１　新能源汽車(chē)?yán)碚摼C述與發(fā)展現(xiàn)狀分析
１．１　新能源汽車(chē)?yán)碚摼C述
新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置），綜合車(chē)輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。
新能源汽車(chē)按照使用范圍可以分為以下幾類(lèi)：
（１）純電動(dòng)汽車(chē)：純電動(dòng)汽車(chē)（Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）是以車(chē)載電源為動(dòng)力，以電動(dòng)機(jī)為單一驅(qū)動(dòng)源的汽車(chē)，純電動(dòng)汽車(chē)的電力系統(tǒng)主要由動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電驅(qū)控制器等部件組成，由于純電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)、多齒比變速箱，使用價(jià)格較低的電力作為動(dòng)力源，與傳統(tǒng)燃油車(chē)相比具有使用成本低、駕乘體驗(yàn)舒適、后期保養(yǎng)便捷等明顯優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)是續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)，主要適用于市區(qū)內(nèi)通勤，代表車(chē)型有特斯拉Ｍｏｄｅｌ　Ｓ、日產(chǎn)聆風(fēng)、比亞迪ｅ６。
２０１６年純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到４９．２８萬(wàn)輛，占到了新能源汽車(chē)總銷(xiāo)量的６４％，純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為新能源汽車(chē)銷(xiāo)量的主力，在新能源汽車(chē)的推廣過(guò)程中發(fā)揮著重要的不可替代作用，是新能源汽車(chē)未來(lái)的主要發(fā)展方向。
（２）插電式混合動(dòng)力汽車(chē)：插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（Ｐｌｕｇ－ｉｎ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）是在傳統(tǒng)燃油車(chē)的基礎(chǔ)上加裝一套電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與純電動(dòng)汽車(chē)*相同，由于在相同體積的燃油車(chē)內(nèi)同時(shí)存在燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電池容量比純電動(dòng)汽車(chē)小，發(fā)動(dòng)機(jī)性能比燃油車(chē)弱，但可以將兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組合疊加使用，以達(dá)到更高的性能和更長(zhǎng)的續(xù)航，也可以單獨(dú)使用電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以達(dá)到節(jié)能效果，缺點(diǎn)是由于存在兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)比燃油車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)更復(fù)雜，增加了車(chē)輛自重，在虧電狀態(tài)下油耗高、駕乘體驗(yàn)差，代表車(chē)型有寶馬ｉ８、比亞迪唐。
插電式混合動(dòng)力汽車(chē)很好地解決了純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航短的問(wèn)題，可以用于遠(yuǎn)距離出行，同時(shí)因?yàn)橛邪l(fā)動(dòng)機(jī)，在充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下可以使用汽油代替，大大縮短了能源補(bǔ)給時(shí)間，是在現(xiàn)階段純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)瓶頸時(shí)期的理想過(guò)渡車(chē)型，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里仍然會(huì)成為新能源汽車(chē)推廣過(guò)程中*的重要力量。
