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加快技術創新,造用戶需要的車

   2024-03-18 《能源評論》韓佳12320
核心提示:在市場規模不斷擴大的同時,消費者對新能源汽車的接受度也在逐漸提高

2023年第四季度,新能源汽車制造商比亞迪的純電車型季度銷量首次超過特斯拉,這展現了中國企業在全球電動汽車市場上的實力,也意味著這家以造電池起家的汽車公司已經成為中國第一大汽車制造商。

比亞迪的成長也可以看作我國新能源汽車發展的縮影。2023年,我國新能源汽車銷量達到949.5萬輛,同比增長37.9%,市場占有率達到31.6%,高于上年同期5.9個百分點。

在市場規模不斷擴大的同時,消費者對新能源汽車的接受度也在逐漸提高,這離不開新能源汽車技術的快速發展。

技術創新的長與短

按照創新擴散曲線理論,一個創新產品被市場接受,需要經過三個市場發展階段。早期市場、主流市場和落后者市場;這三個市場發展階段里共有五類消費者:創新者、早期采用者、早期大眾、后期大眾和落后者。當下,新能源汽車已經不再是技術嘗鮮者的“實驗品”,市場正迎來早期大眾消費者,使用新能源汽車的人越來越多。

技術是市場發展的重要推動力。一方面,電池技術的發展提高了動力電池的能量密度,解決了讓消費者最為焦慮的純電動汽車續航里程短的問題。當前,市場上量產的純電動汽車續航里程,已經從十年前的150千米普遍提高到500~600千米,一些高端純電車型的續航里程甚至可以達到1000千米。結構的創新增加了電池容量,也減少了電池包的體積,這為車內空間的拓展創造了條件。

越發多元化的市場需求推動多種技術路線競相發展。在過去兩年中,插電式混動和增程式技術均得到了市場的認可,部分汽車廠商從用戶角度出發,將增程式技術和插電混動技術進行升級,使其更加符合用戶的真實需求。面對大量對純電動汽車有顧慮的消費者,增程式和插電混動車型“可油可電”的特點,多少打消了其里程擔憂。有的消費者甚至把“城里開用電,跑高速用油”當成了基本操作方式。隨著早期大眾進入市場,“可油可電”的新能源車型成為他們的首選,這也是2023年插混市場的增速高于純電的重要原因。

另一方面,智能化技術的發展也進入新的階段。智能座艙、智能駕駛在用戶購車的參考因素中占據越來越重要的位置。座艙里的大屏、智能冰箱、零重力座椅逐漸成為標配,“彩電、冰箱、大沙發”的上車,讓新能源汽車越來越家居化。近年來,華為、小米、魅族等手機廠商進入汽車領域,不僅實現了車端及手機端的互聯,也讓新能源汽車的智能生態得到進一步拓展。芯片和激光雷達的上車則讓自動駕駛技術跨越到城區智駕的競爭階段。當高速領航逐漸成為標配,車企已經開始卷城區領航駕駛。這是一種類似于L4自動駕駛的技術,只不過在現階段法規下,仍需要駕駛員全神貫注并手握方向盤。盡管城區領航智駕技術在現階段還不普及,但仍被看作一個品牌技術領先的重要標志。

不過,應清醒地看到,我國新能源汽車的發展仍然面臨一些技術瓶頸:動力電池原材料價格波動較大,給電池的成本控制帶來不確定性;電機、電控自主研發和配套逐步崛起,但仍大多依賴國際供應商;車端計算芯片尤其是高算力自動駕駛芯片的制造依賴于高通、英偉達等海外企業,車端操作系統也更多依賴安卓、AUTOSAR等系統,“缺芯少魂”仍是新能源汽車行業的待解難題。

用戶需要什么樣的技術?

首先是安全技術。幾年前,新能源汽車的電池安全是用戶最關注的問題。如今,先進的熱管理技術已經讓車載電池的安全性顯著提高。例如,嵐圖汽車在其電池系統中融入了“三維隔熱墻”技術,技術的核心原理是將無熱擴散的隔熱阻燃材料包裹在每個電芯的外側,如果某個電芯故障起火,不會威脅到其他電芯,這可以從根本上解決電芯不穩定導致的電池起火問題。在此基礎上,嵐圖還為每個電芯的底部配備了液冷系統,這個系統可以給電芯降溫,降低因電芯過熱引發起火的可能性。

其次是補能技術。作為交通工具,新能源汽車車主的訴求之一是讓新能源汽車的續航里程與同級別的燃油車相當,且各項指標要優于同級燃油車。目前,電池技術的進步已經能讓新能源汽車的續航里程與同價位燃油車基本相當,但用戶仍有顧慮,問題的關鍵還是集中在補能技術上。

快充是消除用戶能量焦慮的方案之一。從去年小鵬G6首發了800伏高壓系統集成平臺架構開始,市場上20萬元以上的電動車已經開始普遍采用基于800伏平臺的超快充技術。這種技術可以顯著提升充電速度,目前部分廠家公布的最快充電速度為10分鐘增加400千米續航里程。一直以增程路線為主的理想汽車也開始打造純電動產品,基于800伏平臺的超快充技術的成熟,是其進入純電動領域的重要機會。800伏高壓系統集成對新能源汽車行業的助力不僅體現在充電速度的提升上,也使得電動車的動力系統效能提高到與傳統燃油車一樣的高度,使電動車的最高車速能夠達到與燃油車一致的水平。

