新能源汽車(chē)方向建設(shè)與人才培養(yǎng)探討
時(shí)間:2022-09-06 09:31:41
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摘要:在新工科背景下,新能源汽車(chē)作為新興產(chǎn)業(yè),如何做好新能源汽車(chē)方向建設(shè)與人才培養(yǎng)也引起許多院校的關(guān)注。該文首先介紹了新能源汽車(chē)的分類(lèi)以及相關(guān)政策的引導(dǎo)。其次,從新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別方面闡述了新能源汽車(chē)方向建設(shè)的必要性。最后,從人才培養(yǎng)目標(biāo)、師資隊(duì)伍建設(shè)、校企合作三個(gè)方面論述了人才培養(yǎng)的相關(guān)對(duì)策。
關(guān)鍵詞:新工科;新能源汽車(chē)方向;建設(shè);人才培養(yǎng)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,氣候變暖與能源危機(jī)成為當(dāng)今社會(huì)所要解決的兩大難題。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展,新工科以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要而產(chǎn)生[1]。在新工科背景下,傳統(tǒng)汽車(chē)向新能源汽車(chē)轉(zhuǎn)變是解決上述兩大難題的主要措施,也是順應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前,新能源汽車(chē)方向的人才存在很大的空缺。如何建設(shè)和培養(yǎng)新能源汽車(chē)人才,也是許多院校所面臨的首要任務(wù)。
1新能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1新能源汽車(chē)概述
新能源汽車(chē)是指不采用常規(guī)燃料輸出動(dòng)力的汽車(chē),主要采用新型能源轉(zhuǎn)換為電能作為主要輸出動(dòng)力源的汽車(chē)[2]。根據(jù)新能源汽車(chē)使用動(dòng)力源類(lèi)別的不同,可以分為混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)三大類(lèi)?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)依據(jù)動(dòng)力傳輸路徑方式的不同,又可分為串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)以及混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)。依據(jù)動(dòng)力源混合比例又可分為微混合動(dòng)力汽車(chē)、輕混合動(dòng)力汽車(chē)、中混合動(dòng)力汽車(chē)以及全混合動(dòng)力汽車(chē)。按照是否可外部充電又可分為傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車(chē)以及插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。由于混合動(dòng)力汽車(chē)不僅具有耗能低、排放污染小等優(yōu)點(diǎn),又能克服純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程短等缺點(diǎn),所以混合動(dòng)力汽車(chē)受到許多消費(fèi)者的青睞,它也是很多新能源汽車(chē)企業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)。純電動(dòng)汽車(chē)不采用傳統(tǒng)燃料作為動(dòng)力源,完全由電能作為動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng),因此具有噪聲小、能耗更低、零污染等優(yōu)點(diǎn)。燃料電池汽車(chē)是指采用氫氧混合燃料電池作為動(dòng)力源,通過(guò)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能作為動(dòng)力輸出。燃料電池汽車(chē)具有能量轉(zhuǎn)化率高、噪音小以及零排放等優(yōu)點(diǎn),也是汽車(chē)企業(yè)研究的重點(diǎn)方向。
1.2新能源汽車(chē)政策引導(dǎo)
我國(guó)作為全球汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó),汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。面對(duì)氣候變暖與空氣污染等問(wèn)題,新能源汽車(chē)的發(fā)展越來(lái)越受到國(guó)家的重視與支持。2015年,我國(guó)提出要堅(jiān)持綠色發(fā)展,加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保技術(shù),積極推進(jìn)低碳化,努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。新能源汽車(chē)作為政策中重點(diǎn)突破發(fā)展的領(lǐng)域之一,提出要繼續(xù)支持電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)發(fā)展,提升動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、智能控制等核心技術(shù)。同年,財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于2016—2020年新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》,在通知中具體明確了新能源汽車(chē)的補(bǔ)助對(duì)象、補(bǔ)助產(chǎn)品以及補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。2017年,工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)了《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》,明確提出要完善創(chuàng)新體系,提升動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵核心技術(shù)水平,促進(jìn)我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)水平更快提升。