（３）常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)：常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）與插電式混動(dòng)動(dòng)力汽車(chē)同樣擁有燃油和電力兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不同的是常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)沒(méi)有充電口，不能外接電源充電，主要是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，與插電式混合動(dòng)力汽車(chē)一樣，可以使用單獨(dú)燃油或電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也可以將兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組合使用，代表車(chē)型有豐田普銳斯、本田雅閣混動(dòng)版。
常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)不需要外接電源，充電便捷，油耗顯著低于傳統(tǒng)燃油車(chē)，在新能源汽車(chē)發(fā)展初期發(fā)揮了重要作用，但由于無(wú)法單獨(dú)脫離發(fā)動(dòng)機(jī)使用，節(jié)能效果一般，同時(shí)隨著充電設(shè)施的逐步完善和更加節(jié)能的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的快速發(fā)展，常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展緩慢，加之目前部分國(guó)家和地區(qū)把此類(lèi)車(chē)界定為傳統(tǒng)燃油車(chē)，沒(méi)有優(yōu)惠政策和資金補(bǔ)貼，使常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)處境艱難。
（４）其他新能源汽車(chē)：包括增程式電動(dòng)車(chē)、氫燃料汽車(chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)等，這些汽車(chē)因?yàn)榧夹g(shù)和推廣方面的原因，適用范圍窄，某些車(chē)型甚至尚處于試驗(yàn)階段，沒(méi)有投放市場(chǎng)，占新能源汽車(chē)整體規(guī)模的比例很低。
１．２　新能源汽車(chē)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)燃油車(chē)相比，新能源汽車(chē)具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：
（１）節(jié)能環(huán)保，使用成本低。
目前大部分新能源汽車(chē)都是使用電能作為動(dòng)力源，少部分使用氫燃料、太陽(yáng)能等清潔能源，相對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)使用的汽油或天然氣，電能具有價(jià)格低、*等顯著特點(diǎn)，可以達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的作用，順應(yīng)目前各國(guó)政府和民間倡導(dǎo)的減排倡議，減少對(duì)地球環(huán)境的破壞，更好地改善大氣環(huán)境，同時(shí)，對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，新能源汽車(chē)的能耗大大低于傳統(tǒng)燃油車(chē)，相同里程的花費(fèi)僅相當(dāng)于燃油車(chē)的約五分之一，使用成本較低。
（２）駕駛乘坐體驗(yàn)上佳。
由于純電動(dòng)、氫燃料、太陽(yáng)能汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)和多齒比變速箱，在行駛過(guò)程中沒(méi)有ＮＶＨ（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）和多齒比變速器換擋時(shí)的頓挫感，同時(shí)所需能源都為電能和清潔能源，不會(huì)產(chǎn)生刺鼻氣味，整個(gè)駕乘過(guò)程平順、舒適、安靜，可以給駕駛者和乘客上佳的駕乘體驗(yàn)，要遠(yuǎn)好于燃油車(chē)，即使是混合動(dòng)力汽車(chē)，由于一般沒(méi)有單獨(dú)的燃油模式，隨時(shí)需要電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的介入，駕乘體驗(yàn)也要好于燃油車(chē)，在跟車(chē)拍攝、運(yùn)輸易碎物品等特殊情況下可以較好地保證車(chē)輛平穩(wěn)，實(shí)用性強(qiáng)。
（３）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，后期保養(yǎng)便捷。
由于純電動(dòng)、氫燃料、太陽(yáng)能汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)和多齒比變速箱，只有新能源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造難度大為降低，混合動(dòng)力汽車(chē)雖然相對(duì)燃油車(chē)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，但因?yàn)榭梢詥为?dú)使用電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在市區(qū)通勤的情況下，基本可以當(dāng)作純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)使用，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相對(duì)于燃油車(chē)繁瑣的后期保養(yǎng)，新能源汽車(chē)的保養(yǎng)十分便捷，僅需要更換必要的部件即可，此外，新能源汽車(chē)的保養(yǎng)周期比傳統(tǒng)燃油車(chē)更長(zhǎng)，保養(yǎng)次數(shù)更少，節(jié)省使用者的費(fèi)用、時(shí)間和精力。
