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2019新能源“技術宅” 那些車企琢磨的黑魔法

  • 2019-12-31 11:31
  • 來源:電車資源

摘要:2019年即將過去,這一整年里,811、固態電池、輕量化、正向開發等技術引發了多次熱點。

2019年的年頭,是一個基本上都看好新能源汽車行業的時間,比亞迪走在全產業鏈的前端,寧德時代領跑鋰電,越是這樣的時刻,越能看出誰在混水摸魚,誰在真正研發。在這個階段里,擁有領先的技術,就能領先一步。

研發技術是涵蓋了新能源汽車的方方面面,軟件、電池、底盤、材質等等,電車資源盤點了其中的一部分技術,分別是自動駕駛、“811”電池、CTP電池、氫燃料電池、正向開發及輕量化。

如果要說字面上技術含量最高的,那自然離不開車機系統和自動駕駛了。軟件一向都是互聯網公司的專長,自動駕駛自然也就離不開互聯網的應用。

時至今日,自動駕駛也不算是件新鮮事。

2019新能源“技術宅” 那些車企琢磨的黑魔法

自動駕駛實際就是取代我們人的眼睛、大腦和手腳。是一個非常具有挑戰的革命,在實現自動駕駛的過程涉及到三大難點:

其一是技術層面,包括定位、感知、控制等,在技術方面,國內外都處在快速研發階段,而在這方面做得最好的是特斯拉,但就算是特斯拉也出現了多次事故。自動駕駛的級別增長并不代表線性的增長,由于對安全的要求和系統復雜程度的增加,實現自動駕駛是一個相當漫長和艱巨的一個旅途,這需要一個行業,甚至是多個行業的相互合作才有成功的機會。

其二是使用方面,如何合規使用,如何讓大眾認可自動駕駛。對于人而言,機器制動一直都處在認可與不認可的邊緣,早些年前的《終結者》、《我,機器人》等都是人對于機械社會的一種審視態度。解決了人的問題,才能夠有市場的認可。

其三是責任方面,一旦開放了使用,責任就必須劃分。一臺行駛在道路上的車輛出現了交通事故,責任自然會劃分至駕駛員、行人等。但如果是一臺自動駕駛的車輛呢,甚至是一臺無人駕駛的車輛呢?這個責任又如何解決呢,這需要相關部門對責任劃分。

盡管自動駕駛很早就已經立項了,而令自動駕駛具備可行性的轉折點是商用化。只有商用化了,才意味著自動駕駛從技術層面下沉到市場認可層面。

2019新能源“技術宅” 那些車企琢磨的黑魔法

駕駛中最直觀感受到的還是車輛的硬件技術,如加速推力、剎車制動、續航里程、座椅舒適度,還有貨運行業的裝載能力等。

其中的電池技術,交給非專業的車企解決,不如還是交給專業的電池企業來操作。為了節約成本和提高電池的利用效果,電池企業對液態鋰電池進行了大手術。

使用“811”電池是一種比較簡單的方法,由于高能量密度,三元鋰電池從動力電池中脫穎而出,成為了新能源汽車的主力電池。從鎳:鈷:錳“1:1:1”到“4:4:4”,再從“5:3:2”到“6:2:2”,最后是即將流行的“8:1:1”。

這其中的原因是,鎳金屬的化學屬性決定了電池內部反應的情況,鎳的成分越大,電池能量密度也就越大,但相對的就是鈷的成分比例下降。鈷在電池內部起到了提高安全性的作用,簡單來理解就是“811”電池帶來的是高能量密度和低穩定性。

還有一種方法是CTP無模組,由于單體電池經過PACK過程以后會降低整體電池的能量密度,所以部分電池廠商開始研發CTP無模組電池。

2019新能源“技術宅” 那些車企琢磨的黑魔法

2019年7月,蜂巢能源就發布了旗下的CTP技術

2019年8月,比亞迪2020年推出新一代鐵鋰電池,采用去模組化組裝

2019年9月,寧德時代與北汽新能源聯合生產CTP電池正式發布

CTP技術省去電池模組,直接將電芯集成到電池包,能夠在降低成本的同時,提升體積利用率以及能量密度。但去模組化的電池仍然存在幾大問題:電池一致性、維修難度、生態循環等。從長遠來看,這項技術究竟能不能符合政策要求和話語權博弈,還需要打上一個問號。

除了液態鋰電池外,業內人士看好固態電池,相比較液態鋰電池來說,固態電池在設計初將電解液做成固態材料,能與正極形成穩定的界面,這種結構能防止電池反應時生成的鋰枝晶體戳穿隔膜,從而阻止自燃現象的發生,也可以拓寬正負極材料的選擇范圍。同時固態電池在長循環壽命上的表現也出色于液態鋰電池。

