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2023年第四季度,新能源汽车制造商比亚迪的纯电车型季度销量首次超过特斯拉,这展现了中国企业在全球电动汽车市场上的实力,也意味着这家以造电池起家的汽车公司已经成为中国第一大汽车制造商。
比亚迪的成长也可以看作我国新能源汽车发展的缩影。2023年,我国新能源汽车销量达到949.5万辆,同比增长37.9%,市场占有率达到31.6%,高于上年同期5.9个百分点。
在市场规模不断扩大的同时,消费者对新能源汽车的接受度也在逐渐提高,这离不开新能源汽车技术的快速发展。
技术创新的长与短
按照创新扩散曲线理论,一个创新产品被市场接受,需要经过三个市场发展阶段。早期市场、主流市场和落后者市场;这三个市场发展阶段里共有五类消费者:创新者、早期采用者、早期大众、后期大众和落后者。当下,新能源汽车已经不再是技术尝鲜者的“实验品”,市场正迎来早期大众消费者,使用新能源汽车的人越来越多。
技术是市场发展的重要推动力。一方面,电池技术的发展提高了动力电池的能量密度,解决了让消费者最为焦虑的纯电动汽车续航里程短的问题。当前,市场上量产的纯电动汽车续航里程,已经从十年前的150千米普遍提高到500~600千米,一些高端纯电车型的续航里程甚至可以达到1000千米。结构的创新增加了电池容量,也减少了电池包的体积,这为车内空间的拓展创造了条件。
越发多元化的市场需求推动多种技术路线竞相发展。在过去两年中,插电式混动和增程式技术均得到了市场的认可,部分汽车厂商从用户角度出发,将增程式技术和插电混动技术进行升级,使其更加符合用户的真实需求。面对大量对纯电动汽车有顾虑的消费者,增程式和插电混动车型“可油可电”的特点,多少打消了其里程担忧。有的消费者甚至把“城里开用电,跑高速用油”当成了基本操作方式。随着早期大众进入市场,“可油可电”的新能源车型成为他们的首选,这也是2023年插混市场的增速高于纯电的重要原因。
另一方面,智能化技术的发展也进入新的阶段。智能座舱、智能驾驶在用户购车的参考因素中占据越来越重要的位置。座舱里的大屏、智能冰箱、零重力座椅逐渐成为标配,“彩电、冰箱、大沙发”的上车,让新能源汽车越来越家居化。近年来,华为、小米、魅族等手机厂商进入汽车领域,不仅实现了车端及手机端的互联,也让新能源汽车的智能生态得到进一步拓展。芯片和激光雷达的上车则让自动驾驶技术跨越到城区智驾的竞争阶段。当高速领航逐渐成为标配,车企已经开始卷城区领航驾驶。这是一种类似于L4自动驾驶的技术,只不过在现阶段法规下,仍需要驾驶员全神贯注并手握方向盘。尽管城区领航智驾技术在现阶段还不普及,但仍被看作一个品牌技术领先的重要标志。
不过,应清醒地看到,我国新能源汽车的发展仍然面临一些技术瓶颈:动力电池原材料价格波动较大,给电池的成本控制带来不确定性;电机、电控自主研发和配套逐步崛起,但仍大多依赖国际供应商;车端计算芯片尤其是高算力自动驾驶芯片的制造依赖于高通、英伟达等海外企业,车端操作系统也更多依赖安卓、AUTOSAR等系统,“缺芯少魂”仍是新能源汽车行业的待解难题。
用户需要什么样的技术?
