12.09 2030年汽车新能源主要技术路线设想

国七排放法规的意向已经提出,2030年第五阶段4 L/100km油耗指标的确定,让各个汽车厂即将面临更为严苛的排放目标和极具挑战性的油耗要求。这种情况下,各位专家、院士、学者、导师以及国家相关导部门纷纷发布未来新能源技术导向信息,信息的宗旨无外乎这样的理念“电动已不能弯道超车,增程才是正道”。


我个人对此论点持不赞同意见,国家太过武断,专家院士们没有实践真的不具备完善的发言权。我们要把话语权留给市场,留给消费者。汽车市场产品竞争力绝不因某个人、某个集团、甚至某个国家而产生具大的变动,更不会因为这些带来市场终极产品大变动。汽车市场毕竟是民用大众产品,顺应市场才是未来产品的正道。在这篇文章里说指的市场还是绝大部分普通老百姓关注和使用的车型市场,车型价格定位从几万块到10几万,甚至到 20~30万的车型产品。

2030年汽车新能源主要技术路线设想


那什么样的产品才是未来这个市场的“王道”呢?总体概括就是“满足国家法规前提下的最高性价比极致”!做到这一点,你的产品就可以称王称帝!尤其是国产车型对于成本价格关注非常高,价格就是他们能够继续前行,能否在市场闯出一片天地的最重要的保障。可以说,没有成本价格优势那就是死路一条。什么蔚来、理想、乐视在这个市场里必将面临非常严峻的考验,价格问题不解决必将被这个市场淘汰。


那怎样的新能源架构才是这个市场2030年的技术路线需求呢?我个人的看法是这样的,如下所述。


第一块的产品技术路线:A/A0级短途代步电动车(也包括城市电动出租车)这块技术市场是针对城市里短途使用,充电设施集中管理、充电较方便,运行距离相对固定和较短途。这种电动车型比较具有代表性的例如曹操专车,使用的是吉利电动车、首约出行、共享出行等等。

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图1 A级电动车

这种出行公司的运行都是为了拿到国家补贴和积分的无奈之举,但随着国家补贴滑坡和新能源电动车积分的减少,甚至取消,这会让纯电动车生产企业面临着巨大的生存压力,如果没有了国家补贴支持,这种国产电动车型价格会在13万左右,那么这种如何能具备市场的竞争力呢?真的是很难完成的任务目标。


还有一种车型是A00级这种,有段时间很火,共享电动车,例如知豆、云100、E100等等,基本都是些超小型电动车型。

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图2 A00级电动车

这种小车可以被称为“成人的玩具车”,这种车作为共享单车尝试推行了一个时间段,但并不成功。也有一部分这种产品靠地方政府高度补贴,暂时存活下来,例如这款小车补贴后3万块,很多上班族都纷纷购买,但是去掉补贴和积分的利益后,这个小车成本价需要5-6万元,何其贵也!


可见,这类新能源车面临着以下几个最大的问题,纷纷剖析如下。

1. 这种车真的节能?

节能当然指的是全生命周期的概念,是从油井到油箱的理念,什么意思呢?那就是电从哪里来,产生电的能耗是多少?电使用过程中的能耗是多少?整个生命周期中电池损耗更换能耗是多少?等等,全生命周期里这种车真的省油吗?如果电来自于煤(最理想的电来源是风、水、核能等清洁能源),很难得到节能的结果。结论就是:目前中国这种大规模用电水平看,节能环保很难!

2. 这种车真的安全?

电动车的安全性一直以来都被质疑,即使是高端的电动车特斯拉产品,也在市场上发生多起着火出现安全类的事故,何况是这个市场中的这类A级电动车呢,电动车毕竟发展时间还很短,缺乏更全面、更完善的试验验证手段,另外,电动车累计销量也不大,经历过市场的检验也少之又少,所以电动车的安全还需要很漫长的验证道路和长足发展。更不用说那种A00级的小车了,更没有安全性可言,说得恐怖些,一个急转或者一阵强风都能吹倒它,若不惊风也不过如此了!结论就是:这种电动车真的还不够安全。

3. 这种车适应市场?

