混动DM-i两大颠覆技术，通过刀片电池解决市场最关心的安全痛点，通过超级混动DM-i加速新能源车对燃油车的替代。当然，新能源车发展仍然会有个较长时间的过渡阶段，从插电混动过渡到纯电动。在所有新能源汽车中，采用纯净能源驱动的纯电动汽车是现在我国最有可能大规模推广应用的。纯电动汽车是主要采用电力驱动的汽车，利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池相当于原来的油箱。其动力系统很简单：电池组—电动机—车辆传动系。

3、从供给侧、需求侧、国家政策三个方面分析发展现状。在供给侧方面：一是续航里程问题在逐步提高。2014年大部分续航能力在100-200km，但到2020年续航能力大多数可以达到400-600km，已经基本上满足了一般客户的出行需求。二是充电时间在缩短，整车成本在下降。电池技术在不断地提升，截止2020年，大部分EV车型已经实现了0.5h的快速充电，充电便利性大幅提高。动力电池售价已经在逐年下降，据最新数据显示，2020年动力电池售价为0.81元/Wh，仅为2015年的36%，并且国内购置新能源车没有购置税，有望于2025年完成与燃油车的平价购置。三是配套设备的不断齐全。随着新能源车辆保有量的增加，充电桩设备不断增加，2020年国内公共及私人充电桩达到168.1万个，约为2016年的7.8倍，呈迅速增长态势。

在需求侧方面：一是优越的性能。电动化能带来更好的加速性能，也为客户提供了更安静舒适的乘车环境。二是使用成本降低。相比燃油，电能更加廉价，在用车成本方面，显著降低。

在国家政策方面：实行双积分政策，并且逐步趋严，使得各汽车厂商纷纷投入新能源汽车的研发、生产。

三、新能源汽车需攻克的技术难关和重点

新能源汽车的核心技术是“三电”，包括电驱动、电池、电控。目前，电驱动和电控还存在技术难关，但经过科研工作者的不断努力，已在不断完善和发展。“三电”中最为棘手的仍然是电池的问题，人们普遍认可的电池有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元等。受限于电池技术和充电技术的水平，存在着能量密度、续航里程、充电速度，充电站的建设等制约因素，目前混合动力Hybrid到了市场水平，几乎每个汽车厂商都有相应的车型或者在研发阶段，价位也在市场能接受的水平，当然比传统内燃机的汽车价格还稍高一点。但它仅是一个过渡的技术。纯电动汽车是终极的方向。

纯电动汽车将给传统汽车行业带来革命性的变化，现有的汽车技术，发动机，变速箱，悬挂系统，四驱机构，乃至电控系统都将随之发生翻天覆地的变化。我国目前在深入研究磷酸铁锂电池，还有很多企业在深入研究氢燃料电池。国内的比亚迪纯电动车的研发现已处于世界领先的位置。虽然目前市面上的新能源车续航受限，但随着电池技术的不断发展，续航问题必将迎刃而解。

四、新能源汽车的未来前景

2020年9月，第十六届北京国际汽车展览会开幕，全球首发车高达82辆，概念车36台、新能源160台。新能源车型占比近40%，成为本届车展最大亮点。中外车企在本届车展上同台竞技展出新能源汽车最新研发成果，中国品牌车企更是高调宣布其新能源汽车战略，既显现出中国车企未来的发展重点，也表明了中国新能源汽车在研发上与跨国车企具有了同台竞技的实力。据悉，中国车企在本届北京车展上全球首发了以广汽集团为代表的纯电动敞篷概念跑车。业内人士普遍认为，2030年新能源车在中国市场占比有望达到70%，而中国汽车品牌的市场占比有望达到60%。

新能源汽车的发展和应用促进产业升级、企业转型，新能源汽车工业也已成为我国国民经济的重要支柱产业。在国家和地方对新能源汽车的提振措施保障下，传统车企正在变换赛道，积极改善能源结构，推广使用可再生能源汽车，形成了新能源汽车的全产业链条，推动新能源汽车的大幅度增长。在新能源汽车时代，让每一辆下线的新能源汽车，终将成为人类的绿色梦想。（作者：华北理工大学2018级机械工程学院车辆工程 张纪涵）

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