１．３　新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀
新能源汽車(chē)發(fā)展已有２００多年的歷史，全一輛*的電動(dòng)汽車(chē)是由英國(guó)人羅伯特·戴維森在１８７３年發(fā)明，甚至早于德國(guó)人卡爾·本茨發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)，１９世紀(jì)末２０世紀(jì)初是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的黃金期，當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車(chē)占到了汽車(chē)整體保有量的５０％以上，然而隨著石油的大規(guī)模開(kāi)采和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，加之電動(dòng)汽車(chē)在技術(shù)方面發(fā)展緩慢，燃油車(chē)逐漸占據(jù)汽車(chē)的主導(dǎo)地位，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展幾乎停滯不前，逐漸被邊緣化，到了２０世紀(jì)末，連續(xù)經(jīng)歷兩次石油危機(jī)使汽車(chē)企業(yè)重新開(kāi)始發(fā)展以電動(dòng)汽車(chē)為首的新能源汽車(chē)，１９９２年通用汽車(chē)推出了純電動(dòng)汽車(chē)ＥＶ１，開(kāi)啟了新能源汽車(chē)發(fā)展的新篇章，此后，１９９７年豐田推出了一款混合動(dòng)力汽車(chē)普銳斯，２００３年單一量產(chǎn)純電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)特斯拉（Ｔｅｓｌａ）成立，并在之后推出多款的電動(dòng)汽車(chē)，新能源汽車(chē)自此進(jìn)入到了一個(gè)快速發(fā)展期，２０１７年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量１２２．４萬(wàn)輛，較２０１６年同比增長(zhǎng)５８．１４％，占整體汽車(chē)市場(chǎng)的份額大約為１．３２％，雖然汽車(chē)銷(xiāo)量整體比例仍然很低，但是增速遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燃油車(chē)，潛力巨大。
２　新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究
新能源汽車(chē)在性能、節(jié)能、駕乘體驗(yàn)等諸多方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，在短短的數(shù)年時(shí)間里已經(jīng)在汽車(chē)整體市場(chǎng)中占有了自己的一席之地，但是從整體占比上看依然較低，同時(shí)，新能源汽車(chē)企業(yè)目前在電池續(xù)航、成本控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)領(lǐng)域遇到了發(fā)展瓶頸，正在試圖研究創(chuàng)新，尋求技術(shù)上的突破，一旦成功地解決了目前的發(fā)展困境，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)會(huì)迎來(lái)更加快速的發(fā)展，能源汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向主要包括以下幾方面。
２．１　動(dòng)力電池技術(shù)
動(dòng)力電池的主要功能是儲(chǔ)存電能，傳輸給電機(jī)，轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，是新能源汽車(chē)的能量和動(dòng)力來(lái)源，在生產(chǎn)成本方面，動(dòng)力電池的造價(jià)會(huì)一般占到整車(chē)造價(jià)的１／３甚至是一半，是新能源汽車(chē)重要和成本高的核心組成部分，動(dòng)力電池的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量往往決定了新能源汽車(chē)整車(chē)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，電池的能量密度、使用壽命、安全保障等方面很大程度上決定了消費(fèi)者對(duì)新能源汽車(chē)的購(gòu)買(mǎi)意愿，目前動(dòng)力電池相關(guān)新技術(shù)在以下幾方面快速發(fā)展。
２．１．１　全固態(tài)鋰電池
