新能源汽车及动力锂电池的发展研究论文_邢三军

新能源汽车及动力锂电池的发展研究论文_邢三军

惠州市三协精密有限公司 广东 惠州 516006

摘要:新能源汽车行业的发展能够有效的改善能源短缺及环境问题,但新能源汽车行业在发展中也遇到了很多问题。本文主要介绍了中国新能源汽车上中下三游的产业现状,同时对中国与国外新能源汽车技术进行了对比分析,并对中国新能源汽车产业提出了一定的发展对策。

关键词:新能源汽车;产业现状;发展对策

引言:

随着全球能源日益短缺、环境问题日益严重,世界各国都在不断加大对新能源的研究利用,新能源汽车在全球范围内得到了大力推广,积极发展新能源汽车产业对于能源短缺及环境问题的改善具有重要意义。新能源汽车是指采用非常规能源作为动力燃料的汽车,与传统能源汽车相比,新能源汽车的动力燃料具有无污染、可再生等优点。一般来说,新能源汽车主要分为纯电动汽车,混合动力汽车及燃料电池汽车等。我国的电力资源具有极高的发展潜能,国家多次把发展纯电动汽车作为新能源汽车产业发展的重要举措,早在2012年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》就指出:“我国新能源汽车产业发展将以纯电动驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略方向”。

1新能源汽车产业及其现状

1.1新能源汽车产业概述

新能源汽车产业是一个庞大的系统产业,可分为上中下三游。其中,上游产业是指为新能源汽车电池提供基本原料的矿石产业;中游产业是指新能源汽车的电池、电机、电控三大核心技术的研发与制造产业;下游产业是指新能源汽车的销售、售后、配套等产业。新能源汽车产业涵盖范围广,各个产业之间紧密联系,共同影响着新能源汽车产业的发展。

1.2新能源汽车产业现状

我国的环境问题较为突出,新能源汽车在我国具有很大的发展前景。以北京市为例,北京作为我国首都,是我国的政治、经济及文化中心,是新能源汽车行业发展的先行城市。北京市政府重点发展新能源公交车系统,目前,北京市新能源公交车辆已接近40%,该数据仍在持续增长中。此外,近年来,政府也陆续出台了一些新能源汽车扶持政策,新能源汽车产销量连年增加。中国新能源汽车迎来了空前的发展,但在发展中也遇到了一些问题,中国新能源汽车产业的现状如下:

1.2.1上游产业

新能源汽车电池主要包括锂电池,燃料电池等。燃料电池主要以氢气为燃料,在氧气的催化作用下发生化学反应来产生电能。由于氢气和氧气的成本较高,燃料电池的使用成本十分高昂。目前,新能源汽车电池多以锂电池为主,锂电池技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方就能充电。

1.2.2中游产业

纯电动汽车主要依靠蓄电池向电机提供电能从而驱动汽车行驶,目前,纯电动汽车的电池成本较高,电池的安全性、续航能力、充电速度等无法完全满足市场的需求,因此,电池技术问题仍然是北京纯电动汽车产业的主要问题。

1.2.3下游产业

中国新能源汽车的销售量近两年来增长迅速,这主要是受到一些一线城市燃油汽车摇号限购以及政府对购置新能源汽车给予一定补贴等政策的影响。但新能源汽车的售后并不尽人意,对于纯电动汽车来说电池最容易出现问题,一般售后对电池问题的处理就是建议更换新电池,这使得纯电动汽车的成本进一步增大[1]。北京市新能源汽车的配套设施仍不完善,目前纯电动汽车的充电站、充电桩等设施仍然十分缺乏,无法满足用户的需求。

