新能源汽車技術創新現狀及策略探討

張華偉 賴穎

摘要：我國經濟的持續發展為汽車行業提供了良好條件，但在汽車使用量不斷增加下，環境污染問題逐漸加劇，而新能源汽車的出現可有效促進經濟與環境的協調發展，成為汽車行業未來發展的主要趨勢。為了更好地應對新能源汽車發展中的技術鎖定問題，我國應將重點放在技術創新上，不斷突出技術優勢?；诖?，從新能源汽車主要技術入手，闡述我國新能源汽車技術創新現狀，并提出促進我國新能源汽車技術創新的策略。

關鍵詞：新能源汽車；技術鎖定；技術創新

中圖分類號：U469? 收稿日期：2023-11-23

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.02.015

1 前言

在環保理念以及可持續發展戰略不斷深入下，新能源汽車發展速度逐漸加快，為促進新能源汽車發展，我國出臺了多項支持政策，如《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》等。當前我國新能源汽車銷量穩步增長，但在技術創新上仍面臨一些阻礙，因此，如何實現技術的持續創新，在國際上提升我國新能源技術競爭實力，成為我國未來新能源汽車重點關注的問題。

2 新能源汽車的典型技術

2.1 氫燃料電池汽車技術

氫燃燒生成物主要是水，氫氣可為汽車提供動力，是新能源汽車中的一種技術手段[1]。氫燃料電池主要是借助氫元素產生相應反應而獲得并存儲能量的一種電池，原理較為簡單。通常情況下，氫燃料電池的基本原理為：借助電解水逆反應得到能量。實際過程為：在相應催化劑影響下，電池陽極位置的氫元素會發生催化反應，得到電子與質子，電子攜帶陰電荷運行于外部電路中，質子攜帶陽電荷，能夠穿過隔膜進入到陰極，最終獲得電能。受催化作用影響，處于陰極的氧離子，能夠同電子、質子反應，從而生成水。電能與水屬于氫燃料電池的最終產物，不會對環境產生污染。氫燃料電池反應基本原理如圖1所示。

我國擁有較為充足的氫氣儲備量，通過不斷提升氫燃料動力技術水平，可使汽車具有更高的環保優勢，減少不可再生能源的消耗，確保我國在能源方面擁有較大的主動權。氫燃料技術優勢較大，但在氫燃料電池研究上仍面臨使用壽命問題的阻礙，研究出的電池壽命往往難以達到較理想的要求。加上氫氣能量密度高，常溫差壓下呈現出氣體狀態，因此對運輸、儲存、加注要求較高，較易發生爆炸事故，該技術仍存在多種技術難點。

2.2 混合動力汽車技術

混合動力汽車技術屬于應用較為廣泛的一種新能源汽車技術，在不同價格層次的汽車中均有所應用，駕駛人員能夠自由轉換內燃機與電動機，進而使不同需求得到良好滿足。實際上，混合動力汽車技術就是新能源汽車與傳統汽車的良好融合，不僅具有傳統汽車的動力，還帶有電動汽車節能環保特征，有效延長了純電動汽車續航里程?；旌蟿恿ζ噧瀯葺^為明顯，新能源汽車技術未發展完善時，可將發展該類型汽車作為一個過渡期，實現新能源汽車技術在汽車領域的逐漸滲透與延伸?；靹蛹夹g存在多種實現方式，從不同的視角能夠將其分為不同類型，如圖2所示。

2.3 太陽能汽車技術

將太陽能應用于新能源汽車中，實際上就是將光能轉化成電能的過程，此環節需要通過電池進行電能儲存。由此可見，太陽能汽車屬于一種電動汽車。這種類型的汽車中，核心技術為太陽能電池技術，其主要作用是提升汽車行駛過程中的能量轉化效率，儲存行駛中剩余的電能。光伏電池材料是薄膜電池及晶硅電池，不同類型電池材料轉化效率如表1所示?，F階段，太陽能汽車技術在實際發展環節仍需將關注點放在以下方面：該類型的汽車，主要是憑借太陽能電池板獲得電源能量。不過受轉換效率等因素的影響，汽車速度往往受到一定的限制，一般很難超過100 km/h。陰天是影響汽車續航里程因素之一。電池板成本高，在一定程度上阻礙了這種汽車的快速發展，但該類型汽車仍有較大的發展空間。

3 新能源汽車技術創新現狀

近年來，我國新能源汽車技術持續發展，其合作專利數量逐年增長，應用進入到成熟階段。在合作專利申請主體上，涉及不同申請主體，如企業、高等院校、科研機構等，2005-2021年我國新能源汽車合作專利總數排名前5名的主體專利數量如表2所示?？梢钥闯?，國家電網公司位列第一，在新能源汽車行業技術研發中，國企在人才、技術及資金等方面具有較大優勢，發揮出了較大的帶頭作用。在合作專利技術領域上，涉及到的技術領域較為廣泛，新能源汽車專利技術主要表現在3個方向上，一是電能，二是電池，三是電動?，F階段，在電動以及電池研究上也在不斷深入，可能成為新的研究熱點。

