2022年，汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型依舊在加速當(dāng)中。據(jù)乘聯(lián)會最新數(shù)據(jù)，11月新能源汽車的市場占有率達(dá)到33.8%，1至11月這項數(shù)據(jù)為25%。
在這些數(shù)據(jù)背后，大量資本、人才向這條賽道不斷涌入，其中既有傳統(tǒng)汽車人造車，也不乏跨界新秀。正是在這波熱潮下，汽車行業(yè)的這場百年巨變逐漸顯現(xiàn)出輪廓。
從燃油切換為新能源，汽車的核心部件已經(jīng)發(fā)生了變化，三電系統(tǒng)的地位取得傳統(tǒng)的底盤、發(fā)動機(jī)以及變速箱，但這并不是這場變革的全部。
伴隨著行業(yè)對新能源車的續(xù)航能力、生產(chǎn)成本、制造流程、智能水平等方面提出新的要求，一系列技術(shù)也隨之誕生。這中間，一些技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)被廣泛認(rèn)可并陸續(xù)布局，一些技術(shù)展現(xiàn)出開闊前景，但還處于爆發(fā)前夕。
1.800V高壓平臺
2019年保時捷發(fā)布全球首款800V高壓平臺車型Taycan，23分鐘內(nèi)可將電池電量從5%充至80%。不過，這項技術(shù)真正迎來爆發(fā)還在3年后。
目前，這一技術(shù)已有多家主機(jī)廠跟進(jìn)，包括埃安、小鵬、長城、比亞迪、嵐圖、阿維塔等都已布局相關(guān)快充技術(shù)。其中，部分車型已經(jīng)在今年開始交付，如小鵬G9、極狐阿爾法S HI版。
不少行業(yè)人士認(rèn)為，2022年是800V車型量產(chǎn)元年。
電動車的里程焦慮是推動這項技術(shù)發(fā)展的核心動力。以目前400V平臺的充電功率來看，功率最高的特斯拉第三代超級充電樁也只能達(dá)到250kW，而在800V平臺下一些車型的快充峰值功率可達(dá)400kW以上。
伴隨著電壓平臺升高，電動車也將掀起一輪電池材料和零部件升級，除了核心的三電系統(tǒng)，包括空調(diào)壓縮機(jī)、DCDC、OBC等部件也都需要重新選型。
界面新聞曾報道，一些家電巨頭包括美的、格力、海信等，已經(jīng)押注了汽車的熱管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可直接影響電動車的零部件壽命、續(xù)航里程等。汽車電子龍頭公司均勝電子也是800V高壓平臺的“信徒”之一，其在日前啟動了新一輪800V高壓平臺電動汽車能量管理系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
功率器件也是此次零部件升級的一大重點領(lǐng)域。在800V平臺下，對功率器件的抗熱、耐壓、損耗等多方面都提出了更高要求，而碳化硅（SiC）材料在穩(wěn)定性、耐壓性等熟悉上都優(yōu)于硅基材料。包括博世、東芝、羅姆半導(dǎo)體等都已展開對SiC功率半導(dǎo)體的擴(kuò)產(chǎn)。
有機(jī)構(gòu)預(yù)測，800V快充將在未來成為高端車的標(biāo)配。
2.結(jié)構(gòu)和零件進(jìn)一步簡化
近年來，電動車呈現(xiàn)輕量化的發(fā)展趨勢，通過減輕車重，電動車一方面能提高續(xù)航，另一方面也能節(jié)能降本。一體壓鑄技術(shù)便是在這樣的背景下出現(xiàn)以至被越來越多的汽車制造商采用。
中信證券云基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)首席分析師丁奇此前向界面新聞表示，一體壓鑄技術(shù)將是未來智能汽車發(fā)展的共同趨勢之一。
所謂一體壓鑄，是將傳統(tǒng)工藝中繁瑣、單獨(dú)的小件集成起來，通過大噸位壓鑄機(jī)使其成為一個大的壓鑄件。該技術(shù)始于特斯拉Model Y等車型。
通過采用一體壓鑄，特斯拉Model Y部件數(shù)量減少79個，重量降低30%。同時，這一技術(shù)簡化了制造工藝，相比傳統(tǒng)工藝1至2小時的制造時間，一體壓鑄后對應(yīng)部位只需3至5分鐘。此外，一體壓鑄所需廠房面積減少35%，并削減40%的制造成本。
從車身結(jié)構(gòu)來看，一體壓鑄技術(shù)將有希望率先在汽車后地板、前地板以及中地板(CTC電池上蓋)等部位應(yīng)用。
隨著技術(shù)發(fā)展，據(jù)中信證券，2030年全球主機(jī)廠將跟進(jìn)一體壓鑄的技術(shù)趨勢，在全球乘用車的滲透率達(dá)到30%。同時在樂觀情況下，預(yù)計A/B/C柱側(cè)圍、車頂及座椅骨架也將采用一體壓鑄技術(shù)，合計單車價值量約2.5萬元，對應(yīng)市場空間4477億元。
