• 正文
    • 老将新秀同场竞技,创新路上遇难题
    • 车企创新压力,向下传递至底层技术
    • 写在最后
  • 相关内容
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

车厂寻创新,撞上四大挑战

11/10 10:09 作者:夏珍
阅读需 9 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

2021年11月,碳中和、碳达峰的时间表在国际能源气候大会上被确定下来,2050年实现净零排放是各国的共识,新能源产业因此被推上风口浪尖。

在过去100年的造车历史中,近20年总体以燃油汽车为主,呈现出一个快速的线性增长趋势,然而这几年受全球能源战略转型的影响,新能源汽车走势明显强于燃油汽车。IHS预测,到2030年,全球新能源汽车普及率将会达到50%。这一数字被业界认为相对保守,因为如果想在2050年真正实现净零排放,全球新能源车的普及率应该在85%以上。

老将新秀同场竞技,创新路上遇难题

在政策引导和市场需求的强烈刺激下,汽车产业变革加速,不论是汽车新势力还是传统车企都在试图用创新谋求一条“新能源出路”。


 图 | 恩智浦全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理 李晓鹤

然而汽车的电气化、智能化改革并非易事。恩智浦全球副总裁、新能源及驱动系统产品线总经理李晓鹤在恩智浦2022媒体开放日上直言:“新能源车企创新,正在或即将面临四大挑战。”

    挑战一:降低整个生命周期的成本和排碳量

“以前大家只是关注造车当中的成本跟二氧化碳排放量,而未来所有人都会关注全寿命当中的总拥有成本的排放量。” 李晓鹤如是说。

根据麦肯锡发布的数据显示,预计到2025年电动汽车材料生产阶段排放将占到汽车全生命周期总排放量的45%,到2040年材料生产环节的碳排放占比将达到85%左右。这意味着产业链、供应链的低碳转型已经成为汽车产业减碳的重要环节,而汽车生命周期成本中的排碳优化能力将会直接决定企业在新能源中的竞争力、成本和利润。

    挑战二:延长续航里程,加快充电

续航里程、充电基础设施的密度和充电速度,是卡住新能源汽车进一步拓宽市场的最大阻力,如果这三座大山能够移除,使新能源车在使用的感受上与传统车类似,那么新能源市场的潜力会得到进一步释放。

    挑战三:软件定义汽车

随着燃油汽车向电动汽车的转变,车载控制的复杂度大幅降低,成为软件定义汽车的重要推手。再加上汽车智能化的不断渗透,使得汽车行业逐步从以“硬件”层面配置参数的竞争,过渡到“软件”层面的智能化水平竞争。汽车正在向消费品转变,这对汽车的迭代速度提出了新的要求,产品研发周期要从原来钢铁形式造车的4年变成软件形式造车的2年,汽车的产业链随之变得越来越短,这对整个行业的创新能力和创新体系都产生了颠覆性的影响。

    挑战四:适应几年后百万级汽车平台的打造

“以前是几十万辆车的量级,未来很多车厂都会面临百万辆车的量级”, 李晓鹤表示,“从几十万到百万量级,新能源造车平台将面临质量体系、供货体系、全球支持体系、商务体系的巨大变革”。

因此,如何去适应几年后百万级汽车平台的打造,实现汽车的质量、供应、全球的服务体系和在工业界的标准化就会显得尤为重要。

车企创新压力,向下传递至底层技术

随着汽车电气化、智能化、联网化、共享化的推进,每一辆汽车对芯片的需求呈现出几何级数的增长,这也是2018年后出现“缺芯”潮的重要原因。据悉,在芯片供应量不足的影响下,2018年全球汽车产量基本接近1亿辆,而到了2020年却下降到了8000万辆以下。

与此同时,2018年出现了域控制器的概念,大规模增大了汽车信息的吞吐量,未来伴随自动驾驶的发展将会出现更多的中央超算,到2030年后可能出现移动服务的概念,两者叠加后定会催生出新的经济模式和盈利方式,届时不但车企造车的方式、想法、迭代速度、企业管理的模式需要改变,对底层技术来说也是一个新的挑战。

比如,对于芯片公司而言,需要以整体系统思维的方式给Tier1或者整车厂提供产品,帮助其客户应对挑战。

在降低生命周期的成本和排碳量方面,芯片厂商需要通过简化部件成本,加速自动化装配流程,延长电池的使用寿命以及简化二次回收利用,来帮助车企降低整个生命周期的成本和排碳量。
例如,在生产端,采用光通讯BMS的方式,降低线束的数量,解决组装的复杂性问题,甚至实现组装自动化;通过采用高集成度的智能化芯片组,降低外围BOM的数量。

在延长续航里程方面,最重要的不是把电池做得越来越大,而是把电驱能效做得越来越好。为了提高能效,SiC技术下的800V高压快充方案已经成为各大新能源汽车主机厂的主流选择,当然未来可能是1250V,包括从600KW到3MW的大功率充电,而电压越高,对功能安全和诊断的需求就会越高,换句话说,电池管理系统的需求量直接和电压相关,对半导体来讲供货需求会更大。同时,我们会看到越来越多的基于AI和云的算法,用来强化和改进电池的使用方式。

此外,如果出行即服务在2030年能实现,高压充电、快充网络能更加普及,那么签约的自动驾驶车队会逐渐出现,这会带来家用车向商用车的转变,驾驶总里程需求可能会从20-40万公里扩展至100万公里,换电也许会更加普及,对于芯片公司来讲,需要考虑如何能更长、更好地延长电池的使用寿命。

在软件定义汽车方面,随着模块化概念和域超算的普及,芯片公司一方面需要配合不断加大的在线更新OTA的需求,另一方面也要开始做整车的建模,帮助客户加快软件仿真以及软件的开发速度。

在打造百万量级EV平台方面,车企对供应商的要求不再只是造一颗芯片,而是必须具备四项基本功:一是有好的产品;二是有非常强的功能安全;三是有系统级的解决方案;四是有强大的汽车运营、供货和质量管理能力。

李晓鹤表示:“恩智浦是业内少数能够把这四项技能做得完善的企业之一,产品覆盖MCU微处理器、模拟前端、栅极驱动器、安全电源管理以及车载网络、传感器等,在过去的5-6年中,恩智浦的模拟前端销售数量呈现出了几何级数的增长,累计出货量已经超过了1亿片,在全球排名前20的新能源车企中有10家采用了恩智浦的方案。与此同时,为了更好地提升电驱的效率,恩智浦和客户一起打造了高效的基于IGBT和SiC的逆变器解决方案,不仅和8家主要的功率模块厂商都有配合,并且在全球前20的新能源厂商中,已经有9家采用了恩智浦的高效逆变器的方案。”

写在最后

李晓鹤认为,“2030年,电池的成本会进一步下降,产能会进一步得到扩充,C级以上车辆续航里程将达到800km,与现在的燃油车体验感无异。充电基础设施方面,快充设施会迅速增长,5分钟之内充满80%,与加油感受类似。” 

事实上,汽车产业在过去的20年中的确发生了非常大的变化,当我们往回和往前看20年,就会发现,即使短期内市场还存在不确定性,但新能源汽车的中长期潜力毋庸置疑,百万量级的EV平台一定会在接下来20年中大量出现。而当供应链从一条线变成一张网,系统思维会变得尤为重要,这也是芯片公司的市场竞争力所在。

 

更多相关内容

电子产业图谱