全固態(tài)鋰電池是相對(duì)液態(tài)鋰電池而言，是指結(jié)構(gòu)中不含液體，所有材料都以固態(tài)形式存在的儲(chǔ)能器件。具體來(lái)說(shuō)，它由正極材料＋負(fù)極材料和電解質(zhì)組成，而液態(tài)鋰電池則由正極材料＋負(fù)極材料＋電解液和隔膜組成，固態(tài)電池的電解質(zhì)為固態(tài)，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量，同樣的電量，固態(tài)電池的能量密度更高，體積將變得更小。目前在乘用車(chē)和車(chē)市場(chǎng)，三元鋰電池占據(jù)了主流位置，單體能量密度大致在１２０－１４０Ｗｈ／ｋｇ；在客車(chē)市場(chǎng)，磷酸鐵鋰電池占據(jù)了大部分*，單體能量密度可以達(dá)到１３０－２２０Ｗｈ／ｋｇ，純電動(dòng)汽車(chē)目前的續(xù)航里程普遍在３００－５００公里。相同體積的固態(tài)電池的能量密度在４００Ｗｈ／ｋｇ左右，高可達(dá)６００Ｗｈ／ｋｇ，是目前動(dòng)力電池能量密度的４－５倍，意味著電量將以相同的倍數(shù)增加，續(xù)航里程比之前大幅度提升，預(yù)計(jì)會(huì)是目前續(xù)航里程的數(shù)倍甚至是１０倍，將達(dá)到上千甚至是數(shù)千公里，屆時(shí)“里程焦慮”的困擾將會(huì)大大緩解，新能源汽車(chē)的續(xù)航里程也會(huì)大幅度超越燃油車(chē)，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的行駛，從根本上解決目前阻礙新能源汽車(chē)發(fā)展的續(xù)航里程短的問(wèn)題。

圖１　電池技術(shù)發(fā)展階梯圖
全固態(tài)鋰電池是未來(lái)電池技術(shù)的主要發(fā)展方向，可以在相同體積的條件下實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航里程，在相同續(xù)航里程的條件下實(shí)現(xiàn)更小的體積，目前主要新能源汽車(chē)和動(dòng)力電池企業(yè)包括比亞迪、寧德時(shí)代、沃、豐田汽車(chē)等都在積極研發(fā)固態(tài)電池，但是受限于當(dāng)前較高的技術(shù)難度和昂貴的制造成本，固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)度比較緩慢，還沒(méi)有開(kāi)始在新能源量產(chǎn)汽車(chē)上使用，相信一旦技術(shù)上有所突破，固態(tài)電池在不遠(yuǎn)的未來(lái)會(huì)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域大規(guī)模使用，替代現(xiàn)有電池。
２．１．２　氫燃料電池
氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素，制造成儲(chǔ)存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極，它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，而不是采用燃燒（汽、柴油）或儲(chǔ)能（蓄電池）方式，氫燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱，所以，氫燃料電池是*的清潔排放，對(duì)環(huán)境是真正的*，此外，氫燃料電池續(xù)航里程較長(zhǎng)，補(bǔ)給燃料時(shí)間較短，一般充滿氫僅需３－５分鐘，相較于插電式電池充電時(shí)間大幅度縮短，可以節(jié)省更多時(shí)間，這些優(yōu)勢(shì)使氫燃料電池非常適合長(zhǎng)距離長(zhǎng)時(shí)間行駛的新能源汽車(chē)使用。
目前氫燃料電池已經(jīng)開(kāi)始在客車(chē)、車(chē)等車(chē)型上應(yīng)用，在商用車(chē)上的應(yīng)用前景十分廣闊，目前主要的客車(chē)和乘用車(chē)企業(yè)包括宇通客車(chē)、上汽集團(tuán)、豐田汽車(chē)、現(xiàn)代汽車(chē)等都在積極研發(fā)氫燃料電池，但由于氫燃料獲取成本高，同時(shí)需要有的加氫站，占地面積大，無(wú)法在停車(chē)場(chǎng)安裝加氫設(shè)備，易用性方面與插電式汽車(chē)有較大差距，國(guó)內(nèi)目前僅有５座的氫燃料汽車(chē)加氫站，數(shù)量極少，并且某些不對(duì)外開(kāi)放，導(dǎo)致現(xiàn)階段氫燃料汽車(chē)的能源獲取十分困難和不便，氫燃料電池仍需較長(zhǎng)時(shí)間加大力度推廣普及。
２．１．３　太陽(yáng)能電池
太陽(yáng)能電池又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光伏電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能，太陽(yáng)能電池早是用于工業(yè)發(fā)電，后來(lái)隨著生產(chǎn)成本的降低和轉(zhuǎn)化率的提高，光伏產(chǎn)品開(kāi)始廣泛用于家庭發(fā)電，走進(jìn)廣大普通百姓家中，目前，光伏產(chǎn)品的使用已經(jīng)成為許多家庭日常生活的一部分。
