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实际来说,中国的新能源汽车真的能碾压很多合资企业吗?

——本文系 《二师兄研究所》 第35期

早在2009年,我国就提出并实施了新能源汽车发展战略,通过补贴推动了新能源汽车的实际量产。经过十几年的发展,国内汽车企业在这一领域确实取得了长足的进步:中国连续五年实现了全球第一的新能源汽车产销量,培育了宁德时报、威来、比亚迪、小鹏等一批实力雄厚的动力电池和整车企业。

之所以这么早就大力推广新能源汽车产业,除了环保的需求之外,就是希望自主汽车产业能够改变轨迹,努力扭转燃油汽车长期落后的局面。

目前,自主品牌新能源汽车的成就有目共睹。但是,国外的老厂商和新生力量绝对不是坐等。与他们相比,中国企业有自己的优势和劣势。

新能源汽车代表了交通运输从机械化到电气化的演变。因此,核心技术已经从传统的发动机变速箱转变为电池、电子控制、电机和驾驶员辅助芯片。

在新的轨道上,自主品牌能否脱离大国,取决于这些大部门的发展。

动力电池不仅是新能源汽车的重量级部件,也是最昂贵的部件,通常占新能源汽车成本的40%左右。

因此,将来谁能掌握动力电池,谁就能笑傲江湖。

根据最新产品,比亚迪韩EV续航里程长605km,动力电池重549kg;特斯拉Model 3续航里程长668km,动力电池477kg。

得益于在国内的早期推广,动力电池目前处于世界领先地位。

今年1-9月,宁德时代动力电池装机容量为19.2GWh,占动力电池总装机容量的23.1%,居世界第一,其次是LG Chem、日本松下、三星SDI、SKI。

就连全面进入中国的特斯拉和大众ID4家族,从中国制造开始,就使用宁德时代的电池,就像是用中国心脏的合资企业。回忆十几年前自主品牌的三菱发动机,是中国人长久以来的心愿。

至于主机厂,比亚迪在电池方面造诣最深,全新的叶片电池是安全方面的佼佼者。它还保证了良好的能量密度、耐久性和稳定性,具有很大的优势,未来将对外供应。

从世界动力电池的排名可以看出,特斯拉、大众等挡箭牌或BBA等传统西方巨头只能使用中日韩供应的电池。当然,奢侈品牌的吸引力很强,这使得他们的溢价暂时不会被电池累到。比如保时捷泰康使用LG Chem电池。

但长期来看,大厂商会试图自己控制动力电池。特斯拉一诞生就和松下捆绑在一起,现在打算自己生产电池。

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不管是比亚迪的磷酸铁锂电池,还是特斯拉和宁德时代主打的三元锂离子电池,当下主流的动力电池都属于液态电解液的锂离子电池,理论最高能量密度350wh/kg,实际上,300wh/kg左右就是极限。

例如,比亚迪刀片电池能量密度是140wh/kg,特斯拉采用的松下21700电池能量密度是161wh/kg,液态电池的理论和实际效能都有局限性,这也是当下新能源车实际续航里程无法媲美燃油车的主要原因。

也就是说,当下各品牌的旗舰电动车,不管什么品牌,在目前电池技术的框架下,大家的续航表现不会拉开太大的差距。

新能源车要真正进入实用阶段,也就是随便一辆车都能跑到500公里或者以上的续航,还要看下一阶段的固态动力电池,能量密度将轻松突破300wh/kg,这也是大部分动力电池厂家接下来的发力点。

一向对新能源车冷眼旁观的丰田,却早就入场研究固态电池,甚至拥有最多的固态电池专利。

所以,自主品牌现在在动力电池上的优势不会持续太久,如果能在固态电池上领先,才能叫掌握了未来。

电控

新能源车的电控部分分为整车控制器、电池控制器和电机控制器三部分,其中,前两块自主品牌都有成熟的技术无需依赖外国,而电机控制器技术的核心零部件IGBT方面, 却是另外一旦景象。

