中國儲能網(wǎng)訊："汽車發(fā)展的未來在中國"——德國汽車經(jīng)濟學(xué)專家如此斷言。商務(wù)部原副部長、中國國際經(jīng)濟交流中心資深專家咨詢委員會委員魏建國更進一步指出,“中國新能源汽車不僅是全球制造業(yè)復(fù)蘇的信心和希望,更將引領(lǐng)未來10年全球制造業(yè)的發(fā)展?！?
這一大膽論斷的底氣源于中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈已實現(xiàn)全球領(lǐng)先。在電動化和智能座艙等領(lǐng)域,中國品牌已經(jīng)開始向跨國車企實現(xiàn)“技術(shù)反向輸出”;在智能駕駛領(lǐng)域,盡管美國電動車企特斯拉仍是領(lǐng)跑者,但中國企業(yè)如華為、地平線等正迅速崛起,尤其在本土市場更具優(yōu)勢。
毫無疑問,中國在電動化、智能化方面的技術(shù)發(fā)展趨勢將深刻影響全球汽車技術(shù)走向。
然而,我們也必須清醒地認識到,由于電動化和智能化是全新的賽道,我國也在“摸著石頭過河”,領(lǐng)先地位并非牢不可破。日韓、歐美等跨國車企憑借其深厚的品牌積淀、高度的全球化程度以及雄厚的技術(shù)研發(fā)儲備,仍然不容小覷。與此同時,相關(guān)國家和地區(qū)也在大力扶持電動化和智能化發(fā)展。
在這樣的背景下,持續(xù)“卷技術(shù)”以保持領(lǐng)先地位變得尤為重要。2024中國汽車論壇上,就聚焦討論了全球汽車技術(shù)發(fā)展趨勢,涵蓋混動化、全固態(tài)電池應(yīng)用、整車架構(gòu)集成化以及端到端大模型等領(lǐng)域。
而推動技術(shù)進步的根本動力在于利益驅(qū)動,即汽車企業(yè)為了追求更高性價比、實現(xiàn)降本增效。然而,吉利控股集團高級副總裁沈源指出了一個現(xiàn)實問題:短期內(nèi)難以出現(xiàn)能夠徹底顛覆現(xiàn)狀、實現(xiàn)成本大幅下降的技術(shù)。這就不禁讓人思考:在此情況下,車企究竟該如何保證盈利、實現(xiàn)降本?
未來全球汽車技術(shù)的發(fā)展方向:
對于汽車行業(yè)的從業(yè)者而言,要在競爭激烈的市場中立足乃至蓬勃發(fā)展,洞悉未來汽車技術(shù)至關(guān)重要。根據(jù)“第六屆全球汽車技術(shù)發(fā)展領(lǐng)袖峰會”上頭部車企及零部件企業(yè)的交流,混動化、全固態(tài)電池、端到端技術(shù)、整車集成化等將成為主要發(fā)展趨勢。
“2030年后,純?nèi)加蛣恿緯А?/strong>
盡管電動化是大勢所趨,但業(yè)內(nèi)共識認為,多元技術(shù)路線并存將是汽車行業(yè)未來相當長一段時間的常態(tài)。這源于對新能源技術(shù)路線未來走向的不確定性,特別是在電能、氫燃料等動力形式的選擇上仍存在較大爭議。然而,可以確定的是,以化石能源為主的動力系統(tǒng)將逐步退出歷史舞臺。
東風(fēng)集團原董事長竺延風(fēng)觀點鮮明,“純?nèi)剂蟿恿静粫嬖?未來都將是混動,只是混動的方式、程度和模式有所不同。”他預(yù)測,2030年后純?nèi)加蛙嚳赡芑鞠?取而代之的將是純電動、氫能源或混動車型。
實際上,混動技術(shù)并非新概念,上世紀20年代就已面世。但受限于電池價格和技術(shù)等因素,長期以來市場接受度不高。即便是豐田等日系品牌大力推廣,混動產(chǎn)品也因價格和成本等原因未能成為主流。
然而,中國市場獨樹一幟。中國直接發(fā)展電動化,反而帶來了混動技術(shù)成本的大幅下降。
插混技術(shù)的升級更是推動了混動產(chǎn)品的快速普及,如今成為新能源汽車的增長主力。乘聯(lián)會數(shù)據(jù)顯示,今年6月純電動車零售量為49.3萬輛,而插電混動車型達到36.3萬輛,且增速更快。未來,中國品牌憑借極具性價比的混動產(chǎn)品,有望改變?nèi)蜍囀懈窬帧?