由于太陽(yáng)能電池是通過(guò)吸收自然光作為能量來(lái)源，轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，轉(zhuǎn)換過(guò)程不受時(shí)間、空間限制，而且能源成本為零，因此，相對(duì)于鋰電池和燃料電池在能源獲取需要的空間和時(shí)間方面具有不可比擬的巨大優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能汽車(chē)真正實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地免費(fèi)地獲取能源，可以從根本上解決新能源汽車(chē)充電難、充電慢的問(wèn)題，*１輛太陽(yáng)能汽車(chē)可以追溯到２０世紀(jì)７０年代末，但是由于太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)化率低，同時(shí)需要電池板裸露在車(chē)身外，易破損，加之太陽(yáng)能電池薄膜的成本較高，導(dǎo)致太陽(yáng)能汽車(chē)普及推廣一直停滯不前，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，不過(guò)，目前已有特斯拉、漢能集團(tuán)等企業(yè)仍在積極研發(fā)太陽(yáng)能電池，未來(lái)太陽(yáng)能電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)指日可待。
２．１．４　無(wú)線充電和換電池技術(shù)
“里程焦慮”是目前消費(fèi)者對(duì)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)的主要顧慮，究其原因主要是現(xiàn)階段電池能量密度技術(shù)提升較慢，續(xù)航里程不高，無(wú)法滿足消費(fèi)者的需求，在電池本身能量密度沒(méi)有突破性提高的現(xiàn)狀下，需要改良現(xiàn)有的充電方式，來(lái)間接提升續(xù)航里程，解決“里程焦慮”問(wèn)題，而無(wú)線充電和換電池技術(shù)就是在這種大背景下產(chǎn)生的。
無(wú)線充電技術(shù)是無(wú)需要線纜的一種充電技術(shù)，可以分為小功率無(wú)線充電和大功率無(wú)線充電兩種方式，小功率無(wú)線充電常采用電磁感應(yīng)式，如對(duì)手機(jī)充電的Ｑｉ方式，目前已經(jīng)開(kāi)始在部分手機(jī)產(chǎn)品上應(yīng)用；大功率無(wú)線充電常采用諧振式，由供電設(shè)備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對(duì)電池充電，并同時(shí)供其本身運(yùn)作之用。大功率無(wú)線充電技術(shù)目前主要是應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)線充電方式上，無(wú)線充電由于沒(méi)有了線纜的束縛，相較于有線充電更加方便，車(chē)輛可以在無(wú)線充電板上靈活自由停放，不受周邊環(huán)境的限制，同時(shí)，無(wú)線充電沒(méi)有機(jī)械磨損，也避免了有線充電由于線纜接觸不良出現(xiàn)的故障，安全性進(jìn)一步提高，使用壽命得以延長(zhǎng)。
目前，包括奧迪、奔馳、寶馬、豐田、沃爾沃等汽車(chē)企業(yè)都在積極研發(fā)無(wú)線充電技術(shù)，其中奧迪已經(jīng)在部分車(chē)型上使用了這項(xiàng)技術(shù)，除了靜態(tài)無(wú)線充電，光伏企業(yè)也在積極研發(fā)動(dòng)態(tài)無(wú)線充電道路，使電動(dòng)汽車(chē)可以在道路行駛的過(guò)程通過(guò)鋪設(shè)在道路上的無(wú)線充電裝置充電，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地獲取能源，*解決“里程焦慮”的后顧之憂，２０１７年１２月２８日，首條光伏公路在山東省濟(jì)南市建成，光伏路面可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，再由路面下的電磁感應(yīng)線圈為電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線充電，真正實(shí)現(xiàn)了能源的無(wú)限獲取，但是由于目前無(wú)線充電和光伏公路只是試驗(yàn)階段，還沒(méi)有真正的大規(guī)模應(yīng)用，無(wú)線充電真正普及尚需時(shí)日。
