新能源汽車方向建設(shè)與人才培養(yǎng)探討

時間:2022-09-06 09:31:41

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新能源汽車方向建設(shè)與人才培養(yǎng)探討

摘要:在新工科背景下,新能源汽車作為新興產(chǎn)業(yè),如何做好新能源汽車方向建設(shè)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的分類以及相關(guān)政策的引導(dǎo)。其次,從新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別方面闡述了新能源汽車方向建設(shè)的必要性。最后,從人才培養(yǎng)目標(biāo)、師資隊伍建設(shè)、校企合作三個方面論述了人才培養(yǎng)的相關(guān)對策。

關(guān)鍵詞:新工科;新能源汽車方向;建設(shè);人才培養(yǎng)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,氣候變暖與能源危機成為當(dāng)今社會所要解決的兩大難題。為適應(yīng)社會發(fā)展,新工科以適應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展的需要而產(chǎn)生[1]。在新工科背景下,傳統(tǒng)汽車向新能源汽車轉(zhuǎn)變是解決上述兩大難題的主要措施,也是順應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展的需要。目前,新能源汽車方向的人才存在很大的空缺。如何建設(shè)和培養(yǎng)新能源汽車人才,也是許多院校所面臨的首要任務(wù)。

1新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

1.1新能源汽車概述

新能源汽車是指不采用常規(guī)燃料輸出動力的汽車,主要采用新型能源轉(zhuǎn)換為電能作為主要輸出動力源的汽車[2]。根據(jù)新能源汽車使用動力源類別的不同,可以分為混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車三大類?;旌蟿恿ζ囈罁?jù)動力傳輸路徑方式的不同,又可分為串聯(lián)式混合動力汽車、并聯(lián)式混合動力汽車以及混聯(lián)式混合動力汽車。依據(jù)動力源混合比例又可分為微混合動力汽車、輕混合動力汽車、中混合動力汽車以及全混合動力汽車。按照是否可外部充電又可分為傳統(tǒng)混合動力汽車以及插電式混合動力汽車。由于混合動力汽車不僅具有耗能低、排放污染小等優(yōu)點,又能克服純電動汽車?yán)m(xù)航里程短等缺點,所以混合動力汽車受到許多消費者的青睞,它也是很多新能源汽車企業(yè)研發(fā)的重點。純電動汽車不采用傳統(tǒng)燃料作為動力源,完全由電能作為動力源來驅(qū)動,因此具有噪聲小、能耗更低、零污染等優(yōu)點。燃料電池汽車是指采用氫氧混合燃料電池作為動力源,通過將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能作為動力輸出。燃料電池汽車具有能量轉(zhuǎn)化率高、噪音小以及零排放等優(yōu)點,也是汽車企業(yè)研究的重點方向。

1.2新能源汽車政策引導(dǎo)

我國作為全球汽車產(chǎn)銷大國,汽車工業(yè)的發(fā)展在國家經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用。面對氣候變暖與空氣污染等問題,新能源汽車的發(fā)展越來越受到國家的重視與支持。2015年,我國提出要堅持綠色發(fā)展,加強節(jié)能環(huán)保技術(shù),積極推進低碳化,努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。新能源汽車作為政策中重點突破發(fā)展的領(lǐng)域之一,提出要繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展,提升動力電池、驅(qū)動電機、智能控制等核心技術(shù)。同年,財政部、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年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》,在通知中具體明確了新能源汽車的補助對象、補助產(chǎn)品以及補助標(biāo)準(zhǔn)。2017年,工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,明確提出要完善創(chuàng)新體系,提升動力電池、驅(qū)動電機等關(guān)鍵核心技術(shù)水平,促進我國新能源汽車技術(shù)水平更快提升。加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)化也是重點規(guī)劃的發(fā)展方向,主要布局在驅(qū)動電機系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)、電力電子以及智能網(wǎng)聯(lián)等方面。逐步推動新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2020年,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》發(fā)布,明確提出要進一步深化新能源汽車研發(fā)布局,主要以整車技術(shù)和零部件技術(shù)作為兩個重點發(fā)展方向。其中,以純電動汽車作為重點研發(fā)方向,同時加快燃料電池汽車的商業(yè)化進程。新能源汽車通過國家政策的大力支持以及在整車以及零部件的技術(shù)研發(fā)能力上的逐步提升,產(chǎn)業(yè)化體系得到進一步完善,整體保證了新能源汽車的核心競爭力,也加快了新能源汽車有序地穩(wěn)步向前發(fā)展。

