全球电动汽车市场走势与关键技术展望

原创 TechSugar 2023-11-08 08:01


2023年第43周增程式电动车销量达0.9万辆,稳居中国市场新势力品牌销量榜首。的确,曾被许多人吐槽的增程式电动车销量越来越好,主打增程式汽车的理想汽车10月共计交付新车40,422辆,同比增长302.1%;上汽大众ID系列纯电动车销量达到15,060辆,超过哪吒汽车。


但不管怎样,增程式混动只是燃油车到纯电动车的一种过渡,原因是目前电池价格过高,占了整车成本的六成。部分车企为了短期效益,在电动汽车技术尚未完全成熟之际纷纷进入混动领域并不难理解。


实际上,增程式是现阶段一种既需要充电,又需要加油的权宜之计。增程式是广义的插混车型,它采用电力驱动系统行驶,在IDTechEx《电动、燃料电池和自动驾驶汽车2023-2043》的电动汽车分类中比较符合插电混动车型(PHEV)的特征。


电动汽车的涵盖范围


电动汽车包括不同形式:纯电动车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、高压混合动力电动汽车(HEV)和低压全混合动力电动车辆(48V FH)。因为没有发动机关闭模式,尽管提高了燃油经济性,48V轻度混合动力(MH)车辆并不包括在内。“电动汽车”还包括燃料纯电动车(FCEV)。中国的“新能源汽车”与之类似,也不包括强混合动力车。


市面上大多数的强混车和弱混车都属于“非插电式混合动力车”,本身不用充电。强混车具有更大功率的电机,在起步或低速时可以单靠电力行驶。增程式混动是一种配有车载供电系统的电动车辆。它需要充电,不充电也可以靠油行驶,可切换燃油、耗电、混合驱动方式。至于增程式混动算不算纯电动车,看看理想刚刚被曝光的首款纯电动车型MPV就知道了。


电动汽车的分类


全球电动汽车市场变化


每年全球销售约8000万至9000万辆汽车,而新能源车的渗透率约为4%,中国占了很大比例。全球在用汽车约11亿辆,对道路排放的贡献最大,使该行业自然成为绿色政策制定者关注的焦点。事实上,电动运输还包括货车、卡车、公共汽车、两轮车、建筑用车、海运和飞机。


电池、混合动力和燃料电池汽车在电动运输行业的市场份额


虽然电动汽车可以追溯到一百年前,但真正的电动汽车市场始于2011年,之后一直在增长。未来想象空间很大,为从先进材料到电池组、功率电子产品和电机的供应链参与者创造了最大机会。此外,电动汽车也推动了创新步伐,使交通实现了电气化,也改变了监管和商业模式。


电动汽车行业的电池市场份额(GWh)


从地区来看,根据欧洲汽车制造商协会(ACEA)公布的数据,6月份欧洲新车注册量同比增长19%,达到127万辆,其中纯电动车销量同比飙升55%,而柴油车交付量同比下降10%。此前插电式混合动力汽车销量同比下降,反映出决策者对混合动力车越来越怀疑。


被誉为“电动车天堂”的挪威水力发电占80%,风力发电占20%,纯电动车普及率排在世界首位,特别是2019年前后,如今已接近饱和(17.6万辆)。德国和英国拥有更大的潜在市场,将支撑电动汽车的中期增长,2022年汽车销量分别为260万辆和160万辆。


限制内燃机销售和排放的强有力政策正在推动电动汽车快速增长。2022年6月,欧洲环境部长理事会确认,欧盟国家将在2035年前禁止新车和面包车使用内燃机。


2019年以来,特斯拉在欧洲的影响力一直在下降。2022年4月其柏林超级工厂正式开业,不过Model Y的量产进展缓慢。这使售价均低于特斯拉的日产Leaf、雷诺Zoe和大众E-Up成为了欧洲最畅销的车型。


欧洲车企采用NMC(镍锰钴)电池化学物质的变体,由于能量密度更大,更高镍的变体市场份额正在逐渐增加。


从美国电动汽车市场份额看,特斯拉是当之无愧的支柱,六年来一直是市场领导者,过去四年占据了约50%的份额。与此同时,美国传统车企通用和福特已逐渐失去了市场份额。IDTechEx预计,随着电动皮卡市场的出现,这种情况将发生变化,电动福特F150和通用Silverado有望成为最畅销的电动汽车。2022年,福特和通用率先发布上述车型,相比之下,几经跳票,特斯拉Cybertruck终于在7月下线,而Semi半挂卡车量产至少要到2024年年底。