前面已提到了,除去国家补贴和积分的影响,这种车可谓超级贵,比同级别传统车贵了几乎一倍,没有性价比的产品哪有市场可言?这样的车型要想赢得市场必须控制好价格成本,电池的成本如何降低?50度电价格基本在6万块,一个内燃机也就6000块,如何能够降低到这个价格程度,价格成本必将是这类产品在未来所面对最严峻的考验。


小型家用电动车作为未来2030年的主要新能源技术路线,必将面临着解决价格成本问题和清洁电能使用的长期发展目标。


第二块技术路线:专用增程电动车

此处为何加上了“专用”二字,言外之意就是特别强调增程不是万能的,但增程产品在某些区域产品中的确节能减排,针对于这个市场,我比较看好的增程产品有如下几种。

1. A0/A级家用轿车车型

例如,最近比较火热的增程产品NOTE就是这种车型,这款车型车量在1.2吨左右,A0级家用轿车,非插电式增程(小电池),这款车在日本售价不到12万人民币,日本工况J08测试油耗2.6L/100km左右,相当于国内NEDC循环工况油耗4L/100km水平,油耗直逼丰田混动水平,但售价比丰田混动便宜2万,超高的性价比让这款车赢得了日本市场,这款车型明年将由东风日产国产化销售,必将在国内掀起一阵技术狂潮,让我们拭目以待吧。

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图3 A0级增程式电动车

2. 城市功能车型

这类车型用于跨越城区、市区间的运输公用,这类车型纯电里程不能满足要求,目前有一大批产品是纯电动,在此类车型上进行增程升级,一方面能够解决纯电续航里程问题,另一方面相对于电动车可以大幅度降低电池成本,能够解决部分国家补贴退坡所带给产品的成本压力。但这类车用于民用还是太贵,以前这类车基本以汽油机和柴油机为主,动力价格也就几千块,贵一些的柴油机也就上万块。

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图4 城市物流车

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图5 城市冷藏车


这种车型目前运输于城市和城际间,对节能减排要求很高,尤其在中大型城市,这些车型都是电动车,电动车型解决成本最有效的方式就是降低电池电量,增程技术油然而生,增程技术就是为解决这类车型目前面临的成本价格困境而来,匹配了增程技术,一台车成本可以减低至少2万块左右。


这类车型虽然相对于以前同样电动车,成本降低了,解决了续航里程问题,但这仅仅是第一步,毕竟以前的这类电动车除了市政采购,民有有限,未来产品要赢得大众市场,必然需要面对技术降成本的严峻问题。这块技术降成本工作国内才刚刚开始,而这块的技术升级压力也是非常巨大的,这种产品的企业一般产量比较分散,厂家多,但每一家产量不大,这样就会造成没有哪一家能够具备较强的资金和技术实力来做这个产品的技术升级和成本优化。这种情况需要国家、地方去资源整合,需要具备技术升级服务的研究院所来提供面向多家企业一起的技术共享服务。


3. 微卡、轻卡车型

这类车型基本都用于货运,这些车型小一点的匹配汽油机、小型柴油机,大号的(3吨、4.5吨)基本匹配(2-3)L的柴油机,目前这种车型所面临的也同样是节能减排问题,这种车型采用传统技术可以解决目前国六排放问题,但油耗问题很难达标,另外,将来5年、10年后,纯传统内燃机技术必然满足不了法规要求,所以这类车型必须也要走电动化路线,增程技术可以说是一个不错的选择。这种车型多运行于低速、大扭矩、工况比较单一,增程技术还是相对合适的。

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图6 微卡

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图7 远程轻卡


这类货运车型最主要的成本还是全生命周期成本,增程技术价格远远超出传统内燃机技术总成的成本,传统一套3.0L柴油机总成基本价格在2.2万左右,再加上国六升级增加价格1万左右,所以整个传统总成用于这种4.5吨左右轻卡上动力成本3万块就解决了。但是如果采用增程技术,成本对比可以看一下。

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成本价格几乎贵2万块,而目前市场增程油耗相对于柴油机节油效果也并不明显,同时增程维修费用相对较高,这些表明,在这种车型上目前的增城技术相对于传统内燃机根本没有优势。


为了将来的发展,这个车型的增程技术路线目前同样面临着成本和节能优势问题,那么要做什么样的增程才能满足市场剧烈的竞争要求呢?那一定是整个增程系统总成本价格保持在1.5万-2万之内(匹配于A0/A级车);成本在3.5-4万(匹配于4.5吨类的轻卡),整个的节油效果可以做到30%-40%(相对于传统内燃机)。那如何才能满足这一严苛的综合目标要求呢,下面就说一说这样的增程技术。

1. 小电池电量增程技术(电池电量1.5度~2度)。

采用的是高倍率充放电的功率性电池,类似于丰田、本田混动使用的电池,这种电池主要是能够发挥出巨大功率的需求,但不用于电动长距离续航,这种电池度数低,总体成本也较低,相对于大电量电池,成本具有几万块优势。