目前，除了特斯拉，國內(nèi)的不少造車新勢力如蔚來、小鵬、極氪等也都已經(jīng)引入了一體壓鑄技術(shù)。
3.成本與性能的平衡
縱觀新能源汽車的發(fā)展過程，動力電池的創(chuàng)新一直貫穿其中。
一方面是由于續(xù)航里程、穩(wěn)定性等性能指標(biāo)的提升，另一方面則是出于對降低電池制造成本的追求。由于鋰電材料漲價，電池在整車的成本占比已經(jīng)超過四成，讓電動車產(chǎn)業(yè)越來越難以承受。
關(guān)于動力電池的研發(fā)制造，已經(jīng)成為一項平衡成本和性能的藝術(shù)。
最近兩年，頭部廠商頻繁通過改變電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)打破能量密度上限，比亞迪的刀片電池、寧德時代的麒麟電池都是動力電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的代表。以麒麟電池為例，據(jù)寧德時代介紹，其體積利用率達(dá)72%，能將磷酸鐵鋰電池的能量密度提升至160 Wh/kg，三元電池提升至255 Wh/kg，實現(xiàn)1000公里續(xù)航。在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新下，電池的能量密度不斷接近理論極限。
今年以來，針對電池材料的創(chuàng)新屢屢出現(xiàn)，鈉電池、磷酸錳鐵鋰電池、半固態(tài)或者固態(tài)電池被越來越多電池和汽車公司提及，甚至提上量產(chǎn)日程。
相較于鋰電池，鈉電池在材料成本上具有優(yōu)勢，并且在寬溫性能、安全性能上表現(xiàn)更優(yōu)，但由于目前能量密度較低，這種電池短期內(nèi)更適合應(yīng)用于兩輪車、低速電動車領(lǐng)域。除了寧德時代、比亞迪，多家鋰電行業(yè)上市公司也都在今年布局了鈉電池項目。寧德時代稱，計劃明年量產(chǎn)鈉離子電池。
業(yè)內(nèi)人士稱，隨著鈉電池在兩輪車、低速電動車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，將加速其技術(shù)迭代，對其在四輪車市場的應(yīng)用持樂觀態(tài)度。
磷酸錳鐵鋰（LMFP）電池在性能上較磷酸鐵鋰（LFP）電池具備優(yōu)勢，實際能量密度提升15% 至20%，而在制備工藝和成本上卻相差不大。這種電池的問題主要表現(xiàn)在充放電倍率特性、循環(huán)次數(shù)等，通過改性技術(shù)以及摻雜三元鋰材料，這些缺點被逐步改善。
浙商證券預(yù)測，在中性假設(shè)下， 2025年LMFP電池在LFP電池系列中的滲透率約為22%。去年，LMFP電池已進(jìn)入兩輪車市場。包括寧德時代、國軒高科等頭部廠商都已布局這類電池。
在動力電池的多種技術(shù)路線中，固態(tài)電池曾被認(rèn)為是一種終極解決方案，其在安全性以及能量密度上都展現(xiàn)出更好的性能。然而在目前的技術(shù)條件下，其還無法實現(xiàn)量產(chǎn)上車。多位業(yè)內(nèi)人士都對固態(tài)電池短期內(nèi)量產(chǎn)持悲觀態(tài)度。
中國科學(xué)院院士歐陽明高表示，2025年是液態(tài)電池向固態(tài)電池過渡的關(guān)鍵期。
半固態(tài)電池被視為一種折衷方案，其在技術(shù)上更容易實現(xiàn)，同時又強(qiáng)化了電池的安全屬性。2021年初，蔚來汽車就宣布將在ET7上搭載150度半固態(tài)電池。日前，嵐圖汽車發(fā)布新車型“追光”，搭載82kWh電池包的半固態(tài)電池，CLTC工況續(xù)航里程580公里——相比主流的三元以及磷酸鐵鋰電池并無優(yōu)勢。
另外，由于較為復(fù)雜的制造工藝和較高的材料成本，半固態(tài)電池和液態(tài)電池相比，目前在成本上并無優(yōu)勢，這也為其大規(guī)模上車帶來障礙。
一位長期研發(fā)電池的行業(yè)人士并不看好現(xiàn)階段的半固態(tài)電池，“多少有點用，但用處不大。”在他看來，只要存在電解液，電池就依然有不安全的風(fēng)險，但他同時表示，作為全固態(tài)電池的中間產(chǎn)品，半固態(tài)電池是電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。
4.混動技術(shù)將有何創(chuàng)新
過去幾年，混動技術(shù)一直備受爭議，它被認(rèn)為是一種向純電過渡的技術(shù)，很快就將退出舞臺。這種觀點里甚至不乏一些企業(yè)高管的聲音。但在今年，市場需求說明了一切。