加快新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化也是重點(diǎn)規(guī)劃的發(fā)展方向,主要布局在驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)、電力電子以及智能網(wǎng)聯(lián)等方面。逐步推動(dòng)新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2020年,《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》發(fā)布,明確提出要進(jìn)一步深化新能源汽車(chē)研發(fā)布局,主要以整車(chē)技術(shù)和零部件技術(shù)作為兩個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。其中,以純電動(dòng)汽車(chē)作為重點(diǎn)研發(fā)方向,同時(shí)加快燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化進(jìn)程。新能源汽車(chē)通過(guò)國(guó)家政策的大力支持以及在整車(chē)以及零部件的技術(shù)研發(fā)能力上的逐步提升,產(chǎn)業(yè)化體系得到進(jìn)一步完善,整體保證了新能源汽車(chē)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,也加快了新能源汽車(chē)有序地穩(wěn)步向前發(fā)展。
2新能源汽車(chē)方向建設(shè)
2.1新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)的區(qū)別
依靠相關(guān)政策的引導(dǎo),新能源汽車(chē)的發(fā)展速度也越來(lái)越快,市場(chǎng)占有率也逐步提升。新能源汽車(chē)主要指純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)以及燃料電池汽車(chē),這三類(lèi)汽車(chē)都是在傳統(tǒng)汽車(chē)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)。因此,從汽車(chē)的生產(chǎn)制造過(guò)程來(lái)看,車(chē)身部分均為沖壓、焊接以及涂裝等工藝,新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)的主要差別體現(xiàn)在車(chē)身結(jié)構(gòu)使用的材料有所不同。相比傳統(tǒng)汽車(chē),最大區(qū)別在于二者組成的動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵零部件會(huì)有所不同[3]。傳統(tǒng)汽車(chē)是指依靠?jī)?nèi)燃機(jī)將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱等零部件組成。新能源汽車(chē)主要依靠新型能源轉(zhuǎn)化為電能作為汽車(chē)行駛的主要?jiǎng)恿?lái)源,而不再單純依靠傳統(tǒng)燃油作為能量來(lái)源。因此,新能源汽車(chē)除了具備傳統(tǒng)汽車(chē)所具備的零部件外,還具有動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器、整車(chē)控制器等零部件。由于零部件裝配都是通過(guò)總裝過(guò)程來(lái)完成,所以二者的總裝工藝存在很大的區(qū)別。新能源汽車(chē)相比傳統(tǒng)汽車(chē),由于所使用的動(dòng)力源有所不同,所以在動(dòng)力系統(tǒng)方面存在較大差異。在總裝工藝方面,新能源汽車(chē)需增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)分裝線、電機(jī)和懸置總成分裝線等。在專(zhuān)用工裝設(shè)備方面,還要增設(shè)電池包托盤(pán)、電機(jī)托盤(pán)、減速器托盤(pán)等。此外,還需要新能源汽車(chē)專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備,比如電池包充放電檢測(cè)設(shè)備,新能源汽車(chē)相比傳統(tǒng)汽車(chē)還具有節(jié)能環(huán)保、噪聲小、傳遞效率高等優(yōu)點(diǎn),但也存在續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。
2.2新能源汽車(chē)方向課程設(shè)置
新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)相比,在整車(chē)結(jié)構(gòu)、制造工藝、檢測(cè)維修、建模仿真等方面均存在很大的不同之處,而傳統(tǒng)車(chē)輛工程方向的課程不能夠全面覆蓋新能源汽車(chē)方向所需要的理論知識(shí)[4]。因此,在課程設(shè)置方面,需考慮新能源汽車(chē)方向所需要的課程。在整車(chē)結(jié)構(gòu)方面,除學(xué)習(xí)汽車(chē)構(gòu)造、汽車(chē)設(shè)計(jì)等課程外,還可增加新能源汽車(chē)原理與構(gòu)造、電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)等課程作為輔助學(xué)習(xí)知識(shí)。在制造工藝方面,可增加新能源汽車(chē)制造工藝方面的知識(shí)作為補(bǔ)充學(xué)習(xí)。在檢測(cè)維修方面,可增加電動(dòng)汽車(chē)檢測(cè)與維修方面的理論所需知識(shí)。在建模仿真方面,除學(xué)習(xí)基本的CAD、UG、CATIA等繪圖軟件外,還要學(xué)習(xí)新能源汽車(chē)建模與仿真所需要的理論知識(shí)與軟件,例如學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理、電機(jī)學(xué)、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池與電源管理等方面的課程,作為新能源汽車(chē)仿真分析的理論支撐。新能源汽車(chē)仿真軟件主要有MATLAB/SIMULINK、CRUISE、CARSIM、AMESIM等,通過(guò)軟件進(jìn)行仿真分析,能夠?qū)⑿履茉雌?chē)?yán)碚撝R(shí)較好地與軟件相結(jié)合,有助于加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。新能源汽車(chē)方向的課程與傳統(tǒng)汽車(chē)課程相比,理論知識(shí)更加交叉融合,不僅涉及傳統(tǒng)機(jī)械,還涉及控制理論、電力、化學(xué)能等方面的知識(shí),難度會(huì)有所提升。學(xué)校通過(guò)增加新能源汽車(chē)方向的課程,有利于引導(dǎo)學(xué)生逐步從傳統(tǒng)汽車(chē)向新能源汽車(chē)方向過(guò)渡。
3新能源汽車(chē)方向人才培養(yǎng)
3.1新能源汽車(chē)人才需求