2新能源汽車方向建設(shè)

2.1新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別

依靠相關(guān)政策的引導(dǎo),新能源汽車的發(fā)展速度也越來越快,市場占有率也逐步提升。新能源汽車主要指純電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車,這三類汽車都是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上改進而來。因此,從汽車的生產(chǎn)制造過程來看,車身部分均為沖壓、焊接以及涂裝等工藝,新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的主要差別體現(xiàn)在車身結(jié)構(gòu)使用的材料有所不同。相比傳統(tǒng)汽車,最大區(qū)別在于二者組成的動力系統(tǒng)關(guān)鍵零部件會有所不同[3]。傳統(tǒng)汽車是指依靠內(nèi)燃機將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能,主要由發(fā)動機、離合器、變速箱等零部件組成。新能源汽車主要依靠新型能源轉(zhuǎn)化為電能作為汽車行駛的主要動力來源,而不再單純依靠傳統(tǒng)燃油作為能量來源。因此,新能源汽車除了具備傳統(tǒng)汽車所具備的零部件外,還具有動力電池、驅(qū)動電機、電池管理系統(tǒng)、電機控制器、整車控制器等零部件。由于零部件裝配都是通過總裝過程來完成,所以二者的總裝工藝存在很大的區(qū)別。新能源汽車相比傳統(tǒng)汽車,由于所使用的動力源有所不同,所以在動力系統(tǒng)方面存在較大差異。在總裝工藝方面,新能源汽車需增加驅(qū)動電機分裝線、電機和懸置總成分裝線等。在專用工裝設(shè)備方面,還要增設(shè)電池包托盤、電機托盤、減速器托盤等。此外,還需要新能源汽車專用檢測設(shè)備,比如電池包充放電檢測設(shè)備,新能源汽車相比傳統(tǒng)汽車還具有節(jié)能環(huán)保、噪聲小、傳遞效率高等優(yōu)點,但也存在續(xù)航里程短、充電時間長等缺點。

2.2新能源汽車方向課程設(shè)置

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比,在整車結(jié)構(gòu)、制造工藝、檢測維修、建模仿真等方面均存在很大的不同之處,而傳統(tǒng)車輛工程方向的課程不能夠全面覆蓋新能源汽車方向所需要的理論知識[4]。因此,在課程設(shè)置方面,需考慮新能源汽車方向所需要的課程。在整車結(jié)構(gòu)方面,除學(xué)習(xí)汽車構(gòu)造、汽車設(shè)計等課程外,還可增加新能源汽車原理與構(gòu)造、電動汽車設(shè)計等課程作為輔助學(xué)習(xí)知識。在制造工藝方面,可增加新能源汽車制造工藝方面的知識作為補充學(xué)習(xí)。在檢測維修方面,可增加電動汽車檢測與維修方面的理論所需知識。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)新能源汽車建模與仿真所需要的理論知識與軟件,例如學(xué)習(xí)自動控制原理、電機學(xué)、電動汽車動力電池與電源管理等方面的課程,作為新能源汽車仿真分析的理論支撐。新能源汽車仿真軟件主要有MATLAB/SIMULINK、CRUISE、CARSIM、AMESIM等,通過軟件進行仿真分析,能夠?qū)⑿履茉雌嚴(yán)碚撝R較好地與軟件相結(jié)合,有助于加深學(xué)生對理論知識的理解。新能源汽車方向的課程與傳統(tǒng)汽車課程相比,理論知識更加交叉融合,不僅涉及傳統(tǒng)機械,還涉及控制理論、電力、化學(xué)能等方面的知識,難度會有所提升。學(xué)校通過增加新能源汽車方向的課程,有利于引導(dǎo)學(xué)生逐步從傳統(tǒng)汽車向新能源汽車方向過渡。