混動技術(shù)的發(fā)展受到性價比、能源消耗和排放法規(guī)等多重因素的刺激。竺延風(fēng)認為,“性價比決定了技術(shù)方向,未來汽車將以各種混動和電動形式存在。”關(guān)鍵在于如何在以電為主、保證性價比的前提下,重構(gòu)“油電比例”或開拓混動技術(shù)的創(chuàng)新方向。
作為混動技術(shù)的先驅(qū),豐田汽車持續(xù)推廣“油混+插混”雙線并行戰(zhàn)略。豐田中國高級技術(shù)官湯田修事介紹,公司正計劃開發(fā)新型小排量直列四缸發(fā)動機。這種發(fā)動機與電氣控制單元深度融合,結(jié)構(gòu)更合理、更小型,搭載更靈活,從而提高混動效率。
基于新技術(shù)開發(fā)的1.5L渦輪發(fā)動機性能可媲美2.5L自吸發(fā)動機,而2.0L渦輪發(fā)動機較2.4L渦輪發(fā)動機在體積和高度上都減少了10%。這兩款發(fā)動機將應(yīng)用于豐田的插混產(chǎn)品中。
在油混技術(shù)領(lǐng)域,豐田采用單電機系統(tǒng),即在一個電機上同時實現(xiàn)發(fā)電和驅(qū)動。有研究院技術(shù)人員指出,單電機結(jié)構(gòu)簡單,可提升駕駛平順性、降低成本。但在急加速等場景下,單電機的動力輸出可能略顯不足。
全固態(tài)電池上車在即
全固態(tài)電池技術(shù)雖然并非新生事物,但近年來重新成為業(yè)界焦點。
這項技術(shù)的研究可追溯至上世紀70年代。千禧年前后,全固態(tài)電池技術(shù)取得突破性進展,液態(tài)鋰離子電池隨之問世并步入產(chǎn)業(yè)化階段。過去十年,以硫化物固態(tài)電解質(zhì)為代表的技術(shù)發(fā)展迅猛。
然而,由于技術(shù)復(fù)雜性高和成本昂貴等問題,全固態(tài)電池的商業(yè)化進程一度緩慢,甚至遭受質(zhì)疑。直到近幾年,隨著技術(shù)不斷進步,中國、歐美以及日韓等多國領(lǐng)先企業(yè)紛紛確定了全固態(tài)電池的量產(chǎn)計劃,集中在2027年至2030年間。
固態(tài)電池的優(yōu)勢顯而易見,不僅可以提升續(xù)航能力和安全性,還有望降低成本。上汽集團研發(fā)總院副院長仇杰介紹,固態(tài)電池具備三大核心優(yōu)勢:低溫性能優(yōu)異、內(nèi)阻低且倍率性能出色、性價比高。
仇杰強調(diào),固態(tài)鋰電池被業(yè)界公認為下一代鋰電池技術(shù)。他以上汽集團為例,闡述了三步走的戰(zhàn)略,推進固態(tài)電池加速量產(chǎn)上車,逐步降低液體電解質(zhì)含量:
第一階段:半固態(tài)電池,液體含量10%wt。今年將實現(xiàn)批量裝車,單次純電續(xù)航可達1000km以上,在智己LS6上成功搭載。
第二階段:準固態(tài)產(chǎn)品,液體含量降至5%wt。這一階段創(chuàng)新引入干法電極技術(shù),并采用高電壓新型正極材料,預(yù)計2025年實現(xiàn)批量裝車。
第三階段:全固態(tài)電池,2026年實現(xiàn)批量交付并進行測試,2027年達成量產(chǎn)裝車目標。
事實上,大多數(shù)汽車企業(yè)的固態(tài)電池技術(shù)路線與上汽集團相似。目前,寧德時代、清陶能源、長安、廣汽等多家企業(yè)均公布了半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車計劃。有機構(gòu)預(yù)測,到2030年,全球固態(tài)電池需求有望突破1000GWh,市場規(guī)模將超過萬億元。
仇杰認為,基于固態(tài)電池的優(yōu)勢特性,未來將實現(xiàn)純電動和混合動力車型的全面覆蓋。
技術(shù)研發(fā)將朝兩個方向發(fā)展:一是追求超高性價比的純電動方向,專注于提高能量密度、改善低溫性能和提升性價比;二是追求超高性能的混動方向,著重降低內(nèi)阻、提高倍率性能和能量回饋率。同時,電池系統(tǒng)將向PACK輕量化和安全防護簡單化方向演進。
整車架構(gòu)集成化
近年來,汽車行業(yè)呈現(xiàn)出一個明顯趨勢:整車架構(gòu)由分散式逐漸向集中式演進。蓋世汽車研究院的報告分析指出,隨著汽車電子電氣架構(gòu)的升級,硬件將走向集中式設(shè)計,軟件則趨向分層解耦,通信架構(gòu)也從傳統(tǒng)的LIN/CAN總線逐步向以太網(wǎng)方向發(fā)展。