中国电动汽车数据来源有点多,尽管中国是世界上最大的汽车市场,但没有像欧洲和美国那样的第三方数据发布系统,只能是各取所需。IDTechEx认为,中国汽车工业协会(CAAM)的数据是公开可用的最高质量数据,是被政府批准收集和公布汽车行业数据,但往往发布较晚。


另类电动汽车——燃料电池动力


现在,人们在使用电池供电电动汽车时也都在问一个问题,这些车辆是否真的环保?有一种说法是,燃料电池电动汽车(FCEV)更为环保。我们来看看汽油与氢气的燃料成本。


在欧洲,汽油成本很高,但新型汽油车的油耗很低,计算得出,氢的零售价需要在9美元/公斤左右,才能获得与汽油车类似的年加油成本。德国主要为灰氢的HRS(加氢站),价格目前为9.50欧元/公斤(11.25美元/公斤)。


在美国,汽油成本较低,但新型汽油车的油耗较高,氢的零售价需要在6-7美元/公斤之间,才能达到与汽油车类似的年加油成本。加州氢的HRS价格目前约为13.14美元/公斤(加州要求至少33%为可再生能源)。


如果汽油价格保持在低位,且汽油燃料经济性提高,氢对等的目标价格只会更低。FCEV的加氢成本需要比ICE汽车便宜得多,才能抵消FCEV大量额外资本支出成本。氢并不便宜,除非绿氢得到大量补贴,否则也不会便宜。


据了解,沃尔沃集团旗下公司Powercell一直在与全球汽车零部件供应商博世集团合作,共同开发适合批量生产的质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术,为重型电动商用汽车制造氢燃料电池,以供应全球汽车市场。目前,博世在欧洲、美国、中国无锡生产车用燃料电池电堆。


与更重、更厚、价格更高的石墨相比,PowerCell系统相对于Ballard等竞争对手的技术优势在于使用不锈钢双极板,可以实现更大的体积功率密度(140kW/m3),而Ballard约为100kW/m3。这是一个明显的优势。不过,两者的重量功率密度大致相同,约为186W/kg。


PowerCell系统


PEMFC是目前所有道路燃料纯电动车(FCEV)都在用的技术。其工作原理是,分子氢被泵送到阳极侧的气体扩散层中,氧被泵送到阴极侧的气体漫射层中。含有铂的催化剂剥离氢电子,并将分子氢分解为质子;电子行进到负载发电。质子穿过质子交换膜,在阴极侧与氧气重组,产生主要的副产品——水。


PEMFC工作原理


事实上,在车辆内部署燃料电池并不是一个新概念,包括丰田、福特、本田、通用、现代、大众、戴姆勒和宝马在内的主要车企在过去30年中投入了大量资金推进这项技术。乘用车方面,在开发燃料电池方面也投入了大量的精力和费用,但直到2021年,只有丰田和现代两大车企在生产FCEV汽车,自2014年以来,FCEV的总销量不到2万辆。


燃料电池汽车的部署面临的挑战在于:降低燃料电池系统组件的成本和推出足够的氢燃料补给基础设施。同样重要的是,通过使用可再生电力电解水生产的廉价绿氢的可用性,这对FCEV提供其销售所依据的环境证书至关重要。


电动汽车“三大件”


电动汽车的创新焦点是电池、牵引电机和逆变器。在电池短缺的情况下,提高功率电子设备和电机的效率是关键。而车辆续航里程的进一步提升,对产品竞争力和消费者采用至关重要。


电池、牵引电机和逆变器


电池是电动汽车最核心的组成部分之一,目前主要是采用锂离子电池。电动汽车电池的构成与性能直接相关,电池容量越大,续航里程就越远。同时,电池的充电速度、寿命等方面也直接影响着电动汽车的使用体验和成本。