受技術鎖定等原因影響，我國新能源汽車技術創新面臨一定問題，主要表現如下：

a.科研機構及高校主體創新能力不足。各主體在技術創新能力上存在較大差距，仍具有較大的提升空間。

b.核心技術領域創新不足。當前我國將新能源汽車技術研究重點放在電動、電池以及電能方面，不過在電池技術上仍面臨性能、電容量及使用壽命等問題的限制[2]。因為新能源汽車在我國發展時間較短，與發達國家相比差距較大。

c.各地區技術創新能力不均衡。新能源汽車屬于資本密集型高新技術行業，地區技術創新能力會受到其經濟發展水平的影響，各地區經濟發展水平不一，因此其技術創新能力不夠均衡，且技術創新發展還會受到消費者認可度、售后服務保障以及基礎設施配備等方面的影響。

4 新能源汽車技術創新策略

4.1 注重聯合，提升技術水平

當前環境下，我國信息化發展速度逐漸加快，出現了較多先進的技術手段，使得各行業信息化水平得以不斷提升。新能源企業需要借助這一發展趨勢，重點實施產業融合。通過不斷實施技術升級，為新能源汽車發展提供技術支持。企業在發展新能源汽車時，需要進行汽車結構創新，并對其相應組成零件加以優化更新。此外，新能源汽車領域應與其他行業積極合作，加大新能源汽車發展規模，獲得更多的發展機會，從而獲得更好的發展效益。積極借助先進的技術手段，強化技術研究，實現技術創新，進一步提升新能源汽車技術水平。

4.2 提升新能源汽車性能

新能源汽車發展環節，應對其發展目標及要義重新做出定義，積極實施技術革新，使新能源汽車獲得核心技術，擁有更高的性能[3]。a.注重新能源汽車智能終端建設，將大數據技術、互聯網技術積極引入其中，從而在各項技術支持下，使新能源汽車可通過互聯網操作，進而實現無人駕駛，提升新能源汽車智能化水平。b.加大研究力度，最大程度上提升儲能。由此使新能源汽車擁有更高的性能，獲得更長的駕駛周期。為確保以上目標的良好實現，相關研究部門應選擇最新的技術措施，科學設定各項參數，通過軟硬件持續升級，提升新能源汽車服務水平，獲得更加多元化的功能，在各個軟件協同配合下，使其在車載技術以及車云融合上擁有較高水準。

4.3 增加技術力量投入

汽車屬于重工業產品，實際生產環節會涉及較多配件及生產工序，所以技術需求較高，因此若想實現新能源汽車的不斷發展，應進一步增加技術力量投入，獲得更高的核心技術水平。

a.新能源汽車制造企業應注重核心技術引進，安排核心人員，積極到國外學習先進的技術手段，獲得更多汽車制造知識，從而培養出綜合能力強、技術水平高的人才隊伍。企業還需要重點進行節能技術培訓，使新能源汽車擁有更高的節能性。

b.加大品牌宣傳力度，形成獨具特色的汽車品牌，借助品牌效益，促進新能源汽車快速發展。

c.企業需要重點實施燃料研究，從而使新能源汽車功能更加多元化，將技術創新放在首要位置，促進新能源汽車穩步發展。

4.4 開展電池技術創新

a.強化污染控制。我國科技水平持續發展，在新能源技術研發上更加深入，這進一步提升了我國在新能源汽車方面的綜合制造水平，滿足了群眾工作與出行需求。我國新能源汽車中，動力電池主要為鋰電池，少部分新能源汽車中也會應用到鉛蓄電池，這些電池具體應用環節會在一定程度上危害到周圍環境，所以需要妥善處理，可從技術創新角度入手，不斷延長其使用壽命，進而控制電池對生態環境的不良影響，提出新能源電池優勢。

b.提升電池效率[4]。新能源汽車運行效率與運行經濟性會受到電池效率的直接影響，為不斷提升新能源汽車技術水平，應根據新能源汽車開發要求，重點提升電池效率，有效控制成本投入。新能源汽車研究人員應深入了解行業內部發展趨勢，加大開發深度與力度，優化電池配置方式，適當減小電池體積與重量，進而滿足行業實際發展需求。

c.擴展電池容量。新能源汽車電池容量與汽車運行成本密切相關，并且也決定著新能源汽車的推廣效果，因此在電池技術創新環節研究人員應將研究重點放在電池容量提升上，從整體上提升新能源汽車運行效果，促進新能源汽車行業健康發展。例如，選擇改變電池材料的方式，進一步擴展電池容量，還能更好地發揮電池應用性能，延長新能源汽車行駛時間。更換電池材料時，應選擇導熱速度快、散熱性能好的材料，提升電池應用效果。

d.增加資金投入。當前，我國在新能源汽車電池技術研究上，人力與資金投入較為有限，并未獲得良好的研究成果。技術水平不高的原因主要是因為資金投入有限，使得研究不夠深入。因此，我國需要針對新能源汽車設立專項資金，借助這樣的措施來提升研究人員工作熱情。專項基金會的具體任務是追蹤國際主流發展技術，例如可將更多資金用于電池能量密度提升上，不斷擴展電池應用范圍。在新能源汽車電池研究上，增加資金投入力度，還能推動行業內部研發工作的順利開展，滿足新能源汽車的具體運行需求。

