“从消费者的角度来谈”,“我认为一辆汽车最难匹配的两个部件,一是发动机,一是变速箱,还有这两个部件之间的配合。”ADI中国区汽车通信消费业务总经理许智斌在进博会的ADI展位上说,“传统燃油车出问题,往往是这两个部件之间配合出了问题。”
“电动汽车体验更好,一部分原因就在于它没有了传统内燃发动机和变速箱,车辆加速、减速、避险等控制更直接、线性。”ADI今年是首次亮相进博会,除了展位上展示来自ADI与合作伙伴在工业、汽车、新能源、消费电子等领域的产品展示,ADI也特别针对汽车举办了新能源汽车圆桌论坛。
新能源汽车自然是当前的热门话题,也是电子产业现下的“发动机”。ADI方面提供的数据是,今年6月新能源汽车国内渗透率已经达到了35.1%,同比提升了7.8%;而2021年该值还不到10%。这是产业“发动机”威力的体现。中国电动汽车百人会副秘书长徐尔曼说,9月的统计数据显示国内新能源汽车保有量1821万辆,已经超过了此前的预期。
“预测到2030年,中国新能源汽车销量会达到2500万辆。届时新能源汽车的市场渗透率会超过80%。”徐尔曼说,“也就意味着到那个时候,新能源汽车占据绝对主导地位。”
但与此同时,在达到这样的市场预期以前,市场仍然面临着不少的挑战。
国内市场大趋势会是这样
按照中国电动汽车百人会的预期,“十四五”末期国内新能源汽车就会超过燃油车的数量。这应该也算是行业共识了。许智斌说,这与行业的共同努力、国家的政策扶持、消费者的支持是分不开的。“经过十几年,新能源汽车从‘试验品’到‘玩具’,慢慢走向‘工具’,最后得到消费者认可,成为稳定、可靠的出行伴侣。”
“这个产业的发展,吸引了ADI这样的芯片企业,我们愿意将最新的技术带过来。”许智斌说,“进博会上,大家也会看到很多芯片企业做了不少芯片或技术的全球首发。”“从政策,到车厂,到消费者,以及整个产业都进入到良性循环。”
从新能源车的整体趋势来看,文首提及2023年9月份的1821万辆新能源车,其中纯电动车占到了77%。徐尔曼表示,未来5-10年内,增程式电动汽车与插电混合式电动汽车的份额会上涨,最终占到新能源汽车市场40%左右的份额。但2030年以后,“纯电动汽车将重新夺回市场,占据绝对优势地位。”
这个趋势预测在圆桌现场,基本也得到了理想汽车的印证。理想汽车副总裁孙广敏表示,“在电动车能源形态上,增程式和纯电动的能源结构会并存。”“过去几年,理想汽车一直致力于推动增程式能源结构”,推出的“第二代增程平台产品”“也得到了广大消费者认可”。
而在纯电动车方向上,理想选择“高压纯电技术路线”,随第三代半导体技术平台“进入成熟期”,理想希望这类产品“能够满足客户对集中式能源补给的需求,让用户补能像加油一样方便”,“支撑大规模替代燃油车”的目标。
从车型的角度来看,新能源车早期以城市大型公交车、大型车辆,以及“特别小型的车辆”为主,当前逐渐渗透到普通的乘用车;另外电动车早期主要分布在非常便宜,以及较为昂贵的汽车产品上,“未来10-15万区间,会成为新能源汽车企业进行产品布局与市场竞争的焦点”。徐尔曼说这是从价格分布头尾两端的“哑铃型”走向“纺锤形”结构。
从覆盖地域的角度来看,新能源车早期出现在经济条件较好的大中型城市,未来的“增量市场”则会在中小城市与农村。除此之外,徐尔曼提供的市场趋势和数字还包括,商用车电动化趋势正在加速,“2030年电动商用车销量会达到150万辆,商用车电动化渗透率达到30%以上”,
与此同时,中国新能源汽车出口规模和价格持续增长:2022年出口量为67.9万辆,“每4辆出口汽车就有1辆是新能源车”;去年国产汽车平均出口价格约为1.6万美金,现在则在1.8万美金左右。出口市场仍以欧洲与东南亚为主。
全面电动化,需要分阶段解决问题
而要真正全面走向电动化,如预期般在2030年让新能源车的市场渗透率达到80%,仍有不少现实问题需要分步骤来解决。徐尔曼就提到,要分领域、分区域、分阶段去实施。
分领域是指首先由公共领域率先实现电动化,包括公共用车、环卫与物流配送,以及机场等特殊场景——这方面也有政府的政策指导与扶持。而分区域,则是指从北上深这样的特大城市,以及海南等功能性区域,优先实现电动化;包含新能源示范推广城市,以及沿海经济发达地区也可更早推进电动化工作。
在汽车电动化趋势的推进过程中,有一些更为实际的问题。比如说电动车的“价格至少要跟燃油车差不多”,消费者“才能接受”。徐尔曼谈到,“这需要通过技术创新、规模化生产以及企业效益的保证才能实现”。而且在行业视角上,“二手车市场必须尽快建立起规则,形成二手车交易平台”,其中“残值评估非常重要”——当前新能源车的整车残值评估“还需要进一步达成共识、建立规则”。
另外,圆桌上数位嘉宾提及的关键问题,在于充电、换电基础设施相关——这毕竟是现阶段,电动车相对于燃油车的一个显著弱势。徐尔曼提到了充电、换电基础设施构建的过程里,“电网压力”的问题。尤其在“中小城市、农村等”,“这些区域的充电和换电保障体系也要建设起来,“电网协同需要提前进行沟通和保障布局”。
具体到充换电基础设施,孙广敏说“早于产品,我们就开始基于800V高压平台进行超储网络建设”,“第一步我们希望在全国高速上铺设全国最大的5C超充网络,解决理想的高压充电用户需求,尤其在城际通勤这种场景的补能便利性。”
