新能源汽車發展對制造工藝與裝備的影響分析

彭浩

摘 要：隨著我國人民環保意識的提高，所有人都越來越重視對新能源的開發和利用，希望能夠有越來越多的清潔能源用于生活和生產。在汽車行業，為了順應全新的發展形勢，新能源汽車出現并日漸成熟，以其環保低碳、節能減排的優勢迅速普及，在未來的發展也將會是十分樂觀的。傳統的汽車使用的是內燃機，而新能源汽車勢必會取代傳統汽車，同時新能源汽車的制造工藝和裝備都同以往有很大區別，因此也會對上下游產業鏈造成一定的影響。本文對新能源汽車的相關知識做出介紹，首先闡釋了新能源汽車的發展現狀，然后分析了新能源汽車的發展對制造工藝與裝備的影響，最后研究了新能源汽車制造對上下游產業鏈的影響。

關鍵詞：新能源;新能源汽車;發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.067

1 新能源汽車發展現狀闡釋

1.1 燃料電池汽車的發展現狀

到今天，我國對于燃料電池的相關研究還不夠深入和成熟，仍處在起步階段，出現了的燃料電池汽車使用的也主要是氫燃料電池。氫燃料是一種比較清潔的能源，但是在運輸和儲存過程中都十分不穩定，同時燃料電池的開發對技術要求比較高，因此限制了它在大范圍內的應用。

燃料電池的原理是氫氣和氧氣之間發生無氧化學反應，生成巨大的能量提供給汽車前進的動力，在這個化學反應中，生成物中沒有污染物質和有害物質，原料是清潔能源，因此說符合我國對新能源汽車的技術標準要求，有利于實現我國低碳經濟的可持續發展。

氫燃料電池無需過多次數充電，添加適量的燃料就可以提供足夠的動力給汽車，因此，燃料電池汽車比純電動汽車和混合動力汽車都更有競爭力，在市場上有更多的需求，發展前景比較樂觀。隨著我國科學技術的發展，會加大對氫燃料電池的研究力度，在對其掌握得更加成熟以后勢必會促進其更加廣泛的應用。

1.2 混合動力汽車的發展現狀

混合動力汽車的動力由多種組成，包括傳統燃料和電動機，動力源不唯一，這是一種發展比較快、普及范圍比較廣的汽車。因為動力不唯一，因此該種汽車很少出現因為動力不足的限制而無法行駛的情況，一方面可以減少對傳統燃料的消耗，順應國家節能減排的倡議，另一方面，對于純電動式新能源汽車輸出動力不夠的現象就能有效解決。

混合動力汽車種類比較多，根據技術原理可以分為三種：混聯式、并聯式以及串聯式混合動力汽車。這三種類型的汽車在實際應用中有不同的特點：混聯式混合動力汽車需要傳統燃料和電力配合共同驅動;并聯式混合動力汽車有兩種驅動方式都可以選擇，傳統燃料和電力能夠分別單獨工作。

1.3 純電動汽車的發展現狀

純電動汽車的工作原理就比較簡單，僅依靠電動機帶動發動機產生電能提供動力，不需要其他的燃料。但是純電動汽車在使用中遇到了一些困難，在電力動力性能設計、電力系統的續航設計、電力積蓄設備的配備等方面都是難點，若可以合理地克服這些問題將會推動純電動汽車實現突破性發展。

2 新能源汽車發展對制造工藝與裝備的影響

在對傳統汽車制造過程中，汽車的零部件如變速器、發動機、傳動軸、制動器等最常使用的加工工藝就是金屬切削，該工藝的使用要求也是比較嚴格的。傳統汽車的動力成本方面，對金屬的切削工作使得加工機床與加工刀具的使用量增加，對發動機與變速器制造的質量與成本支出等產生了直接影響。應該注意的是，機床和刀具直接關系到工具制造業和汽車制造業。從2009年到今天，我國的汽車產銷量持續位于世界第一，所在機床相關的花費也是全球第一。其中，汽車制造業對金屬切削刀具也有很大的需求，但是，上述發展狀況將隨著電動汽車的發展速度而改變。

在純電動車的開發中，動力總成制造不需要使用傳統的內燃機，也不需要發動機氣缸、氣缸蓋、曲軸、連桿，不再使用通過加工中心或自動化生產線加工的不同類型的零件。在汽車制造業中，動力總成零件加工車間是使用金屬切削機床和不同類型切削刀具的最大部門。如果開發大規模生產純電動汽車，大規模生產也將取代傳統的動力總成制造。面對這樣的情況，用于從傳統汽車生產的金屬切割機和不同類型的切割工具的使用將減少，另外，相關制造工藝和車間將發生很大的轉變，為了能夠適應新的生產過程的需要，需要將制造工程師和生產線工作人員的崗位進行調換，這樣也便于使用全新的生產工藝。

即使近年來純電動汽車得到了很大程度的發展，但是汽車制造業對金屬切削的需求仍然是很大的。對于驅動軸、減速器、制動器、差速器等部件的金屬切削還是繼承了原來的要求。另外，在新能源車輛驅動電動機方面，金屬切削量甚至會有所增加，尤其是電動機軸和電動機殼體的制造中，需要金屬切削操作，并且需要用于新模具的金屬切削處理。

3 新能源汽車制造對上下游產業鏈影響研究

（1）電池系統制造過程，電機驅動系統和電子控制系統制造過程，以及充電設備制造。新能源汽車的制造過程對于電極涂布機的需求是最明顯的，電極涂布機的作用就是將攪拌好的漿料均勻地涂布在金屬箔上;在流水化生產方面，需要使用注液機將電解質注入電池包裝材料中;卷繞機的使用出現在對極片進行卷繞制成電池的過程。

（2）新能源汽車的大規模生產和傳統汽車的更新將對產業鏈，特別是上下游產業鏈產生一定程度的影響。其中，一些原本需求量大的原材料或零部件的工藝和設備不需要減少使用量，甚至會有新的需求出現。對于上游產業鏈，大量新電池正極材料，負極材料和隔板被用于電池制造，還需要有特定的工藝設備用于制造部件。在下游產業鏈中，有對充電設施和服務等方面的相關要求，這將增加對電池回收和處理的需求，同時一定的工藝設備也是必須具備的。但應該指出的是，新能源汽車的出現和發展是我國的制造業由中小型生產發展為大規模生產，制造工藝、設備和質量控制方法等也都區別于傳統生產。在這樣的市場情況下，會有許多新的需求和變化出現，這些變化對制造工藝和設備有一定的導向作用。因此，有必要正視新能源汽車發展帶來的積極和消極影響。

4 結論

新能源汽車的出現對于我國資源短缺的現狀來說具有一定的緩解作用，科技和環境保護的發展趨勢決定了其有望取代傳統內燃機汽車，并給汽車制造業的上下游產業鏈帶來一定的變化。

參考文獻：

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