新能源汽車(chē)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),年產(chǎn)銷(xiāo)量逐步提升。隨著國(guó)家政策的引導(dǎo),越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)入新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè),伴隨而來(lái)的問(wèn)題是人才供應(yīng)存在短板。從新能源汽車(chē)整車(chē)研發(fā)到維修服務(wù),整個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)鏈都需要很多新能源汽車(chē)人才。從事新能源汽車(chē)崗位工作的人才除了要具備傳統(tǒng)車(chē)輛工程所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外,還應(yīng)具備動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車(chē)控制等方面的理論知識(shí)[5]。相較于傳統(tǒng)汽車(chē)人才,新能源汽車(chē)人才的知識(shí)與能力要求較高。目前,新能源汽車(chē)人才需求主要面臨人才結(jié)構(gòu)分布不合理、人才區(qū)域分布不均衡、高層次人才欠缺等問(wèn)題。在新能源汽車(chē)崗位需求方面,除整車(chē)車(chē)身、底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的人才外,更多的是需要電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、整車(chē)控制策略開(kāi)發(fā)等方面的人才。而當(dāng)前國(guó)內(nèi)許多院校開(kāi)設(shè)新能源課程相對(duì)較少,同時(shí)實(shí)驗(yàn)室缺乏相應(yīng)的新能源汽車(chē)整車(chē)檢測(cè)與維修實(shí)踐設(shè)備,使得學(xué)生不能掌握扎實(shí)的新能源汽車(chē)?yán)碚撝R(shí)以及實(shí)踐能力,從而導(dǎo)致新能源汽車(chē)人才需求不足成為許多企業(yè)所面臨的問(wèn)題。因此,加快推動(dòng)傳統(tǒng)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)向新能源汽車(chē)方向轉(zhuǎn)型,是解決人才供應(yīng)不足的首要舉措。
3.2新能源汽車(chē)人才培養(yǎng)
新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)在課程設(shè)置方面有很多不同之處,因此,在人才培養(yǎng)對(duì)策方面需要進(jìn)一步調(diào)整以適應(yīng)社會(huì)需求。在人才培養(yǎng)目標(biāo)方面,傳統(tǒng)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)更注重汽車(chē)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及基本繪圖能力的培養(yǎng),缺乏新能源汽車(chē)所需的電池、電機(jī)以及整車(chē)控制方面的理論知識(shí)以及整車(chē)建模仿真分析能力的培養(yǎng)。同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力,新能源汽車(chē)所涉及的理論知識(shí)相對(duì)復(fù)雜,僅通過(guò)課堂學(xué)生很難理解和吸收,通過(guò)理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的形式能夠更好地幫助學(xué)生理解課堂所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。因此,需要對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)一步補(bǔ)充和完善,使培養(yǎng)的人才更能滿足企業(yè)崗位的要求。在師資隊(duì)伍建設(shè)方面,新能源汽車(chē)涉及的理論知識(shí)范圍較廣,屬于多學(xué)科交叉融合的方向,教師的理論知識(shí)水平直接關(guān)系到課堂教學(xué)效果,因此,加強(qiáng)教師能力培訓(xùn)是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素[6]。加大新能源汽車(chē)人才引進(jìn)力度,尤其是引進(jìn)具有動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車(chē)控制等專(zhuān)業(yè)背景的高技術(shù)人才,以較好地提升整體師資水平。另外,要深化校企合作,新能源汽車(chē)作為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),企業(yè)始終掌握著新能源汽車(chē)的關(guān)鍵核心技術(shù),通過(guò)校企合作的方式可以增強(qiáng)教師的工程技術(shù)能力,教師將在企業(yè)學(xué)到的新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用到課堂教學(xué)中,從而提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),學(xué)生深入企業(yè)實(shí)習(xí),可以將課堂中所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中,更好地將理論知識(shí)和實(shí)際工程問(wèn)題有效融合。因此,只有加強(qiáng)校企交流合作,才能保障新能源汽車(chē)人才培養(yǎng)的整體質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
新能源汽車(chē)在相關(guān)政策引導(dǎo)下,市場(chǎng)占有率逐步得到提升,同時(shí)新能源汽車(chē)人才的培養(yǎng)也引起許多院校的關(guān)注。作為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)在整車(chē)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵零部件、制造工藝以及工裝設(shè)備等方面都存在許多不同之處。因此,要不斷完善人才培養(yǎng)目標(biāo),提高教師教學(xué)水平,深化校企合作,更好地為社會(huì)輸送高質(zhì)量的新能源汽車(chē)人才。
參考文獻(xiàn)
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作者:李廷朋 王曙道 單位:桂林航天工業(yè)學(xué)院汽車(chē)工程學(xué)院
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