2021年新出台的许可证政策表明，电动汽车的发展速度十分迅猛。根据Statista的数据，当年全球电动汽车销量达到670万辆。仅在德国，生产的纯电动车驱动系统就达35.6万套，同比增长83.3%；此外，采用插电式混合动力驱动系统的汽车为325  449辆，较2020年增长62.3%（数据来源：德国联邦交通部）。这一强劲增长的主要推动力，来自于燃料价格上涨、城市环保要求不断提高以及相应的政府补贴政策。在此背景下，汽车制造商的研发部门正积极致力于技术创新：电力驱动系统的研发重点，一方面在于优化电机性能，另一方面则是开发所谓的“e-fuels”——即利用可再生能源生产的合成燃料。电力驱动系统具有多项优势：车辆在行驶过程中不排放有害气体，具备更高的输出扭矩，同时运行噪音也更低。

不锈钢材料在提高电动汽车驱动系统的工作效率、轻量化及经济性方面发挥着至关重要的作用

目前，电动汽车主流的电力驱动技术主要基于锂离子电池（简称LIB）。这类无害化的锂离子电池不含稀土材料，不采用对环境有害的物质，且具备不易燃的特性，相关技术已历经科研人员长期的研究与积累。然而，无论是钠离子电池还是固态电池，目前均未在工业成熟度、经济性和使用寿命等方面达到必要的商业化要求。相比之下，基于电解液的高性能锂离子电池（LIB）已能够满足传统电机应用的性能需求。电池模块由多个独立电芯组合而成，这些电芯通过连接构成功率单元，并最终封装于一个“外壳”中形成完整模块。在壳体材料方面，除铝合金外，奥氏体不锈钢也是制造电池模块外壳的重要选择。该材料可通过激光焊接实现无裂缝、无翘曲变形的完美密封结构。相较于普通的铝合金外壳，无磁性的奥氏体不锈钢外壳具有更高的抗碰撞性能，在车辆碰撞起火等极端情况下表现出更优的耐热性，同时也有助于实现轻量化。全奥氏体不锈钢制成的外壳不仅能耐受300℃的高温，甚至在温度高达1300℃的极端环境中，仍能保持结构完整至少10  min，且变形极小。

电池模块的耐热性挑战

电动汽车发展面临的一大关键挑战，在于锂离子电池（LIB）的热管理。锂电池在约20℃的温度环境下能够发挥最佳性能并达到最长的使用寿命。一旦温度高于或低于这一理想工作区间，其性能与寿命均可能出现高达50%的下降。因此，在缺乏内燃机余热利用的情况下，电动汽车需在冬季对锂电池进行加热，并在夏季或高功率输出时对其进行有效冷却。为应对这一挑战，汽车供应商通过不同的电池模块外壳设计来实现热管理。两家知名德国制造商共同开发了一款电池组外壳，采用类似“折叠浴盆”的一体化结构，由不锈钢板制成，具备特定使用场景所需的弧形设计，并在所有边角与接缝处采用工业激光焊接技术，确保极高的密封性与安全性，真正做到“滴水不漏”。在热管理系统中，广泛应用且技术成熟的解决方案是高压冷却剂加热器（HVCH）。该系统通过泵驱动，集成制冷与加热循环，能够确保电池组内部热量均匀分布，无论外部环境温度如何变化，均可为乘员提供舒适的驾乘温度。该加热器所需的加热元件，均安装在不锈钢基板上，进一步确保了系统的可靠性与耐久性。

双极电池板用精轧钢板

所谓的多功能电池模块外壳，采用真空隔离技术为电池提供加热与冷却保障。其材质为1.4301奥氏体不锈钢制成的双壁密封壳体。根据设计要求，该外壳须以高强度、抗弯曲性能优异且无裂纹的不锈钢制造，壁厚范围为5～15 mm，从而为锂离子电池模块提供了结构轻量化与高承载能力的基础条件。

此外，外壳配备的防撞胶囊能在电动汽车发生碰撞或火灾时，有效保护电池免受外部冲击，同时防止电池内部有害物质泄漏。电池块与电池模块外壳相互独立，散热元件和蓄热器均集成于外壳结构之中。通过这种多通道热管理设计，系统能够自适应地调控电池模块的隔热、储热及主动冷却过程。