但固態電池的工業化量產還是未知之數,目前產出的固態電池大多只是實驗室制備,在成本、材料等方面還沒有工業化的基礎。而研發機構也深知這一點,大多都從半固態電池入手,慢慢過渡到準固態電池,最后才到全固態電池。

新能源領域除了純電動汽車外,還有燃料電池汽車。氫燃料電池方面在國內外呈現出兩種現象。

國內看好商用車領域使用氫燃料電池汽車,但并不看好乘用車使用燃料電池。這點可以從工信部公示的新車公示中看出,自5月以來,專用車領域有41款氫燃料汽車,其中多為中卡車型。而乘用車領域則一款氫燃料汽車都沒有申報。

但在國外,氫燃料乘用車卻呈現出另一種現象,根據國際氫能委員會發布的《氫能源未來發展趨勢調研報告》,“預計到2030年,全球燃料電池乘用車將達到1000萬輛至1500萬輛?!?/p>

與其他能源相比,氫能具有明顯的提取與應用優勢,不僅可通過傳統的化石能源提取,還可以通過可再生能源制備,并具有燃熱值高、清潔無污染、利用形式多樣、儲運方便等優點。

但在看好氫燃料汽車的時候,必須明白一點,氫能產業剛剛起步,商用化不能夠一蹴而就。

除了能源系統外,整車技術同樣相當重要。對于車企來說,“玩不轉”三電是正常的,玩不轉“整車”才是致命的。

正向開發才是核心競爭力

2018年以后,車企意識到了光靠補貼,并不能長久的運營,想要實現車輛的長久運營還得是靠一臺好車,于是正向開發成了車企首要的科研方向。通俗來講,正向研發是研制一款全新的車輛,包括車輛結構、材質等。

2019年成了“正向開發”車輛的爆發期,大量正向開發的新能源汽車扎堆上市。

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正向開發研制過程

在去除了補貼以后,新能源車的銷售價格基本上來到了歷史最高峰,在價格動輒是傳統燃油車的兩倍以上的情況下,油電差也越來越受重視。此前“油改電”的方式也顯得難走許多,車輛本身質量和性價比上的權重也增加不少。

后補貼時代已經不再適合“油改電”,只有正向開發的新能源汽車才能夠擺脫逆向開發帶來的產品痛點。

輕量化是車企研發的重點項目之一

2019年5月,央視點名“大噸小標”,讓4.5噸藍牌輕卡頓時成為卡車中最惹人嫌的車型。

2019年10月,無錫高架橋側翻,造成重大事故,讓社會陷入對超載運輸的深思中。

2019年10月,各省市高速開始限制超載車輛駛入。

由于新能源車的載重能力遠不如燃油車,能夠超載的車輛基本上是傳統燃油卡車,也就是常說的“十噸王”、“百噸王”。暫且不論超載運輸帶來的影響,今年5月以前藍牌輕卡超載的原因有很多,其中之一就是“大噸小標”,這讓部分輕卡車輛在未裝載以前就已經達到了標載的重量,甚至空載即超載。新能源物流車同樣也出現了這種情況。

業界多數派認為,汽車誕生百年以來,輕量化一直是技術發展主線,無論是三輪還是四輪的轎車還是多輪的卡車,無論是燃油車還是純電動車,都需要輕量化技術、工藝和材料做支撐。輕量化的三個關鍵點是材料、結構、工藝。

相比較傳統燃油車來說,新能源車中有相當一部分重量來自電池,影響到續航里程的不僅僅只有電池容量一種,還有整車的重量、風阻、驅動都是關系到續航的重點。在正向開發的車輛中,往往都會重新規劃電池的位置、結構以及車殼的材質,這對于車輛的重心、質量都有所優化。

快速迭代的技術證明新能源汽車還處在一個快速成長的階段,由于補貼的快速退坡,導致消費者的消費欲望不足,從而影響了銷量的多次下跌,但11月新能源汽車銷量9.5萬輛,相比10月銷量7.5萬輛,有所上漲。消費者的對新能源汽車認可有所回升。

2020年2月23日,由電車資源主辦的“2020第三屆中國(成都)新能源汽車產業大會”將在成都舉辦,與會期間諸多學者、專業人士及車企代表將對新能源汽車各項技術進行探討。


2020第三屆中國(成都)新能源汽車產業大會由電車資源和成都新能源汽車產業推廣應用促進會主辦,獲得成都市經濟和信息化局的支持。本屆大會以“新能源汽車產業大變革時代”為主題,將邀請來自政府機構、行業協會、高校及研究機構、快遞企業、物流企業、電商平臺、新能源汽車運營經銷商、新能源主機廠、核心零部件及配套企業、投融企業等代表參會,預計大會規模在800+人。了解更多請點擊>>>(會議咨詢:蔣仲文  電話:13760363656)

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