3新能源汽車方向人才培養(yǎng)

3.1新能源汽車人才需求

新能源汽車作為一個新興產(chǎn)業(yè),年產(chǎn)銷量逐步提升。隨著國家政策的引導(dǎo),越來越多的企業(yè)開始轉(zhuǎn)型升級進入新能源汽車產(chǎn)業(yè),伴隨而來的問題是人才供應(yīng)存在短板。從新能源汽車整車研發(fā)到維修服務(wù),整個汽車生產(chǎn)鏈都需要很多新能源汽車人才。從事新能源汽車崗位工作的人才除了要具備傳統(tǒng)車輛工程所需的專業(yè)知識外,還應(yīng)具備動力電池、驅(qū)動電機、整車控制等方面的理論知識[5]。相較于傳統(tǒng)汽車人才,新能源汽車人才的知識與能力要求較高。目前,新能源汽車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題。在新能源汽車崗位需求方面,除整車車身、底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的人才外,更多的是需要電機控制系統(tǒng)設(shè)計、電池管理系統(tǒng)設(shè)計、整車控制策略開發(fā)等方面的人才。而當(dāng)前國內(nèi)許多院校開設(shè)新能源課程相對較少,同時實驗室缺乏相應(yīng)的新能源汽車整車檢測與維修實踐設(shè)備,使得學(xué)生不能掌握扎實的新能源汽車?yán)碚撝R以及實踐能力,從而導(dǎo)致新能源汽車人才需求不足成為許多企業(yè)所面臨的問題。因此,加快推動傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)向新能源汽車方向轉(zhuǎn)型,是解決人才供應(yīng)不足的首要舉措。

3.2新能源汽車人才培養(yǎng)

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在課程設(shè)置方面有很多不同之處,因此,在人才培養(yǎng)對策方面需要進一步調(diào)整以適應(yīng)社會需求。在人才培養(yǎng)目標(biāo)方面,傳統(tǒng)車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)更注重汽車專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)以及基本繪圖能力的培養(yǎng),缺乏新能源汽車所需的電池、電機以及整車控制方面的理論知識以及整車建模仿真分析能力的培養(yǎng)。同時,加強學(xué)生的應(yīng)用實踐能力,新能源汽車所涉及的理論知識相對復(fù)雜,僅通過課堂學(xué)生很難理解和吸收,通過理論知識和實踐相結(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。因此,需要對人才培養(yǎng)目標(biāo)進一步補充和完善,使培養(yǎng)的人才更能滿足企業(yè)崗位的要求。在師資隊伍建設(shè)方面,新能源汽車涉及的理論知識范圍較廣,屬于多學(xué)科交叉融合的方向,教師的理論知識水平直接關(guān)系到課堂教學(xué)效果,因此,加強教師能力培訓(xùn)是提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素[6]。加大新能源汽車人才引進力度,尤其是引進具有動力電池、驅(qū)動電機、整車控制等專業(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,新能源汽車作為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),企業(yè)始終掌握著新能源汽車的關(guān)鍵核心技術(shù),通過校企合作的方式可以增強教師的工程技術(shù)能力,教師將在企業(yè)學(xué)到的新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)運用到課堂教學(xué)中,從而提高教學(xué)質(zhì)量。同時,學(xué)生深入企業(yè)實習(xí),可以將課堂中所學(xué)知識應(yīng)用到實際工作中,更好地將理論知識和實際工程問題有效融合。因此,只有加強校企交流合作,才能保障新能源汽車人才培養(yǎng)的整體質(zhì)量。

4結(jié)語

新能源汽車在相關(guān)政策引導(dǎo)下,市場占有率逐步得到提升,同時新能源汽車人才的培養(yǎng)也引起許多院校的關(guān)注。作為新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在整車結(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,更好地為社會輸送高質(zhì)量的新能源汽車人才。

參考文獻

[1]吳愛華,侯永峰,楊秋波,等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科主動適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟[J].高等工程教育研究,2017(1):1-9.

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作者:李廷朋 王曙道 單位:桂林航天工業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院