這一趨勢的出現(xiàn),主要源于提高效率、降低成本、縮減開發(fā)周期等多方面的考慮。當前,分布式ECU架構(gòu)的發(fā)展已接近瓶頸,難以滿足新一代智能汽車的需求。因此,集中式域控制架構(gòu)應(yīng)運而生,能更好滿足智能汽車的升級需求。以艙駕融合為例,未來的發(fā)展方向?qū)⒕劢褂凇爸醒胗嬎闫脚_+整車操作系統(tǒng)”的模式。
集成化趨勢已經(jīng)滲透到整車制造的全過程。比如在固態(tài)電池領(lǐng)域,仇杰指出,未來將在系統(tǒng)集成化方面進行創(chuàng)新,如水冷板及托盤的一體化集成,以及應(yīng)用輕量化復(fù)合材料,實現(xiàn)功能融合、減少零部件數(shù)量、降低整體重量等目標。
即使是目前占據(jù)市場主導(dǎo)地位的三元和磷酸鐵鋰電池,也在通過集成化和更精細的開發(fā)手段,來保障電池安全性,努力實現(xiàn)零自燃的目標。
正如東風(fēng)集團研究院院長楊彥鼎所強調(diào)的,電動化系統(tǒng)的最終成效要體現(xiàn)在整車的集成優(yōu)化上。他以線控技術(shù)與電動化的集成為例,未來整個汽車都將實現(xiàn)毫秒級的控制?！拔覀冃枰ㄟ^毫秒級的集成控制和系統(tǒng)深度融合,大幅提升整車性能?！?
作為智能化的基礎(chǔ)——電子電氣架構(gòu),同樣在朝著中央集成式方向發(fā)展。這種集成化趨勢不僅改變了汽車的硬件構(gòu)造,也深刻影響著軟件開發(fā)和系統(tǒng)控制的方式。
比如特斯拉Model 3采用的中央計算平臺將ECU數(shù)量從傳統(tǒng)車輛的70—100個減少到約20個,顯著降低了生產(chǎn)成本和復(fù)雜度。
“端到端”技術(shù)即將迎來爆發(fā)
端到端技術(shù)雖早在2019年就開始在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用,但直到特斯拉的推動,這項技術(shù)才真正“火”了起來。
2023年8月,特斯拉宣布在FSD V12版本中引入端到端技術(shù),并于今年3月開始在北美地區(qū)推送該版本。大多數(shù)用戶對FSD V12在施工路段、無保護左轉(zhuǎn)等復(fù)雜路況下的表現(xiàn)給予了認可。業(yè)內(nèi)普遍認為這得益于端到端大模型的應(yīng)用。
在特斯拉的引領(lǐng)下,中國汽車企業(yè)迅速跟進。整車企業(yè)方面,比如理想汽車組建了專門的端到端實體組織:蔚來汽車成立了專門負責(zé)端到端的大模型部門;小鵬汽車也部署了端到端大模型。零部件領(lǐng)域,華為、地平線、商湯絕影等公司也投入到端到端系統(tǒng)的研發(fā)。
辰韜資本聯(lián)合多家機構(gòu)發(fā)布的2024年度《端到端自動駕駛行業(yè)研究報告》指出,端到端技術(shù)之所以受到車企和消費者的關(guān)注,是因為它能顯著提升用戶體驗。
這種技術(shù)不僅提高了系統(tǒng)安全性,還使自動駕駛風(fēng)格更加擬人化。對企業(yè)而言,引入端到端大模型可以簡化研發(fā)流程,優(yōu)化組織效率。從技術(shù)趨勢來看,端到端更是實現(xiàn)自動駕駛AGI新范式的基礎(chǔ)。
該報告預(yù)測,國內(nèi)自動駕駛公司的模塊化端到端方案可能于2025年實現(xiàn)量產(chǎn)上車,并認為端到端技術(shù)將開啟自動駕駛產(chǎn)業(yè)的新一輪革命。
正因如此,在本屆全球汽車技術(shù)發(fā)展領(lǐng)袖峰會上,端到端大模型的產(chǎn)品化成為智能化領(lǐng)域討論的焦點。
地平線總裁陳黎明指出,端到端大模型的核心要素包括算法、數(shù)據(jù)和算力、工程能力。他強調(diào),端到端大模型的落地將是一個循序漸進的過程。
一方面,目前缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐端到端系統(tǒng)的全面應(yīng)用,應(yīng)該按模塊逐步替代,在提升系統(tǒng)性能上限的同時保證下限。另一方面,隨著整個技術(shù)的不斷發(fā)展,需要配套的硬件逐步適配端到端系統(tǒng)。
陳黎明以特斯拉FSD V12.3版本為例,該版本在極短時間內(nèi)就實現(xiàn)了1000萬個樣本視頻用于自動駕駛訓(xùn)練,這些高質(zhì)量訓(xùn)練數(shù)據(jù)是從100億個樣本中精選出來的,具有很強的延續(xù)性。