除了“里程焦慮”之外，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也是制約消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)的一大因素，雖然目前已經(jīng)有快充技術(shù)在逐步改善，但與燃油車(chē)的加油時(shí)間相比，仍然過(guò)長(zhǎng)，時(shí)間成本高，而在充電速度無(wú)法大幅度提升的現(xiàn)狀下，換電池技術(shù)可以有效解決續(xù)航里程問(wèn)題，換電池技術(shù)就是將新能源汽車(chē)駛?cè)氲膿Q電站，通過(guò)裝置將現(xiàn)有電池卸載，將已充滿電的電池替換裝載的技術(shù)，換電技術(shù)可以大大縮短充電時(shí)間，甚至短于燃油車(chē)的加油時(shí)間，可以大幅度提升汽車(chē)的續(xù)航能力，消除“里程焦慮”，同時(shí)，電池可以采用慢充方式，對(duì)電池有更好的保護(hù)，延長(zhǎng)電池使用壽命，目前已有北汽新能源、蔚來(lái)汽車(chē)、國(guó)金汽車(chē)等新能源汽車(chē)企業(yè)在積極研發(fā)換電技術(shù)并投入使用，但同時(shí)換電技術(shù)仍存在諸多發(fā)展障礙，首先換電站投入成本較高，短期內(nèi)無(wú)法達(dá)到加油站的分布密度，無(wú)法滿足所有車(chē)主的需求，其次，換電站要求所有車(chē)型要使用統(tǒng)一的電池尺寸規(guī)格，客觀上限制了汽車(chē)企業(yè)推出汽車(chē)尺寸的種類(lèi)，從而影響汽車(chē)企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，此外還有更換過(guò)程中的電池衰減、安全防護(hù)等問(wèn)題尚待解決，之前以色列的ＢｅｔｔｅｒＰｌａｃｅ公司和特斯拉公司的換電服務(wù)均以失敗告終，但在目前看來(lái)，換電技術(shù)仍然是有效的解決新能源汽車(chē)“里程焦慮”的方法。
２．２　電機(jī)技術(shù)
電機(jī)分別連接著新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池和汽車(chē)傳動(dòng)軸，動(dòng)力電池的電量輸出到電機(jī)，通過(guò)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，傳輸?shù)絺鲃?dòng)軸，由傳動(dòng)軸將動(dòng)力輸出到輪胎，終驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛，電機(jī)內(nèi)部集成了電控系統(tǒng)和單級(jí)變速箱，代替了燃油車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)和多齒比變速箱，大大簡(jiǎn)化了汽車(chē)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是新能源汽車(chē)*的重要組成部分，電機(jī)技術(shù)由于之前在許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，發(fā)展得較為成熟，新能源汽車(chē)的電機(jī)技術(shù)一直以來(lái)平穩(wěn)發(fā)展，不過(guò)近年來(lái)新能源汽車(chē)的電機(jī)技術(shù)出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢(shì)，輪轂電機(jī)技術(shù)是其中的主要方向。
輪轂電機(jī)技術(shù)就是將集成了減速器的電機(jī)總成直接布置在輪轂中，由４個(gè)輪邊電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)４個(gè)車(chē)輪，輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物，早在１９００年，就已經(jīng)制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)，在２０世紀(jì)７０年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車(chē)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。隨著２０世紀(jì)６０年代石油的大規(guī)模開(kāi)采和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的飛躍式發(fā)展，同時(shí)電池技術(shù)停滯不前，燃油車(chē)在此后的數(shù)十年間占據(jù)了汽車(chē)的主導(dǎo)地位，而隨著近年來(lái)新能源汽車(chē)的重新崛起，輪轂電機(jī)技術(shù)再一次成為電機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。
目前新能源汽車(chē)的電機(jī)一般采用前置或后置電機(jī)，分別連接動(dòng)力電池和傳動(dòng)軸，結(jié)構(gòu)較為成熟，裝配簡(jiǎn)易，但由于需要經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力輸送至輪胎，不可避免地造成電機(jī)功率的損耗，影響汽車(chē)的性能和電機(jī)使用壽命，輪轂電機(jī)是將動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)裝置都一起整合到輪轂內(nèi)，得以將電動(dòng)車(chē)輛的機(jī)械部分大為簡(jiǎn)化，重量大大減輕，提高了車(chē)身的空間利用率，電機(jī)直接將動(dòng)力傳輸?shù)捷嗇灒趥鲃?dòng)過(guò)程中幾乎無(wú)損耗，車(chē)輛性能得以*發(fā)揮，同時(shí)輪轂電機(jī)具備單個(gè)車(chē)輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的特性，因此無