锂电池化学


基于石墨阳极和层状氧化物阴极(NMC,NCA)的锂离子电池主导了大部分电动汽车市场。不过,随着锂离子电池开始达到性能极限,环境和供应风险凸显,锂离子电池的改进和替代变得越来越重要。一些厂商都在开发先进电池技术,包括锂离子电池设计、硅阳极和固态电池。


在电机市场,新的设计、功率和扭矩密度不断提高,能够以更小、更轻的电机加速车辆,节省电池中储存的宝贵能量,提高续航里程。目前,电动汽车市场采用了几种不同的解决方案,包括永磁体、感应电机和绕线转子电机。随着特斯拉宣布下一代永磁电机将弃用稀土材料,电机的改进将不再是渐进式。未来,纯电动车的电机将呈现百花齐放的局面。


在汽车功率电子产品(逆变器、车载充电器、DC-DC转换器)方面的关键进展是,在提高动力系统效率的同时降低电池组容量或提高续航里程。实现更高效率的关键途径之一是向800V或以上碳化硅MOSFET和高压车辆平台过渡。随着雷诺、比亚迪、通用和现代宣布800V汽车平台,并在2025年前采用碳化硅MOSFET,这一趋势将继续加快。


这一转变给功率模块封装材料带来了新的挑战,因为在保持15年使用寿命的同时,需要更高的开关频率、更高的功率密度和更高的工作温度。800V平台电压和碳化硅逆变器的采用,以及半导体芯片功率密度的指数级增长,将使新的双面冷却设计、铜线键合和引线框架不断推陈出新。