首先是安全技术。几年前,新能源汽车的电池安全是用户最关注的问题。如今,先进的热管理技术已经让车载电池的安全性显著提高。例如,岚图汽车在其电池系统中融入了“三维隔热墙”技术,技术的核心原理是将无热扩散的隔热阻燃材料包裹在每个电芯的外侧,如果某个电芯故障起火,不会威胁到其他电芯,这可以从根本上解决电芯不稳定导致的电池起火问题。在此基础上,岚图还为每个电芯的底部配备了液冷系统,这个系统可以给电芯降温,降低因电芯过热引发起火的可能性。
其次是补能技术。作为交通工具,新能源汽车车主的诉求之一是让新能源汽车的续航里程与同级别的燃油车相当,且各项指标要优于同级燃油车。目前,电池技术的进步已经能让新能源汽车的续航里程与同价位燃油车基本相当,但用户仍有顾虑,问题的关键还是集中在补能技术上。
快充是消除用户能量焦虑的方案之一。从去年小鹏G6首发了800伏高压系统集成平台架构开始,市场上20万元以上的电动车已经开始普遍采用基于800伏平台的超快充技术。这种技术可以显著提升充电速度,目前部分厂家公布的最快充电速度为10分钟增加400千米续航里程。一直以增程路线为主的理想汽车也开始打造纯电动产品,基于800伏平台的超快充技术的成熟,是其进入纯电动领域的重要机会。800伏高压系统集成对新能源汽车行业的助力不仅体现在充电速度的提升上,也使得电动车的动力系统效能提高到与传统燃油车一样的高度,使电动车的最高车速能够达到与燃油车一致的水平。
除了基于800伏平台的超快充技术,换电技术也受到更广泛的关注和应用。以蔚来为例,凭借3分钟快速换电、电池可灵活升级、电池恒温慢充等优势,蔚来被越来越多的用户所接受。上汽的飞凡汽车、广汽的昊铂则纷纷开始自建换电网络。长安、吉利等自主车企也与蔚来达成战略合作,将采用统一的换电结构,打造统一标准的电池,共建换电网络。
再次是智能化技术。在智能座舱层面,很多新能源汽车已经可以实现最基本的智能车机功能。车机导航、语音控制、音乐在线播放是用户最常用的车机应用。
车机与手机互联也更为紧密。一直以来,车机上虽然也有一些数字应用,但和手机几乎是割裂的。随着手机厂商入局,车机系统与智能手机生态越来越像,很多生态应用也在逐步被打通,应用在手机和车机间可以做到无缝流转。一些车机可以调用手机的算力,直接在车机上运行手机软件,这让人们的数字生活在汽车空间得到了延展。
随着彩电、冰箱、按摩沙发的“上车”,新能源汽车的第三空间属性得到了强化。作为第三空间的“大脑”,车机系统可以根据用户需要调动车内的智能硬件来创造场景模式,如小憩模式、冥想模式等。
除了智能座舱,智能驾驶技术的进步,也让人们的驾驶更轻松。目前量产的智能驾驶技术,虽然已经进入到高阶智能驾驶,可以实现高速甚至城区的领航驾驶,但仍属人机共驾。虽然智驾在消费者选车时的重要程度增加了,但还处于早期阶段。20万元以上的新能源汽车在智驾方面的竞争更加激烈一些。过去一年,人工智能大模型技术也开始逐渐上车,目前主要还是用于语音助手,可以提高用户的交互体验。人工智能大模型也逐渐用于智能驾驶的训练,以快速提升智能驾驶训练的量级。2022年,小鹏汽车在乌兰察布建成中国最大的自动驾驶智算中心“扶摇”,用于自动驾驶模型训练。“扶摇”基于阿里云智能计算平台,将小鹏汽车自动驾驶核心模型的训练速度提升了近170倍。
目前,人工智能也开始应用于新能源汽车的底盘系统中。华为最新推出的途灵底盘借助智驾感知系统的摄像头/激光雷达等提前识别路面信息,根据路面信息和车辆状态提前对减振器的阻尼特性进行调节的技术,可以实现对减速带、坑洼、路面湿滑等路面特征的预判和识别,从而实现更理想的悬架决策控制,提升车辆的驾乘舒适性;蔚来在最新旗舰车型ET9上推出的天行底盘系统将线控转向、后轮转向和全主动悬架三大核心硬件系统集成在一起,是目前全球唯一全线控智能底盘系统。底盘智能技术的创新,也意味着中国新能源汽车的技术发展已经深入传统汽车的核心领域。
最后是能够压降整车成本的技术。2023年,国内新能源汽车市场竞争异常激烈,降价成为很多车企刺激市场的手段。要在低价竞争中生存并实现发展,车企除了在管理和采购上降成本,也要通过技术研发降低成本。目前,新能源汽车最大的成本仍来自电池,对此,很多车企都转向了曾经“不受待见”的磷酸铁锂。电池厂通过结构技术升级,使磷酸铁锂电池也能实现高能量密度。蔚来还与宁德时代合作开发了三元铁锂电池。这是在磷酸铁锂电芯外面包了一层三元锂电芯,解决了磷酸铁锂电池的部分缺陷,大幅提升了电池低温性能,即便在寒冷的天气条件下,也能保证电量估算更准确、续航里程更稳定。
一体化铸造技术的应用则在提升车身刚度的同时减少了零部件的使用。特斯拉率先将该技术在Model Y车型上应用。采用一体式压铸工艺后,这款车相比原来形式可减少79个部件,焊点由700~800个减少到50个,整体制造成本下降40%。
除了特斯拉,蔚来、小鹏汽车、高合汽车、理想汽车、长城汽车、长安汽车、奔驰、沃尔沃以及小米汽车等一众车企也纷纷布局一体化压铸技术。艾媒咨询CEO兼首席分析师张毅表示,2022年全球一体化压铸技术在汽车产业的渗透率为11%,行业的渗透率较低,但该技术能够降低经营成本、提高生产效率,成为车企首选。
今年春节过后,比亚迪率先推出了7.98万元的秦PLUS,并喊出了“电比油低”的口号,不少车企也纷纷响应。看似是车企采取的竞争手段,实则是车企展示成本优势的行为。从“油电同价”到“电比油低”也将是新能源汽车普及的关键。
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