在燃料电池汽车中，不锈钢同样发挥着不可替代的作用。例如，特种不锈钢制成的压力传感器被用于实时监测储氢罐内的压力状况。氢与氧通过质子交换膜（PEM）发生化学反应产生电能，而PEM燃料电池的核心结构是一个由超过400片单电池叠合而成的电堆。该电堆两侧各覆盖一块双极板，总共使用约800片双极板。每一片双极板均由两个不锈钢半球壳焊接而成，构成包覆电池的保护层。

为最大限度节省空间，双极板采用超薄精密不锈钢制造，厚度仅为75～100  μm，约相当于人类头发的直径。这类不锈钢不仅具备优异的成形性能、极高的形状稳定性、高材料纯度和精密光洁的表面质量，而且在如此薄规格下仍能保持良好的变形能力，不会因厚度减小而产生不利影响。为进一步提升其电气性能，板材制造商专门开发了一种能够精确调控表面粗糙度的涂层材料。目前常用于双极板的精密不锈钢带材，其材料编号包括1.4301、1.4303、1.4404及1.4016等。

在锂离子电池（LIB）的生产与测试环节，不锈钢材料同样扮演着不可或缺的角色。例如，在全球各大锂离子电池超级工厂中，真空干燥是一道至关重要的制造工序，而高度自动化的批量生产则依赖于不锈钢制造的真空炉。在真空循环的干燥过程中，这些不锈钢真空炉能够为特定产品提供精确的热传导，并将腔体内的湿度严格控制在ppm级别的极低范围。

在电池检测方面，移动式紧凑实验室代表了当前最先进的测试解决方案。这类实验室通常采用1.4404不锈钢等材料建造，能够在可控环境中，精确评估湿度与温度变化对锂离子电池及燃料电池性能的影响。

充电时的灵活性和舒适性

所有电动汽车都需要通过充电装置补充电能。现代化的不锈钢充电设施，无论是壁挂式充电箱还是立式充电桩，都为用户提供了便捷的居家充电体验。充电时长主要取决于车辆内置的电子充电器性能。根据实际使用场景和所需充电功率，用户可选择单相、双相或三相设计的壁挂式充电箱。未来购车者将拥有丰富多样的充电设备型号与版本可供选择。对于支持智能充电的电动汽车，用户可通过互联网、无线网络或蓝牙系统对车辆进行远程访问与控制。

壁挂式充电箱通常集成电表、可变电位器以及可编程充电定时器，使其能够在电价最低的时段自动为车辆充电。通过钥匙开关或RFID读卡器等访问控制机制，确保只有授权人员才能使用充电设备。在私人住宅领域，采用1.4301不锈钢制成的充电桩不仅能为电动汽车供电，还巧妙集成了邮箱功能，兼具美观外观与实用价值，显著提升了产品的整体附加值。

而在企业停车场、酒店停车场等公共区域，采用不锈钢材质制造的充电桩可集中布置于各个分区，完美融合高效的充电体验与低廉的运维成本。这种布局方式能够智能分配电能至各个充电桩，从而有效避免因供电容量不足导致的设施升级需求。

未来的梦想——电动轿车的未来——感应式充电技术的时代正悄然来临：例如，借助停车场中的路灯或道闸杆，即可实现为电动汽车的无接触充电。

可以说，电动汽车如今已无处不在，深度融入了我们的日常生活。在巨大的工作压力下，科研机构与生产企业持续致力于制定覆盖范围更广、安全性更高且舒适性更强的技术标准。欧盟针对新乘用车车队设定的平均CO2排放限值、相关的环保足迹法规，以及人们对燃料价格上涨的普遍担忧，共同推动着驾驶员与汽车制造商加速技术转型，生产更加环保的乘用车辆。

目前，电动汽车所使用的电池仍被视为其全生命周期环保表现中的关键短板。为此，科研机构正集中精力探索电池的替代成分与材料回收技术。而不锈钢材料因其在不降低电池产品质量的前提下，可实现近乎百分之百的回收再利用，展现出独特的环保优势。正因如此，凭借在电力驱动系统中的可持续特性，不锈钢被科研人员视为未来汽车领域不可或缺的首选材料。