END

TechSugar 做你身边值得信赖的科技新媒体
评论
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 23浏览
  • 【工程师故事】+半年的经历依然忧伤,带着焦虑和绝望  对于一个企业来说,赚钱才是第一位的,对于一个人来说,赚钱也是第一位的。因为企业要活下去,因为个人也要活下去。企业打不了倒闭。个人还是要吃饭的。企业倒闭了,打不了从头再来。个人失业了,面对的不仅是房贷车贷和教育,还有找工作的焦虑。企业说,一个公司倒闭了,说明不了什么,这是正常的一个现象。个人说,一个中年男人失业了,面对的压力太大了,焦虑会摧毁你的一切。企业说,是个公司倒闭了,也不是什么大的问题,只不过是这些公司经营有问题吧。
    curton 2025-01-02 23:08 293浏览
  • 影像质量应用于多个不同领域,无论是在娱乐、医疗或工业应用中,高质量的影像都是决策的关键基础。清晰的影像不仅能提升观看体验,还能保证关键细节的准确传达,例如:在医学影像中,它对诊断结果有着直接的影响!不仅如此,影像质量还影响了:▶ 压缩技术▶ 存储需求▶ 传输效率随着技术进步,影像质量的标准不断提高,对于研究与开发领域,理解并提升影像质量已成为不可忽视的重要课题。在图像处理的过程中,硬件与软件除了各自扮演着不可或缺的基础角色,有效地协作能够确保图像处理过程既高效又具有优异的质量。软硬件各扮演了什么
    百佳泰测试实验室 2025-01-03 10:39 143浏览
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 33浏览
  • Matter加持:新世代串流装置如何改变智能家居体验?随着现在智能家庭快速成长,串流装置(Streaming Device,以下简称Streaming Device)除了提供更卓越的影音体验,越来越多厂商开始推出支持Matter标准的串流产品,使其能作为智能家庭中枢,连结多种智能家电。消费者可以透过Matter的功能执行多样化功能,例如:开关灯、控制窗帘、对讲机开门,以及操作所有支持Matter的智能家电。此外,再搭配语音遥控器与语音助理,打造出一个更加智能、便捷的居家生活。支持Matter协议
    百佳泰测试实验室 2025-01-03 10:29 143浏览
  • 本文继续介绍Linux系统查看硬件配置及常用调试命令,方便开发者快速了解开发板硬件信息及进行相关调试。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。查看系统版本信息查看操作系统版本信息root@ido:/# cat /etc/*releaseDISTRIB_ID=UbuntuDISTRIB_RELEASE=20.04DISTRIB_CODENAME=focalDIS
    Industio_触觉智能 2025-01-03 11:37 138浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 38浏览
  • 车身域是指负责管理和控制汽车车身相关功能的一个功能域,在汽车域控系统中起着至关重要的作用。它涵盖了车门、车窗、车灯、雨刮器等各种与车身相关的功能模块。与汽车电子电气架构升级相一致,车身域发展亦可以划分为三个阶段,功能集成愈加丰富:第一阶段为分布式架构:对应BCM车身控制模块,包含灯光、雨刮、门窗等传统车身控制功能。第二阶段为域集中架构:对应BDC/CEM域控制器,在BCM基础上集成网关、PEPS等。第三阶段为SOA理念下的中央集中架构:VIU/ZCU区域控制器,在BDC/CEM基础上集成VCU、
    北汇信息 2025-01-03 16:01 175浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 45浏览
  • 在测试XTS时会遇到修改产品属性、SElinux权限、等一些内容,修改源码再编译很费时。今天为大家介绍一个便捷的方法,让OpenHarmony通过挂载镜像来修改镜像内容!触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示。搭载了瑞芯微RK3566四核处理器,树莓派卡片电脑设计,支持开源鸿蒙OpenHarmony3.2-5.0系统,适合鸿蒙开发入门学习。挂载镜像首先,将要修改内容的镜像传入虚拟机当中,并创建一个要挂载镜像的文件夹,如下图:之后通过挂载命令将system.img镜像挂载到sys
    Industio_触觉智能 2025-01-03 11:39 113浏览
  • 自动化已成为现代制造业的基石,而驱动隔离器作为关键组件,在提升效率、精度和可靠性方面起到了不可或缺的作用。随着工业技术不断革新,驱动隔离器正助力自动化生产设备适应新兴趋势,并推动行业未来的发展。本文将探讨自动化的核心趋势及驱动隔离器在其中的重要角色。自动化领域的新兴趋势智能工厂的崛起智能工厂已成为自动化生产的新标杆。通过结合物联网(IoT)、人工智能(AI)和机器学习(ML),智能工厂实现了实时监控和动态决策。驱动隔离器在其中至关重要,它确保了传感器、执行器和控制单元之间的信号完整性,同时提供高
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:28 164浏览
  • 物联网(IoT)的快速发展彻底改变了从智能家居到工业自动化等各个行业。由于物联网系统需要高效、可靠且紧凑的组件来处理众多传感器、执行器和通信设备,国产固态继电器(SSR)已成为满足中国这些需求的关键解决方案。本文探讨了国产SSR如何满足物联网应用的需求,重点介绍了它们的优势、技术能力以及在现实场景中的应用。了解物联网中的固态继电器固态继电器是一种电子开关设备,它使用半导体而不是机械触点来控制负载。与传统的机械继电器不同,固态继电器具有以下优势:快速切换:确保精确快速的响应,这对于实时物联网系统至
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:11 166浏览
  • 在快速发展的能源领域,发电厂是发电的支柱,效率和安全性至关重要。在这种背景下,国产数字隔离器已成为现代化和优化发电厂运营的重要组成部分。本文探讨了这些设备在提高性能方面的重要性,同时展示了中国在生产可靠且具有成本效益的数字隔离器方面的进步。什么是数字隔离器?数字隔离器充当屏障,在电气上将系统的不同部分隔离开来,同时允许无缝数据传输。在发电厂中,它们保护敏感的控制电路免受高压尖峰的影响,确保准确的信号处理,并在恶劣条件下保持系统完整性。中国国产数字隔离器经历了重大创新,在许多方面达到甚至超过了全球
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:10 121浏览
  • 光耦合器,也称为光隔离器,是一种利用光在两个隔离电路之间传输电信号的组件。在医疗领域,确保患者安全和设备可靠性至关重要。在众多有助于医疗设备安全性和效率的组件中,光耦合器起着至关重要的作用。这些紧凑型设备经常被忽视,但对于隔离高压和防止敏感医疗设备中的电气危害却是必不可少的。本文深入探讨了光耦合器的功能、其在医疗应用中的重要性以及其实际使用示例。什么是光耦合器?它通常由以下部分组成:LED(发光二极管):将电信号转换为光。光电探测器(例如光电晶体管):检测光并将其转换回电信号。这种布置确保输入和
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:27 162浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 43浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