(wú)論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實(shí)現(xiàn)，全時(shí)四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛上實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易，這些優(yōu)勢(shì)都是傳動(dòng)電機(jī)不可比擬的，當(dāng)然，現(xiàn)階段，輪轂電機(jī)需要在空間較小的輪轂布置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，技術(shù)難度高，需要較長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的真正普及。
２．３　輔助駕駛技術(shù)
除了動(dòng)力電池和電機(jī)這兩大新能源汽車(chē)核心部件的技術(shù)以外，還有一些新能源汽車(chē)技術(shù)同樣與其發(fā)展息息相關(guān)，這其中輔助駕駛技術(shù)與新能源汽車(chē)的發(fā)展為密切，輔助駕駛技術(shù)是輔助駕駛者進(jìn)行駕駛的技術(shù)，可以為駕駛者提供更加全面和優(yōu)異的駕乘體驗(yàn)和安全保障，在整個(gè)駕駛過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的輔助駕駛技術(shù)主要包括自動(dòng)駕駛和車(chē)載人工智能兩大類(lèi)。

圖２　汽車(chē)輔助駕駛技術(shù)邏輯圖
２．３．１　自動(dòng)駕駛
自動(dòng)駕駛技術(shù)是采用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù)，對(duì)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)控制。自動(dòng)駕駛自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)（ＳＡＥ）按智能化程度將自動(dòng)駕駛分為Ｌ０－Ｌ５六個(gè)等級(jí)，依次為人工輔助、輔助駕駛、半自動(dòng)駕駛、高度自動(dòng)駕駛、超高度自動(dòng)駕駛和全自動(dòng)駕駛，人工輔助為Ｌ０初級(jí)，全自動(dòng)駕駛為Ｌ５即自動(dòng)駕駛的形態(tài)，在此等級(jí)下，駕駛可以在沒(méi)有駕駛員的情況下*交由機(jī)器完成，應(yīng)對(duì)當(dāng)前所有工況，并不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)改進(jìn)，適應(yīng)新的工況，在Ｌ５等級(jí)下的自動(dòng)駕駛可以*實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。
自動(dòng)駕駛技術(shù)早出現(xiàn)于２００９年，初旨在輔助駕駛員進(jìn)行駕駛，而隨著技術(shù)的不斷提升，自動(dòng)駕駛逐漸被認(rèn)為可以取代人類(lèi)進(jìn)行駕駛，真正解放駕駛員的雙手，消除長(zhǎng)時(shí)間駕駛產(chǎn)生的疲勞，避免交通違章和事故的發(fā)生，大大提高車(chē)輛的安全性，是未來(lái)駕駛技術(shù)的必然趨勢(shì)，而新能源汽車(chē)由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，駕駛操控簡(jiǎn)易，電子控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，是目前發(fā)展自動(dòng)駕駛的理想車(chē)型，大部分自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展是在新能源汽車(chē)平臺(tái)上完成的。
自動(dòng)駕駛技術(shù)的核心是自動(dòng)駕駛芯片，通過(guò)芯片處理各種路況，將信號(hào)傳輸給車(chē)輛控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，目前，英特爾、高通、英偉達(dá)、Ｍｏｂｉｌｅｅｙｅ等芯片廠商正在積極研發(fā)自動(dòng)駕駛芯片，而百度、谷歌等互聯(lián)網(wǎng)公司也在積極研發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，以適應(yīng)更多的車(chē)型，車(chē)企方面，奧迪、特斯拉、蔚來(lái)等廠商的自動(dòng)駕駛汽車(chē)已經(jīng)量產(chǎn)并上市，但由于目前量產(chǎn)車(chē)的高自動(dòng)駕駛等級(jí)是Ｌ３，在實(shí)際使用過(guò)程中，仍然只能起到輔助駕駛的作用，并且偶爾會(huì)出現(xiàn)故障和問(wèn)題，同時(shí)目前自動(dòng)駕駛汽車(chē)所占的比例較低，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信在不久的未來(lái)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì)越來(lái)越多，等級(jí)會(huì)逐步提高。
２．３．２　車(chē)載人工智能