除了基于800伏平臺的超快充技術,換電技術也受到更廣泛的關注和應用。以蔚來為例,憑借3分鐘快速換電、電池可靈活升級、電池恒溫慢充等優勢,蔚來被越來越多的用戶所接受。上汽的飛凡汽車、廣汽的昊鉑則紛紛開始自建換電網絡。長安、吉利等自主車企也與蔚來達成戰略合作,將采用統一的換電結構,打造統一標準的電池,共建換電網絡。

再次是智能化技術。在智能座艙層面,很多新能源汽車已經可以實現最基本的智能車機功能。車機導航、語音控制、音樂在線播放是用戶最常用的車機應用。

車機與手機互聯也更為緊密。一直以來,車機上雖然也有一些數字應用,但和手機幾乎是割裂的。隨著手機廠商入局,車機系統與智能手機生態越來越像,很多生態應用也在逐步被打通,應用在手機和車機間可以做到無縫流轉。一些車機可以調用手機的算力,直接在車機上運行手機軟件,這讓人們的數字生活在汽車空間得到了延展。

隨著彩電、冰箱、按摩沙發的“上車”,新能源汽車的第三空間屬性得到了強化。作為第三空間的“大腦”,車機系統可以根據用戶需要調動車內的智能硬件來創造場景模式,如小憩模式、冥想模式等。

除了智能座艙,智能駕駛技術的進步,也讓人們的駕駛更輕松。目前量產的智能駕駛技術,雖然已經進入到高階智能駕駛,可以實現高速甚至城區的領航駕駛,但仍屬人機共駕。雖然智駕在消費者選車時的重要程度增加了,但還處于早期階段。20萬元以上的新能源汽車在智駕方面的競爭更加激烈一些。過去一年,人工智能大模型技術也開始逐漸上車,目前主要還是用于語音助手,可以提高用戶的交互體驗。人工智能大模型也逐漸用于智能駕駛的訓練,以快速提升智能駕駛訓練的量級。2022年,小鵬汽車在烏蘭察布建成中國最大的自動駕駛智算中心“扶搖”,用于自動駕駛模型訓練。“扶搖”基于阿里云智能計算平臺,將小鵬汽車自動駕駛核心模型的訓練速度提升了近170倍。

目前,人工智能也開始應用于新能源汽車的底盤系統中。華為最新推出的途靈底盤借助智駕感知系統的攝像頭/激光雷達等提前識別路面信息,根據路面信息和車輛狀態提前對減振器的阻尼特性進行調節的技術,可以實現對減速帶、坑洼、路面濕滑等路面特征的預判和識別,從而實現更理想的懸架決策控制,提升車輛的駕乘舒適性;蔚來在最新旗艦車型ET9上推出的天行底盤系統將線控轉向、后輪轉向和全主動懸架三大核心硬件系統集成在一起,是目前全球唯一全線控智能底盤系統。底盤智能技術的創新,也意味著中國新能源汽車的技術發展已經深入傳統汽車的核心領域。

最后是能夠壓降整車成本的技術。2023年,國內新能源汽車市場競爭異常激烈,降價成為很多車企刺激市場的手段。要在低價競爭中生存并實現發展,車企除了在管理和采購上降成本,也要通過技術研發降低成本。目前,新能源汽車最大的成本仍來自電池,對此,很多車企都轉向了曾經“不受待見”的磷酸鐵鋰。電池廠通過結構技術升級,使磷酸鐵鋰電池也能實現高能量密度。蔚來還與寧德時代合作開發了三元鐵鋰電池。這是在磷酸鐵鋰電芯外面包了一層三元鋰電芯,解決了磷酸鐵鋰電池的部分缺陷,大幅提升了電池低溫性能,即便在寒冷的天氣條件下,也能保證電量估算更準確、續航里程更穩定。

一體化鑄造技術的應用則在提升車身剛度的同時減少了零部件的使用。特斯拉率先將該技術在Model Y車型上應用。采用一體式壓鑄工藝后,這款車相比原來形式可減少79個部件,焊點由700~800個減少到50個,整體制造成本下降40%。

除了特斯拉,蔚來、小鵬汽車、高合汽車、理想汽車、長城汽車、長安汽車、奔馳、沃爾沃以及小米汽車等一眾車企也紛紛布局一體化壓鑄技術。艾媒咨詢CEO兼首席分析師張毅表示,2022年全球一體化壓鑄技術在汽車產業的滲透率為11%,行業的滲透率較低,但該技術能夠降低經營成本、提高生產效率,成為車企首選。

今年春節過后,比亞迪率先推出了7.98萬元的秦PLUS,并喊出了“電比油低”的口號,不少車企也紛紛響應。看似是車企采取的競爭手段,實則是車企展示成本優勢的行為。從“油電同價”到“電比油低”也將是新能源汽車普及的關鍵。

 
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