IGBT占整车成本的7-10%,是除电池之外成本第二高的部件,它决定了整车的能源效率,堪称新能源车的神经中枢,但是,这么重要的组件,却90%以上依赖进口。

IGBT大名叫绝缘栅双极型晶体管,有电器的地方就会有它的存在,新能源汽车上主要靠它来控制直、交流电的转换,它决定了驱动系统的扭矩,最大输出功率和电能的效率。

目前,IGBT行业主要由外资主导,前五大厂商英飞凌、三菱、富士电机、安森美、瑞士ABB占据了超过70%的市场份额。

不管是自主新势力的蔚来、小鹏,还是传统的吉利、广汽新能源,其搭载的车型的IGBT都使用了外国产品,即便是特斯拉使用的IGBT,也是英飞凌供货。

国内整车厂中,唯一拥有IGBT全产业链的只有比亚迪。

要知道,早在2005年比亚迪就组建了IGBT研发团队,最新的IGBT4.0的晶圆厚度已经减薄到120um,同等工况下,综合损耗较当前市场主流的IGBT降低了约20%,电流输出能力较当前市场主流的IGBT高15%。

另外,国内的斯达半导体作为全球唯一一家进入前10名的中国企业,也拥有不俗的实力。

从全球范围来看,IGBT现在已经发展到7.5代,比亚迪IGBT4.0大概处于国际第5代的水准,斯达半导体大概处于国际6代水准,和国际一流相比还存在代差。

这个差距,其实主要是国内半导体行业的整体状况造成的。

我们在芯片设计、晶圆制造、模块封装等环节和国外甚至台湾相比都还是有明显差距,这一点从一些大事件方面也不难理解。

智能辅助驾驶芯片

其实,在新能源汽车火起来以前,普通的燃油车也有辅助驾驶功能。

只不过受限于技术条件,功能并不会很强大,对于芯片计算能力的要求也不高。

当下新能源汽车发展如火如荼,言必称自动驾驶,车上越来越多的摄像头和雷达等传感器,都需要强大的处理器。

驾驶芯片是实现驾驶辅助、自动驾驶和主动安全功能的的大脑,只有强大的芯片,才能实现更智能和更精彩的功能,芯片也成为了智能汽车的核心技术之一。

只可惜,因为众所周知的原因,只要是谈到高级芯片,都会是我们国产品牌的软肋。

目前,智能辅助驾驶芯片主要集中在英伟达、英特尔Mobileye和特斯拉三家。

其中,L4及以上的自动驾驶芯片几乎被英伟达的AI芯片Drive PX 2垄断,L2级别的就是英特尔Mobileye的EyeQ3或Eye Q4的天下。

比如,蔚来ES6/ES8、小鹏G3、广汽新能源Aion LX就使用了Mobileye的EyeQ4芯片,领克明年上市的最新纯电动ZERO concept也会使用英特尔Mobileye的技术。理想汽车和全新一代奔驰S级,都采用了英伟达的芯片。

国内的供应商主要集中在寒武纪、地平线和华为这三家。

从发布的产品来看,计算能力并不差,只是缺乏大规模的装车经验和实际行驶的大数据,直接和英伟达、英特尔等肉搏还需时日。

到目前为止,自主品牌主机厂没有一家能够生产高性能的驾驶辅助芯片,当然,这绝对是一个全新且难度极高的领域,我们仍然需要等待我国半导体行业的整体进步。

电机

车用电机主要分两类:一是永磁同步电机,二是交流异步电机。前者成本高,效率也更好,适合长续航车型,后者过载能力比较强,能够输出的扭矩比较大,适合高性能车型。

在新能源汽车的核心零部件中,驱动电机应该是最接近传统汽车工业风格的,技术含量和行业壁垒没有那么高,国内国外都没有一家独大的情况。

自主品牌中,只要是上量的新能源车型,电机都是自己生产,比亚迪、蔚来、北汽都是完全自给自足。

国产供应商中,华域汽车和方正电机为很多自主品牌配套,台湾富田电机甚至还是特斯拉的供应商。

国外汽车厂家中,一部分车企选择自己生产,比如大众汽车;如果要配套,就选择外国阵营的供应商,如日本电产、采埃孚、博格华纳等。

总体来说,自主品牌车用电机和国外能够分庭抗礼。

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