我国新能源汽车的动力电池技术现状分析

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  【摘  要】在我国宏观战略的大环境下,新能源汽车产业受到极大的关注和政策支持。其中发展方向以纯电动汽车为主,但是在市场化进程中,产品的技术瓶颈在于动力电池系统的发展,开发符合要求的、具有更长续航里程及安全性的动力电池系统是整个行业非常紧迫的问题。
  【关键词】新能源汽车;动力电池;发展
  ABSTRACT:In the context of China's macro strategy,the new energy vehicle industry has received great attention and policy support.The development direction is mainly pure electric vehicles,but in the process of democratization,the technical bottleneck of the product lies in the development of power battery systems.It is very urgent for the entire industry to develop power battery systems that meet the requirements,have longer battery life and safety problem.
  Keywords:new energy vehicle;power battery;development
  前言
  2019 年我国新能源汽车产销量均超过120万辆,市场保有量和增量双双位居世界第一[1]。当前的中国拥有最大的新能源汽车市场、最完整的产业配套体系、最完善的政策支持体系,成长起一批具有国际竞争力的优秀企业。长远看,我国新能源汽车产业已具备较好的规模效益优势和发展环境。
  1 新能源汽车的定义和发展
  1.1新能源汽车的定义
  为满足绿色可持续发展理念,工业和信息化部制定的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》规定:新能源汽车是指集低能耗、低排放、动力控制和驱动方面的高新技术于一体的,采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)的插电式混合动力、纯电动、汽车和燃料电池的新技术新结构汽车[2]。
  1.2新能源汽车的发展现状
  我国自2001年确立“三纵三横”研发布局以来,在混合动力、纯电动及燃料电池汽车方面取得了可观的成果[3]。从数据来看,去年我国汽车整体销量在增长28年后,首次出现下滑,但是电动车却保持60%以上的高速增长,而比亚迪新能源汽车2018年销售24.8万辆,同比增长了将近100%,连续四年全球第一,2018年的市场渗透率已经超过4%[4]。
  新能源汽车的关键技术之一就是动力电池,电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面決定着电动汽车的续驶里程,这两个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键。所以能否开发出性价比高的动力电池,关乎电动汽车的未来发展。
  2 新能源汽车所面临的挑战
  2.1 政府层面
  目前,我国电动汽车电池的标准仍不够完善,缺乏有约束力的国家标准,此前,国家补贴门槛提高,导致部分小企业产品质量不合格、产品存在安全隐患、低端产品产能过剩,高端产品存在缺口等现象,行业发展失衡,严重制约了中国新能源汽车产业的发展。另外,国家补贴政策的快速调整与动力电池系统开发周期不协调,导致产品无法得到充分验证,进而产生安全隐患。
  2.2企业
  2.2.1产业竞争力
  2019年对于我国新能源汽车产业而言,最大的变化在于外资的全面入场。特斯拉和上汽大众的纯电动汽车生产平台在2019年11月相继投产,这标志着外资在新能源汽车领域的全面发力[5]。目前,国内生产动力电池的企业虽然很多,但是规模较大的企业不到十家,在国际市场上具有竞争力的企业寥寥无几,大部分企业生产的动力电池为低端产品。企业生产技术水平低、研发能力弱、行业集中度、投入成本高等因素阻碍了中国动力电池产业的发展。同时外资的入场,必将对长期垄断国内新能源汽车市场的自主品牌产生极大的冲击和挑战。
  2.2.2售后服务
  2019年新能源车售后服务满意度为75分,比燃油车低2分。除服务收费外,其他指标的得分都低于燃油车[5]。新能源汽车作为汽车行业的新兴产业,各方面都还在摸索、改善,对于汽车的售后维修,尚没有很多熟练的维修人员,不能及时维修,给车主带来很大不便。
  2.3行业技术层面
  2.3.1电池寿命
  动力电池的寿命问题仍待解决,当动力电池损坏或达不到预期使用要求需要更换时,一个动力电池的更换价格可达到整车购买价格的七八成,这让人们对购买电动车的购买欲望严重下降。   2.3.2续航里程
  新能源汽车受制于电池结构,续航里程对温度比汽油机更敏感,因此在不同的路况、温度、气候等情况下使用的里程不尽相同,我国电动汽车的续航里程大多数处于200~300km之间,能够突破500km距离的可达到普通燃油车标准的车型寥寥无几。
  2.3.3充电问题
  至2019年10月国内公共充电桩已达到47.81万个。但目前市面上的大多数需要充电的车辆的充电时长为2~4h,由于充电桩的功率偏低、效率太慢,即使在耗尽电量之前找到了合适的充电处,充电时长过长仍是一个令人头疼的问题。
  3未来趋势
  目前,市场上新能源汽车的技术仍不够成熟。虽然目前对新能源汽车的动力电池研究比较多,但依然存在很多待突破的技術,例如电池的充电速度、续航里程、充电时长等以及环境因素对电池的影响等等。
  但是从国际大趋势而言,基于我国绿色可持续发展理念,纯电动汽车才是新能源汽车的最终目标。目前世界范围内都在对电池技术进行研究,这些问题的解决只是时间的问题。为了加快新能源技术在我国的发展,政府已经在技术和资金方面出台了很多扶持政策,帮助企业完成研发,推动产业化发展[6]。新能源汽车的相关研究也将因之渐行渐丰。
  4总结
  在汽车领域,新能源汽车是未来重要的发展方向。国家政策越来越完善,技术研发越来越成熟,越来越多的企业的资金投入,各行各业将为新能源汽车的发展贡献出力量。我国在新能源汽车领取虽然也已取得了不小的成果,但与国外先进技术相比仍具有一定的差距,所以还需加大对新技术的研究,推动新能源汽车的蓬勃发展。
  参考文献:
  [1] 岳振廷.新能源动力电池:机遇与挑战并存[J].企业观察家,2020(02):86-87.
  [2] 巩若琳,李文琦.《中国制造2025》背景下新能源汽车产业发展现状及前景研究[J].商讯,2020(10):23-24.
  [3] 王丹,续丹,曹秉刚.电动汽车关键技术发展综述[J].中国工程科学,2013,15(01):68-72.
  [4] 罗荣晋.新能源汽车:挑战中坚定前行[J].现代商业银行,2020(03):58-63.
  [5] 陈秀娟.新能源车:五大因素定乾坤[J].汽车观察,2020(01):116-117.
  [6] 张斌.未来新能源汽车的技术发展趋势分析[J].电动自行车,2020(01):21-22.
  (作者单位:长安大学汽车学院)
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