今年1至11月我國新能源汽車產(chǎn)銷分別為625.3萬輛和606.7萬輛，其中插電式混合動力汽車產(chǎn)銷分別為139.4萬輛和133萬輛，同比分別增長169.3%和154.6%?；靹蛹夹g(shù)已經(jīng)成為新能源汽車的重要分支，而在未來不短的一段時間內(nèi)，這種趨勢可能還將持續(xù)。
汽車評價研究院院長李慶文曾表示，混合動力是2030年前主要產(chǎn)品方向，2030年之后進(jìn)入碳中和階段時，混合動力也將是重要基礎(chǔ)和產(chǎn)品。
混動汽車的市場前景正在得到更多汽車公司的認(rèn)同。零跑汽車也計劃在未來持續(xù)推出增程式車型。最近幾年，多家自主品牌相繼都推出了自己的混動技術(shù)，比亞迪的DM-i超級混動、長城汽車的檸檬混動DHT、吉利汽車的雷神智擎Hi·X等，這也足以看出混動市場的火爆。
對于混動未來的發(fā)展趨勢，北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授徐向陽曾進(jìn)行總結(jié)。他表示雙電機(jī)串并聯(lián)構(gòu)型超越功率分流型將成為自主混動主流技術(shù)路線，“串并聯(lián)可以采用定軸齒輪方案，可制造性更好，動能性更強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高動力性駕駛的要求?！?/span>
同時他還表示，雙電機(jī)串并聯(lián)的多擋化，以電驅(qū)動為主的DHT和P2將是PHEV未來發(fā)展方向，以及智能化網(wǎng)聯(lián)化能量管理和控制技術(shù)成為技術(shù)競爭的新高地等。
中信證券汽車行業(yè)首席分析師尹欣馳指出當(dāng)前混動技術(shù)的另一個短板，電池技術(shù)。他表示，當(dāng)前很多制造商在做插電混動時，在電池層面都存在瓶頸。“很多的車企做8度電池包都有一些難度，電池包（體積）還要做的稍微大一點，在中快放層面也沒法做到極致。”
在奧維咨詢董事合伙人張君毅程看來，系統(tǒng)的小型化和輕量化也是混動技術(shù)的趨勢之一?！耙嵘加托?，提升電效能，能源使用效率，這是任何一套能源系統(tǒng)都要去追求的?！庇绕涫窃诓咫娀旌蟿恿Γ瑑商撞⑿邢到y(tǒng)的情況，他表示。
5.機(jī)器人
汽車公司制造機(jī)器人已經(jīng)成為一種熱潮。除了特斯拉，小鵬、小米也都發(fā)布了旗下的機(jī)器人產(chǎn)品。在今年的AI Day上，特斯拉發(fā)布人形機(jī)器人擎天柱Optimus原型機(jī)，并演示了其澆花、搬箱子等場景的視頻。人類的機(jī)器人夢，似乎正在逐步實現(xiàn)。
馬斯克曾表示，Optimus的重要性將在未來幾年變得顯而易見，并最終比汽車業(yè)務(wù)、比FSD更有價值。
汽車公司為什么要制造機(jī)器人？
這中間的邏輯和制造飛行汽車不無相似之處，兩項業(yè)務(wù)在技術(shù)上存在高度的互通性。例如，飛行汽車對動力電池的要求比新能源汽車更高，需要高能量密度、高功率以及高快充速率。一旦將來技術(shù)取得突破，應(yīng)用在新能源汽車上也可以帶來續(xù)航能力和充電效率的極大提升。甚至在設(shè)計層面，飛行汽車的設(shè)計團(tuán)隊很多都是設(shè)計汽車出身。
機(jī)器人同樣如此。特斯拉的機(jī)器人集成了其自動化駕駛計算系統(tǒng)、dojo超級計算機(jī)的訓(xùn)練機(jī)制，甚至是和特斯拉汽車相同的視覺識別技術(shù)；小鵬的機(jī)器馬也和其汽車業(yè)務(wù)的自動駕駛、人工交互等能力有直接聯(lián)系。這些技術(shù)、能力的復(fù)用一方面降低了成本，一方面也可以不斷積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗反哺汽車業(yè)務(wù)。
另外，機(jī)器人本身也有自己的潛在使用場景，如小鵬的機(jī)器馬就被視為一款兒童的交互產(chǎn)品。馬斯克也提到過特斯拉機(jī)器人的使用場景，其表示最初將運(yùn)用手工廠生產(chǎn)，解決智能性和規(guī)模量產(chǎn)的問題后將用于家庭服務(wù)，并在此后替代人類勞動。
隨著技術(shù)成熟以及成本下降，中信證券預(yù)測，特斯拉或延申機(jī)器人行業(yè)布局，拓展出人形機(jī)器人、四足機(jī)器人、飛行機(jī)器人等組成的豐富的特斯拉機(jī)器人產(chǎn)品矩陣，在各細(xì)分領(lǐng)域由價格彈性較低的To B端向價格彈性更高的To C端延申，最終覆蓋從工用、商用到民用的廣泛的細(xì)分市場。
更大的市場也意味著更大的投入，目前，這依然是一項重資本而高風(fēng)險的業(yè)務(wù)。