然而,在中國市場,當前自動駕駛領(lǐng)域的數(shù)據(jù)積累還不夠充分,且缺乏高質(zhì)量數(shù)據(jù)樣本。陳黎明認為,這需要國內(nèi)主機廠和科技企業(yè)通力合作,共同解決相關(guān)問題。
顛覆性降本現(xiàn)階段很難達成
技術(shù)進步的終極目標是服務(wù)于企業(yè)乃至整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其核心目的始終如一:降本增效。顛覆性技術(shù)的出現(xiàn),往往能為整個行業(yè)帶來跨越式進步。
科大訊飛股份有限公司副總裁、汽車事業(yè)部總經(jīng)理劉俊峰指出,“從技術(shù)生命周期進入采用周期,98%的人都持懷疑態(tài)度,而積極擁抱的2%卻引發(fā)了整個技術(shù)的變革?！彼麖娬{(diào),不能用傳統(tǒng)模式來評估新技術(shù),需要提前構(gòu)建適配的模式和流程,同時也要為未來的升級預(yù)留足夠空間。
在汽車行業(yè)最近20余年的發(fā)展歷程中,“軟件定義汽車”理念的提出并落地,正在顛覆整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡。
基于這一理念,特斯拉推出了創(chuàng)新的電子電氣架構(gòu),同時自動駕駛技術(shù)快速普及。其中,電子電氣架構(gòu)已在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,極大降低了生產(chǎn)成本、縮短了研發(fā)周期。然而,對于自動駕駛技術(shù),沈源認為其未來前景仍有待觀察。但是,軟件定義汽車對整車制造的巔峰是漫長的過程。
沈源認為,短期內(nèi)很難通過單一新技術(shù)實現(xiàn)顛覆性整車降本(較現(xiàn)在降本50%以上)。他以電池技術(shù)為例,盡管多家企業(yè)都在自研電池技術(shù),但“很難說在電芯上實現(xiàn)了顛覆性突破”。大多數(shù)企業(yè)主要通過提高集成度、提升能量密度、優(yōu)化監(jiān)測手段等方式,以及精細化開發(fā)和嚴格測試,來確保電池安全,甚至達到零自燃的目標。
在技術(shù)降本面臨瓶頸的當下,規(guī)模效應(yīng)可能成為降本的關(guān)鍵所在?；仡櫶厮估捅葋喌系挠繁憧梢娨话?。
特斯拉作為電動車智能化技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng)者,直到2020年才實現(xiàn)扭虧為盈。那一年,特斯拉全球銷量突破50萬輛,毛利率達到26%,凈利潤達7.2億美元,終結(jié)了10年的虧損期。此后,銷量的持續(xù)攀升推動其盈利能力不斷提升,2023年凈利潤高達150億元,毛利率仍保持在18%的可觀水平。
比亞迪則是兼顧極致控本能力和銷量規(guī)模的典型代表。從其凈利潤變化來看,銷量規(guī)模的快速擴大仍是盈利提升的關(guān)鍵因素。
2022年,比亞迪進入高速增長階段,全年新能源汽車銷量達186萬輛,推動凈利潤躍升至166億元,同比增長4.5倍,毛利率也上升了4個百分點至17%。2023年,比亞迪銷量規(guī)模達300萬輛,凈利潤接近翻番,毛利率再增長3個百分點。中國銀河證券研究院指出,銷量穩(wěn)步增長和規(guī)模優(yōu)勢帶動了降本增效。
沈源強調(diào),“通過規(guī)模產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)來降低成本”是根本之道。他認為,企業(yè)應(yīng)通過合理的技術(shù)組合滿足用戶需求,提升產(chǎn)品規(guī)模。正因如此,為了在短期內(nèi)快速擴大銷量規(guī)模,車市極致內(nèi)卷的風(fēng)氣愈演愈烈,各企業(yè)難以置身事外。
這種局面反映了汽車行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)模效應(yīng)之間尋求平衡的復(fù)雜性。雖然顛覆性技術(shù)仍是行業(yè)追求的目標,但在短期內(nèi),合理利用現(xiàn)有技術(shù)、擴大生產(chǎn)規(guī)?？赡苁歉鼮閯?wù)實的整車降本增效策略。