4.5 加強核心技術研發

新能源汽車發展中，若想獲得較高的市場占有率，不可過度依賴于政府部門?，F階段，我國政府為新能源汽車創設了良好的發展環境，新能源汽車企業應進行核心技術突破。企業管理人員需要強化對技術水平提升價值的認識，并在此方面加大投入力度，重點引入專業技術研發人員，還應加大人才培養力度，使自身研發出的新能源汽車更加安全、穩定和更好的性能，從而使新能源汽車市場競爭力不斷提升[5]。

同時，國家相關部門應發揮出自身實際作用，強化政策引領，為新能源汽車發展提供政策支持；促進我國新能源汽車企業發展實力，從而更好地應對外國企業的競爭。具體而言，可進行新能源汽車技術研發中心的構建，并且針對核心技術實施優惠性支持，從而使企業積極進行技術研發，推動新能源汽車快速發展。

4.6 整合新能源汽車資源

為推進新能源汽車的發展，在加大技術研發力度的同時，還應確保各領域企業的良好合作。各領域企業可借助產業聯盟的手段形成良性競爭。將此作為基礎前提，共享各項資源，不斷提升新能源汽車技術水平，解決當前存在的技術水平限制問題。例如，當前新能源汽車發展會面臨磷酸鐵鋰電池容量低等相應技術難題，以此為重點進行技術研究，可有效實現技術升級。

此外，在各領域相互協同下，可實現相互學習，形成發展合力，實現共同發展，并促進新能源汽車領域不斷進步。新能源汽車制造時，企業應注重研發細節，確保其符合消費者需求。通過創新外形設計，為消費者提供更加滿意的產品，抓住較多的消費者群體。最終通過各企業共同努力，有效促進整個新能源汽車行業健康發展。

4.7 重視復合型技術人才培養

我國科學技術快速發展時期，新能源汽車行業屬于高科技新興產業，若想實現新能源汽車快速發展，不斷提升技術水平，需要有復合型人才作為支撐，不僅要具備豐富的理論知識，還應擁有較強的專業技術水平[6]。

所以，新能源汽車企業需要積極引入專業技能型人才，實現自身穩定發展，并且還應在研發新能源汽車技術過程中，進行先進設備的積極引入，不斷實施技術創新。以此為基礎，促進產能提升的同時，獲得更高的汽車性能，確保技術創新與品質提升雙重推進。

就當前而言，我國在新能源汽車技術發展中缺乏復合型技術人才支持，為解決這樣的問題，新能源汽車制造企業發展環節應同高校形成良好合作，從而重點培養復合型人才，在校企良好交流下，確保培養出的人才符合社會發展及新能源汽車發展要求。并且，新能源汽車行業發展中，應積極進行人才培養體系構建，有效提升人才培育水平。

5 結語

與傳統能源汽車相比，新能源汽車具有良好的節能減排效果，可有效降低溫室效應，保護生態環境，擁有較高的推廣應用價值。新能源汽車技術水平是新能源汽車發展的關鍵，我國若想有效突破其他國家的技術鎖定，不可一味的模仿，需要多了解國際最新技術動態，對新技術結構層次進行重點分析，才能實現新能源汽車技術不斷創新，進而增強我國新能源汽車技術競爭力。

參考文獻：

[1]馮麗沙，牛曉燕，馬浩林.探析新能源汽車電子控制的關鍵性技術[J].汽車維修技師，2023（4）：118-119.

[2]新能源汽車三電技術發展趨勢洞察[J].汽車與配件，2023（6）：26-29.

[3]顧成軍.淺談混合動力技術的新能源汽車應用[J].時代汽車，2023（6）：99-101.

[4]喻鑫.新能源汽車核心技術識別及布局分析[J].汽車與新動力，2023，6（1）：12-14.

[5]吳昊.新能源汽車主動四輪轉向穩定性控制技術[J].機械與電子，2023，41（2）：37-40.

[6]李啟超.云計算技術在新能源汽車研發系統中的應用研究[J].專用汽車，2023（2）：14-16.

作者簡介：

張華偉，男，1985年生，講師/高級技師，研究方向為汽車運用工程。

基金項目：2023年韶關市技能大師工作室（汽車維修工）