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图81.47kW.h小电量电池


2. 发动机作为主要的直接供电源,尽量不经过电池造成能量损耗。

最佳的能耗路线就是走捷径,缩短传递路径,减少传递损失,技能节能减排,又能节省成本。

3. 发电机、电动机、发动机、传动系统、控制系统高度集成技术,集成化能够节省局部材料使用,能够让结构空间更佳紧凑,这样才能够满足未来车型布置紧凑性要求。尽量缩短传递路径,减少传递线束的使用,同样可以提高电效率和机械效率。

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图9 高集成增程模块



这就是我向大家推荐的增程技术,我认为这才是未来所需要的增程技术路线。同时一定强调一句,也是奉劝一下正在做增程和即将开展增程产品的汽车厂,一定要把增程产品的成本控制好,才会赢得未来的市场,抛开成本去做增程产品,必将面临失败的恶果。


第三块技术路线:中高端双电机产品


双电机产品上市的就有几家主机厂,例如本田、上汽、长安等,但是最成功的还属本田双电机,简称IMMD,本田的双电机技术解决了低、中、高转速和各种运行工况最佳使用,能够让整车全工况达到最优化,能够实现节能减排的最佳效果。目前应用于本田CRV、雅阁、奥德赛等多款混动产品,也是本田混动的主要技术路线。目前同样配置的双电机混动比传统内燃机车型售价差别在3万元,节油可以实现40%以上,性价比相当高,同时相比于传统车具有更好的驾驶性、舒适性和完美的动力体现。

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图10 本田IMMD混动技术


这种双电机技术国内目前还很难做到这个成本价格,但国内几家对该技术热衷的汽车公司已开始了这方面的研究开发,据说他们成本目标控制整个系统价格为2万之内。IMMD基于目前成本和性能情况,这项技术更适合于国内中高端车型,例如吉利的领克品牌,长城的WEY等,这些产品售价基本在12万以上,甚至触顶20万价位。IMMD技术是非常好的技术,但国内如何消化吸收,如何实现国产化,如何规避本田专利,如何做到更高的性价比等等,都需要汽车厂去深思熟虑。

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图11 吉利领克


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图12 长城WEY



随着国产车型高端路线的定位推广,必将有一种比较合适的新能源技术作为支撑,双电机技术是一个不错的选择,未来也必将成为新能源主流框架产品。



第四块技术路线:丰田THS产品


丰田THS技术,已经是老生常谈了,丰田的技术以其独特的低成本行星齿轮系统制造技术和复杂的混动控制技术,让国人望而却步,虽然科力远进行模仿并规避专利,但之后做出来的产品面临着超高的价格成本和控制的不完善,最终没能在国内成功推广。本田THS功率分流技术,整套行星齿轮机械系统成本不足9000元,丰田的成本控制可以用极其恐怖来形容。厉害!

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真是一套完善的机械美图!这里之所以提到丰田功率分流这个技术,主要有两个原因。


第一,丰田这个技术已经做到了极致,在卡罗拉混动、雷凌混动等多个车型上成功使用,销量在国内居高不下,真的是赢得了市场的一款不多的产品,未来市场中这个技术也必将有一席之地。


第二,丰田THS技术已经向国内推广,目前科力远就是丰田的代理商,丰田THS技术向国内各大主机厂、汽车公司公开配货,也就是国内任何一家车厂都可以购买丰田THS系统进行装车匹配量产,丰田THS技术的公开也是因为专利的到期,但是目前针对国内也仅仅局限于产品的供货。活又说回来了,及时丰田技术全面放开,但是国内敢于量产挑战这项技术的估计少之又少,技术解决了,但是成本呢,成本的控制才是主要问题,这也说明了丰田技术的高明之处,最佳的性价比控制,这一点真的值得国人去探索和研究。


以上四种技术,我认为是未来新能源产品的主要技术路线,尤其是专用增程和高端双电机技术值得我们去研发。目前国内各大汽车厂,新能源技术框架可谓百花齐放、百家争鸣,但是最终能够跟对路线的也就那么几家。市场非常残酷,不会因为个人、企业、甚至国家的意愿而导向,是需要真正有竞争力的产品去征服消费者,国内产品最大的竞争力那就是性价比,把我好未来新能源技术路线,更要把握好技术产品成本,才是未来站稳市场、赢得客户的法宝。


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