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車廠創(chuàng)新撞上四大挑戰(zhàn)

2022-11-10
作者: 夏珍
來源:與非網(wǎng)eefocus

  2021年11月,碳中和、碳達峰的時間表在國際能源氣候大會上被確定下來,2050年實現(xiàn)凈零排放是各國的共識,新能源產(chǎn)業(yè)因此被推上風口浪尖。

  在過去100年的造車歷史中,近20年總體以燃油汽車為主,呈現(xiàn)出一個快速的線性增長趨勢,然而這幾年受全球能源戰(zhàn)略轉型的影響,新能源汽車走勢明顯強于燃油汽車。IHS預測,到2030年,全球新能源汽車普及率將會達到50%。這一數(shù)字被業(yè)界認為相對保守,因為如果想在2050年真正實現(xiàn)凈零排放,全球新能源車的普及率應該在85%以上。

  老將新秀同場競技

  創(chuàng)新路上遇難題

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  在政策引導和市場需求的強烈刺激下,汽車產(chǎn)業(yè)變革加速,不論是汽車新勢力還是傳統(tǒng)車企都在試圖用創(chuàng)新謀求一條“新能源出路”。

  然而汽車的電氣化、智能化改革并非易事。恩智浦全球副總裁、新能源及驅動系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理李曉鶴在恩智浦2022媒體開放日上直言:“新能源車企創(chuàng)新,正在或即將面臨四大挑戰(zhàn)。”

  挑戰(zhàn)一:

  降低整個生命周期的成本和排碳量

  “以前大家只是關注造車當中的成本跟二氧化碳排放量,而未來所有人都會關注全壽命當中的總擁有成本的排放量?!?李曉鶴如是說。

  根據(jù)麥肯錫發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,預計到2025年電動汽車材料生產(chǎn)階段排放將占到汽車全生命周期總排放量的45%,到2040年材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放占比將達到85%左右。這意味著產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的低碳轉型已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)減碳的重要環(huán)節(jié),而汽車生命周期成本中的排碳優(yōu)化能力將會直接決定企業(yè)在新能源中的競爭力、成本和利潤。

  挑戰(zhàn)二:

  延長續(xù)航里程,加快充電

  續(xù)航里程、充電基礎設施的密度和充電速度,是卡住新能源汽車進一步拓寬市場的最大阻力,如果這三座大山能夠移除,使新能源車在使用的感受上與傳統(tǒng)車類似,那么新能源市場的潛力會得到進一步釋放。

  挑戰(zhàn)三:

  軟件定義汽車

  隨著燃油汽車向電動汽車的轉變,車載控制的復雜度大幅降低,成為軟件定義汽車的重要推手。再加上汽車智能化的不斷滲透,使得汽車行業(yè)逐步從以“硬件”層面配置參數(shù)的競爭,過渡到“軟件”層面的智能化水平競爭。汽車正在向消費品轉變,這對汽車的迭代速度提出了新的要求,產(chǎn)品研發(fā)周期要從原來鋼鐵形式造車的4年變成軟件形式造車的2年,汽車的產(chǎn)業(yè)鏈隨之變得越來越短,這對整個行業(yè)的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新體系都產(chǎn)生了顛覆性的影響。

  挑戰(zhàn)四:

  適應幾年后百萬級汽車平臺的打造

  “以前是幾十萬輛車的量級,未來很多車廠都會面臨百萬輛車的量級”, 李曉鶴表示,“從幾十萬到百萬量級,新能源造車平臺將面臨質量體系、供貨體系、全球支持體系、商務體系的巨大變革”。

  因此,如何去適應幾年后百萬級汽車平臺的打造,實現(xiàn)汽車的質量、供應、全球的服務體系和在工業(yè)界的標準化就會顯得尤為重要。

  車企創(chuàng)新壓力

  向下傳遞至底層技術

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圖源 | EY

  隨著汽車電氣化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化、共享化的推進,每一輛汽車對芯片的需求呈現(xiàn)出幾何級數(shù)的增長,這也是2018年后出現(xiàn)“缺芯”潮的重要原因。據(jù)悉,芯片供應量不足的影響下,2018年全球汽車產(chǎn)量基本接近1億輛,而到了2020年卻下降到了8000萬輛以下。