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。人工智能的概念早是在１９５６年提出，由于人工智能的載體是計(jì)算機(jī)和機(jī)器，其定式運(yùn)算和存儲(chǔ)速度遠(yuǎn)高于人腦，并且不會(huì)產(chǎn)生疲勞，在重復(fù)機(jī)械性的工作領(lǐng)域相較于自然人腦有巨大的*的先天優(yōu)勢(shì)，大大提高了生產(chǎn)效率和降低了錯(cuò)誤率，經(jīng)過(guò)６０多年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、裝備制造、服務(wù)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，成為日常生產(chǎn)和生活的*的輔助工具。
汽車(chē)產(chǎn)品由于一直是以自然人駕駛員為核心，這一理念始終貫穿著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，車(chē)載人工智能在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用起步較晚，不同于自動(dòng)駕駛的重復(fù)機(jī)械性勞動(dòng)，車(chē)載人工智能是在車(chē)輛內(nèi)部為駕駛員提供各項(xiàng)輔助服務(wù)，需要熟練掌握聲音語(yǔ)言和肢體語(yǔ)言，更深入地理解和領(lǐng)會(huì)駕駛員意圖，甚至是駕駛員的情緒，不是單純的聽(tīng)從駕駛員指令，而是能與駕駛員進(jìn)行交流，具備情緒感知和感情培養(yǎng)的能力，真正成為駕駛員的出行伙伴，對(duì)于人工智能的要求更高更細(xì)致，目前各大車(chē)企都在積極研發(fā)人工智能，已經(jīng)有上汽、沃爾沃、特斯拉、奧迪等廠商推出了搭配車(chē)載人工智能的汽車(chē)，但目前都處于初級(jí)的語(yǔ)音識(shí)別階段，２０１７年底，蔚來(lái)汽車(chē)推出了車(chē)載人工智能系統(tǒng)“ｎｏｍｉ”，基于強(qiáng)大的車(chē)載計(jì)算能力和云計(jì)算平臺(tái)，集成了語(yǔ)音交互系統(tǒng)和智能情感引擎，創(chuàng)造出了一種全新的人車(chē)交互方式，次讓車(chē)從一個(gè)機(jī)器，變成一個(gè)有生命、有情感的伙伴，真正成為人類(lèi)的出行伴侶。
３　結(jié)語(yǔ)
新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)時(shí)刻影響著其技術(shù)發(fā)展路線，終決定了新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展?fàn)顩r，目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在三大方面：
（１）動(dòng)力電池技術(shù)依然是新能源汽車(chē)重要的核心技術(shù)發(fā)展方向，動(dòng)力電池目前的技術(shù)發(fā)展主要解決電池容量和電量獲取速度這兩大問(wèn)題，其中全固態(tài)電池可以大大提高電池容量，延長(zhǎng)新能源汽車(chē)的續(xù)航里程，而無(wú)線充電和換電技術(shù)可以打破充電在時(shí)間和空間范圍內(nèi)的限制，大大提高充電效率，解決新能源汽車(chē)目前為詬病的充電問(wèn)題。
（２）電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的直接的動(dòng)力裝置，在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)中勢(shì)必會(huì)得到更加迅速的提升，以輪轂電機(jī)、ＢＳＧ電機(jī)為代表的電機(jī)技術(shù)顯著提高性能和舒適性，使新能源汽車(chē)的接受度更高，更快地進(jìn)行普及。
（３）人工智能作為一項(xiàng)新興技術(shù)，與眾多行業(yè)進(jìn)行緊密結(jié)合，而新能源汽車(chē)是其重要的實(shí)施平臺(tái)，在使用便捷、車(chē)輛安全、駕乘樂(lè)趣等方面大幅度拓寬新能源汽車(chē)的使用范圍，使汽車(chē)不僅成為可靠的交通工具，更能成為人類(lèi)未來(lái)親密的出行伴侶。
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力，新能源汽車(chē)是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，無(wú)論是制造環(huán)節(jié)還是使用環(huán)節(jié)，其技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)一直著整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)，固態(tài)電池、輪轂電機(jī)、駕駛輔助等方面的新技術(shù)同樣會(huì)影響到裝備制造、智能機(jī)器人、服務(wù)業(yè)等眾多相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間共同融合發(fā)展，終促進(jìn)整體經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。