除了传统意义上的充电网络,另一个目前正在探索的基础设施解决方案是换电。奥动是目前国内最大的换电站运营商,预计在“十四五”期间在全国建设将近1万个换电站,为1000万辆新能源汽车服务——覆盖从东北到海南全国不同地区。“奥动的换电有疾速、安全、友好的特点。在疾速方面,乘用车20秒换电,轻卡30秒换电,重卡40秒。”最终实现新能源补能如同加油一样便捷。
奥动新能源联合创始人兼副董事长杨烨说:“20秒乘用车换电,现在我们已经普及了60个城市,出租车司机反应非常好;换电车辆保有量已经达到将近20万辆。”未来“随着渗透率的增加,我们也会提供共享服务”。
杨烨介绍说,当前奥动已经与16家主机厂合作,开发了30款车型“可共享的换电站”。那么在补能的问题上,电动车用户“有时间就充电,没时间就换电”,加速缓解补能基础设施不足的问题。有关电网压力的问题,“相关智慧能源的互通互换,我们已经在上海进行了试点,效果很显著。”杨烨表示,“国网也和我们进行了协调。”与能源机构企业、车企及上下游合作伙伴共同打造更为完善的补能服务网络。
孙广敏也从车企的角度针对全面电动化做了这样的解读:“三层角度思考这个问题,第一层是技术,第二层是产品,第三层是服务。”技术对应于理想的高压纯电平台,其中就包括新一代电池技术,“具体指标是12分钟内完成500公里的充电能力”,还有高压、高速电机,整车热管理系统等。产品角度则考虑未来“覆盖更多价格区间”,以“更多的产品形态来覆盖中国家庭用户需求”。服务就是指广义的服务,包括生产制造、供应链、交付、销售与服务网络等。
在实现全面电动化以后,“随之可能引发新的社会议题,比如人才、就业,所需的技术工种都会发生剧烈变化。”徐尔曼谈到,“从政府角度,就需要随行业逐渐演进,提前做出规划。”
走向数字化与智能化
从以ADI为代表的汽车半导体厂商的角度来看,许智斌也提到助力新能源汽车发展的三个方面。其一是安全性(safety),“我们的芯片从最开始就充分考虑长期使用和升级需求,进行从汽车规范到系统安全性各方面的综合考量”,甚至连信息娱乐系统的芯片都要进行长期、可靠、稳定性和冗余方面的工作。
其二,随着节能减碳、绿色能源相关的社会需求,“我们在思考,如何能够在保证芯片稳定、可靠工作的前提下,让功耗降到最低,在整个汽车生命周期做到减排”。这是社会数字化转型过程中,不仅是汽车领域,而是智能时代的各行各业都在思考的问题。
在这两者之外,从芯片角度实现汽车的数字化与智能化,也是当代电动车的重要议题。“5年以前,很多汽车的方案还是模拟方案,像是音频、视频的传输。短短5年,很多技术都转到了高速、高带宽的数字方案上。”“模拟线缆太重,又容易受到外部信号干扰;走向数字才能拓宽带宽。”
进博会上,ADI展示的无线电池管理(wBMS)及全生命周期监测方案
许智斌还举例谈到ADI的无线电池管理系统平台,相比以往需要线缆联通电芯,“我们走向了无线平台,以无线的方式收集电池信息、控制电池。在15-20年的周期内,精确采集信息,且以数字化的方式管理电池。此前ADI还和电动汽车百人会共同发起了基于无线传输与云服务的汽车锂电池寿命与健康状态监测项目,“帮助进行电动汽车充电、补能、换电的宏观控制。”甚至与前述提及电网压力问题做到互补。
ADI的“一揽子方案”,包括“模数转换、数字信号处理与传输、电池管理等新技术”,“能够帮助新能源汽车进一步发展”。而在吃外,数字化的另一个延伸就是智能化。
“汽车变得越来越智能。”许智斌表示,“不仅是辅助驾驶、自动驾驶技术,用户需求也在提升。比如用户不再仅满足于两个扬声器的音质;或者还希望能够给车外给予行人指示。”这些都是智能化方向演进。孙广敏也特别谈到了理想需要“和芯片领域的领导企业建立长期的战略、深度的合作”,期望在“2030年成为世界领先的AI企业”,将智能电动车“作为人工智能生态”,”后续在人工智能方面实现更多突破“。
打破原有的边界
汽车走向完全的电动化、数字化与智能化的过程里,汽车产业本身是在发生变化的。“首先,汽车边界在拓宽,汽车产品的定义也发生了变化。”徐尔曼总结说,“汽车现在至少和能源、交通、城市和信息等诸多行业都在进行深度融合。”整个产业链以往严格分层的OEM, Tier 1, Tier 2, Tier 3...这样的链式结构已经走向了网状——这也是过去一年行业都在讨论的话题。
”第二,以前的汽车产业相对封闭,都是先研发再投入市场。”而现在,主要由于“大量电子产品应用到汽车里,还需要和大量信息技术或相关领域企业沟通,需要和生态伙伴企业对话——不再是汽车圈,而是汽车生态伙伴的生态圈。”“由于汽车从原来的工业机械产品,演进为越来越电动化、智能化的载体,其开放性打破了曾经的封闭性。”
除了行业从业者以外,“政府也要制定相关政策,包括城市规划要提前布局,了解汽车产业需要怎样的跨界等等。”加上像百人会这样的第三方行业组织需要发力,“帮助芯片企业拉通产业链条,在横向上与能源、消费电子等跨领域企业沟通”,“打破原来的边界,形成大的汽车生态。”这将会是新能源汽车行业接下来的走向。