  與此同時,2018年出現(xiàn)了域控制器的概念,大規(guī)模增大了汽車信息的吞吐量,未來伴隨自動駕駛的發(fā)展將會出現(xiàn)更多的中央超算,到2030年后可能出現(xiàn)移動服務的概念,兩者疊加后定會催生出新的經(jīng)濟模式和盈利方式,屆時不但車企造車的方式、想法、迭代速度、企業(yè)管理的模式需要改變,對底層技術來說也是一個新的挑戰(zhàn)。

  比如,對于芯片公司而言,需要以整體系統(tǒng)思維的方式給Tier1或者整車廠提供產(chǎn)品,幫助其客戶應對挑戰(zhàn)。

  在降低生命周期的成本和排碳量方面,芯片廠商需要通過簡化部件成本,加速自動化裝配流程,延長電池的使用壽命以及簡化二次回收利用,來幫助車企降低整個生命周期的成本和排碳量。

  例如,在生產(chǎn)端,采用光通訊BMS的方式,降低線束的數(shù)量,解決組裝的復雜性問題,甚至實現(xiàn)組裝自動化;通過采用高集成度的智能化芯片組,降低外圍BOM的數(shù)量。

  在延長續(xù)航里程方面,最重要的不是把電池做得越來越大,而是把電驅能效做得越來越好。為了提高能效,SiC技術下的800V高壓快充方案已經(jīng)成為各大新能源汽車主機廠的主流選擇,當然未來可能是1250V,包括從600KW到3MW的大功率充電,而電壓越高,對功能安全和診斷的需求就會越高,換句話說,電池管理系統(tǒng)的需求量直接和電壓相關,對半導體來講供貨需求會更大。同時,我們會看到越來越多的基于AI和云的算法,用來強化和改進電池的使用方式。

  此外,如果出行即服務在2030年能實現(xiàn),高壓充電、快充網(wǎng)絡能更加普及,那么簽約的自動駕駛車隊會逐漸出現(xiàn),這會帶來家用車向商用車的轉變,駕駛總里程需求可能會從20-40萬公里擴展至100萬公里,換電也許會更加普及,對于芯片公司來講,需要考慮如何能更長、更好地延長電池的使用壽命。

  在軟件定義汽車方面,隨著模塊化概念和域超算的普及,芯片公司一方面需要配合不斷加大的在線更新OTA的需求,另一方面也要開始做整車的建模,幫助客戶加快軟件仿真以及軟件的開發(fā)速度。

  在打造百萬量級EV平臺方面,車企對供應商的要求不再只是造一顆芯片,而是必須具備四項基本功:一是有好的產(chǎn)品;二是有非常強的功能安全;三是有系統(tǒng)級的解決方案;四是有強大的汽車運營、供貨和質量管理能力。

  李曉鶴表示:“恩智浦是業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠把這四項技能做得完善的企業(yè)之一,產(chǎn)品覆蓋MCU微處理器、模擬前端、柵極驅動器、安全電源管理以及車載網(wǎng)絡、傳感器等,在過去的5-6年中,恩智浦的模擬前端銷售數(shù)量呈現(xiàn)出了幾何級數(shù)的增長,累計出貨量已經(jīng)超過了1億片,在全球排名前20的新能源車企中有10家采用了恩智浦的方案。與此同時,為了更好地提升電驅的效率,恩智浦和客戶一起打造了高效的基于IGBT和SiC的逆變器解決方案,不僅和8家主要的功率模塊廠商都有配合,并且在全球前20的新能源廠商中,已經(jīng)有9家采用了恩智浦的高效逆變器的方案?!?/p>

  寫在最后

  李曉鶴認為,“2030年,電池的成本會進一步下降,產(chǎn)能會進一步得到擴充,C級以上車輛續(xù)航里程將達到800km,與現(xiàn)在的燃油車體驗感無異。充電基礎設施方面,快充設施會迅速增長,5分鐘之內(nèi)充滿80%,與加油感受類似?!?/p>

  事實上,汽車產(chǎn)業(yè)在過去的20年中的確發(fā)生了非常大的變化,當我們往回和往前看20年,就會發(fā)現(xiàn),即使短期內(nèi)市場還存在不確定性,但新能源汽車的中長期潛力毋庸置疑,百萬量級的EV平臺一定會在接下來20年中大量出現(xiàn)。而當供應鏈從一條線變成一張網(wǎng),系統(tǒng)思維會變得尤為重要,這也是芯片公司的市場競爭力所在。

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