摘要：当前，新能源汽车的研究已成为今后节能发展的主要趋势，本文从新能源汽车的分类入手，对比分析各种车辆的优缺点，并着的重介绍新型材料在新能源汽车领域的应用，从而促进新能源汽车工业的发展。
关键词：新能源汽车；材料；混合动力；汽车工业
1.新能源汽车分类
新能源汽车的发展方向是动力系统创新，目前我国的新能源汽车按动力能源分为三类：①混合动力新能源汽车。即电机+发动机双重动力模式，以电力和燃油消耗为动力。②全电力新能源车型。电动化是当前新能源汽车发展的主流，其优势有很多，但需要解决电池储存、电池寿命、电车成本等三大问题。③氢气驱动的新能源车辆。氢能源汽车与燃油汽车相比较，前者排放的废弃物为水，而燃油汽车排放的尾气对自然环境有一定伤害，但是氢气本身的生产成本较高。除了氢能源汽车之外，还有CNG汽车、氰基甲烷燃料汽车、水动力汽车、储气汽车、电容汽车等。
2.新能源汽车与传统汽车的比较
新能源汽车与传统燃油汽车最大的区别就在于动力供给形势不同，传统汽车是以汽油、柴油、乙醇等不可再生资源为动力燃料，而新能源汽车是以氢气、电能、水等可再生资源作为动力燃料。前者最大的缺点在于污染环境，其次是能源不断的减少。后者劣势在于新型能源的获取成本较高，且技术不成熟。由此引发了新一轮的研究课题：新能源汽车的发展研究。但是各种新型材料的开发与创新发展迟缓，难以满足新能源汽车的续航和寿命需要。同时人们对待新能源汽车的态度无法与传统汽车相比，它会引起使用者的里程焦虑。
3.新能源汽车所用新材料的调研
3.1驱动电机材料
电池技术和电机技术是限制电动汽车发展的两个重要因素，目前电机技术发展比电池技术发展要更为完善。自“863”重大科技公共关系计划出台以来，我国在此领域已有了一些成果。尽管目前的驱动马达已基本满足国内汽车生产的要求，但驱动马达的上游组件，也就是传动系统的控制组件，目前仍主要依赖进口。其中，永磁同步电动机能够满足电力车辆
的功率需求。永磁同步电动机的关键部件是永磁材料。稀土元素在新能源汽车的动力系统中非常重要，尤其是稀土元素中的钕，占有举足轻重的地位，新能源汽车生产的核心原材料就是稀土，符合其大功率化、小型化的定位，与稀土特性完全相适应，因此，稀土在混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等新能源汽车中具有非常重要的意义，因此，稀土的需求量也非常大。目前，世界上最好的永磁体是钕铁硼，其中钕铁硼是生产高性能轻质磁铁的重要原料。
3.2动力电池材料
近年来，我国的电池产业发展迅速，很多国内民营企业生产的电池产品和应用的技术在世界范围内具有一定的影响力。并且中国拥有丰富的锂资源，在全球范围内排名前三，为锂电池企业研发与创新打下了良好的基础。镍氢电池的生产制造过程中，镍成本占据了总造价的3/5，而电解液、正极、负极、隔膜等材料的成本约为四分之一。日本的新能源电池以锰、镍、钴、锰为主要原料；目前，美国电池的主要材料是磷酸铁锂。虽然各国主攻的电池原料大不相同，但是都朝着更长续航，和寿命方向发展。在新能源动力电池的使用上，由于稀土材料制造的电池对待环境友好，污染排放少，安全性高，使用寿命长，因此，稀土是目前混合动力和纯电动汽车使用的主要原料。
纯电动汽车排名3.3轻量化材料
在一定意义上，车辆的质量对加速、爬坡、滚动阻力有很大的影响。绝大多数时候，车辆的质量与能耗成反比。近年来，有关的研究资料显示，通过生产轻量化的汽车能耗降低了1/2，通过改变行驶阻力可以降低1/3的能耗，通过增加引擎的效率可以降低1/5的能耗。从这一点可以看出，新能源汽车的研发和创新必须要解决轻量化的问题。在汽车工业中，钢材是最主要的原料。高强度钢材的使用，使钢板的厚度大幅度下降，从而使车身重量减轻。根据钢的屈服强度划分，有以下三种类型：①低强度钢、②高强度钢、③超高强度钢。高强度钢材应用较为广泛。但是其缺点也较为明显，在产品的生产上还有更大的发展空间。尽管镁合金的比重很低，但它的重量比高强度钢和铝合金要轻得多。由于它具有良好的减振和良好的散热性，因此，它将是今后的发展重点。由于工艺条件的限制，镁合金生产成本较高，抗腐蚀性能较差，所以镁合金一般应用于生产关键零部件。新能源汽车中开始使用塑料、复合材料等非金属材料，“以塑代钢”的发展趋势也不断盛行。复合材料既能达到车身强度、刚性的要求，又能使车辆的重量减轻。目前，碳纤维生产主要有这几种方式：喷射成型、手糊成型、层压成型、挤压成型、缠绕成型和薄板成型。另外，精细陶瓷、钛合金、非金属基复合材料等也将成为新能源汽车发展的应用重要方向。
3.4镁合金材料在汽车上的应用
镁是一种质量轻于铝的金属，其重量可降低15%~20%。由于轻量化生产的需求增加，从1990年起，镁的使用每年平均增加20%。镁合金的研制和应用已经成为我国汽车材料领域的一个主要研究领域。
镁合金材料主要应用在汽车的部分区域，例如缸盖、轮毂、客体、座椅支架等。如果在一辆汽车上应用超过1kg的镁合金零部件，可以实现非常明显的轻量化效果。并且在材料应用上，镁合金具有铸造性能佳、尺寸稳定性强等特点，可以被广泛应用在新能源汽车上，是目前汽车工业中最有发展前景的结构材料。在当前环境保护政策的节点上，应用镁合金取代钢材是汽车工业发展的大趋势，也是国家科技进步的象征。
4.结语
综上所述，我国经济和技术水平逐渐赶超发达国家，对环境的保护要求愈发严苛，因此新能源汽车会逐渐取代传统能源汽车，成为发展的主要方向。同时人们对待新能源汽车的态度也发生转变，保护环境的同时也会降低使用成本。本文主要阐述驱动电机材料、动力电池材料和轻量化材料在新能源汽车中的应用，并分析其重要价值。
参考文献
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