2锂电池的发展现状

锂离子电池从1990年索尼公司发明后1991年并投放市场进行商业化,且其随着许多物理和化学的研究成果在不断地更新迭代。据北京赛迪顾问创新投资有限公司统计,2009年至2012年,全球锂离子电池产业规模由92亿美元增长至207亿美元,年均增长率约50%,其中中国的产业规模由200.3亿元增至556.8亿元,约占世界总量的43.4%。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆锂电池作为二次充电电池的主流主要应用于手机、笔记本电脑、便携式移动电子设备以及电动自行车、电动摩托车、高尔夫球车、电动轮椅、电动滑板、电动搬运车甚至电动儿童游乐车等。锂电池还运用于军用领域和航海航天领域如潜艇、水下机器人、陆军士兵系统、机器战士、无人飞机、卫星、飞船等。2000年赵健等人发表的《锂离子电池的应用开发》论文中分析了锂离子电池在便携式电子器件中的应用情况和价格变化趋势以及在便携式电器产业、电动车和军事装备上的应用。认为锂离子电池性能的不断提高和成本的降低是最具前景发展的可充电电池。2011年,我国的宋永华等人发表的《电动汽车电池的现状及发展趋势》里面主要讲述了铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池,并一一介绍了这三种电池的优缺点以及性能,最后还进行了比较。文章最后提出对于锰酸锂、磷酸铁锂电池有改进的空间,但是潜力有限。作者最后提出具有应用前景的是锂硫电池,该电池具有比能量高、成本低、环境友好的特点,并且目前已经有该产品面市[2]。

3国内外新能源汽车技术对比分析

目前,全球新能源汽车主要以纯电动汽车为主,纯电动汽车受到各国的高度重视,发展迅速。美国特斯拉公司生产的纯电动汽车在国际市场取得了很高的口碑,其生产的2015款ModelS70车型续航里程达到420km,与传统汽车性能相当。欧洲的纯电动汽车以德系车为主,其中宝马i3的车身为碳纤维设计,同时采用一体化设计,将锂电池组与底盘设计为一体,这些设计使得整车质量降低,增加了续航里程。目前,中国的纯电动汽车企业发展迅速,与国际一流企业的差距逐步降低[3]。但中国汽车工业基础相对落后,在纯电动汽车的关键技术、成本控制及整车设计上与国际一流企业仍有较大差距。

4新能源汽车产业发展对策

4.1加强对非纯电动新能源汽车的研究

目前中国的新能源汽车主要为纯电动汽车,这导致新能源汽车种类单一,加强对非纯电动新能源汽车的研究,如燃料电池汽车、混合动力汽车等,能够进一步促进中国新能源汽车产业的发展。

4.2提高纯电动汽车的电池技术

纯电动汽车的电机电池问题限制了纯电动汽车产业的进一步发展,进一步提高纯电动汽车的电池续航能力、充电速度及安全问题等可以有效的促进北京新能源汽车产业的发展。

4.3加强新能源汽车配套设施的建设

中国各地区新能源汽车的配套设施尚不完善,政府要进一步重视新能源汽车行业,针对新能源汽车配套设施做出详细的发展规划,来优化用户对新能源汽车配套设施的市场需求,进一步满足新能源汽车的用户体验[4]。

4.4加强设计,提高续航能力

加强与国外纯电动汽车一流企业的交流学习,提高纯电动汽车的整体设计性以及关键零件的技术性,如加强电动车底盘一体化设计,提高整车性能;此外,采用轻量化材料设计,减轻整车质量,从而提高纯电动汽车的续航能力。

结语:

新能源汽车在我国具有很大的发展前景,新能源汽车的发展能够减少化石燃料的使用,从而有效的解决我国的环境问题。目前北京市新能源汽车尚处在初步发展阶段,与发达国家的新能源汽车产业尚有很大差距。我国政府也陆续出台了许多措施来促进新能源汽车行业的发展,中国新能源汽车行业要抓住这个发展机遇,进一步推动汽车产业的升级,积极向资源节约型和环境友好型社会迈进。

参考文献:

[1]李苏秀,刘颖琦,王静宇,张雷.基于市场表现的中国新能源汽车产业发展政策剖析[J].中国人口·资源与环境,2016,26(09):158-166.

[2]李方方,张晓龙,吴怡,李轶晨.我国动力锂电池行业现状和发展趋势[J].交通节能与环保,2016,12(03):14-16.

[3]张海斌,盛昭瀚,孟庆峰.新能源汽车市场开拓的政府补贴机制研究[J].管理科学,2015,28(06):122-132.

[4]张政,赵飞.中美新能源汽车发展战略比较研究——基于目标导向差异的研究视角[J].科学学研究,2014,32(04):531-535.

论文作者:邢三军

论文发表刊物:《建筑实践》2019年10期

论文发表时间:2019/9/2

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