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新能源汽车开发“内卷”升级

发布日期:2024-04-15     350 次

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价格战持续升温,市场内卷不断加剧……当前,新能源汽车如何“突围”备受关注。“我们有信心让主机厂18个月内出一款新车。”宁德时代(上海)智能科技有限公司董事总经理杨汉兵所言,道出了一个行业现实,即新能源汽车正在“卷”向开发,新车型推出及迭代都在越来越快,希望就此抢占市场先机。

如今,“18个月之内出一款新车”已经不是秘密。无论是特斯拉、比亚迪这样的新能源头部企业,还是小米等跨界者,都在这一新赛道上加速疾驰,“卷赢智能化、卷赢下半场、卷赢到国外”的竞争,正在成为新车开发提速的新动力。

01高效动力缩短开发周期

以往开发一款新能源车型或车型迭代,通常比燃油车开发新车型所需时间略短。

众所周知,新能源汽车与传统燃油车在构造上有很大不同。“通常情况下,车型开发设计流程基本是一样的,正是由于构造不同,所以开发周期比燃油车时间更短是可以实现的。”上汽集团设计中心工程师王友友告诉《中国汽车报》记者,以往,完整的汽车开发周期一般需要30~40个月,这其中包括架构开发、产品型谱向项目转化、由产品图纸设计到进入批量制造等若干阶段。当初新能源汽车在市场刚形成气候时,新车的开发周期是48个月,后来压缩到36个月,一度稳定在24个月,近期已经实现18个月甚至更短的时间。其中,“三电”等核心零部件的快速进化和高度集成化,为车型开发赢得了时间。像动力电池的技术演进、以及从慢充到快充再到超快充的进化,都是助力因素。即将上市的上汽智己L6就搭载了准900V超快充半固态电池,续驶里程超过1000公里,有助于提升开发效率。

而近年来在新能源汽车动力电池领域,多种多样的动力电池不断涌现,为新能源汽车新车型开发和迭代提供了便利,也节约了时间。

在北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁看来,近年来,由于新能源汽车销量持续大幅增长,与之同步,动力电池技术也进化较快。从材料看,有钠离子电池、锂硫电池、金属空气电池、石墨烯电池等;从形态看,有固态电池、半固态电池、凝聚态电池、刀片电池、大圆柱电池等。而固态电池被看作是未来几年最有希望的新一代动力电池之一。其使用固态电解质代替液态电解质,从而避免了液态电解质的泄漏和燃烧问题,提高了电池的安全性和稳定性。同时,固态电池的能量密度、循环寿命也比传统液体电池更高。

作为新能源汽车的“心脏”,电机技术的成熟和快速发展也给车型开发带来了便利。“体积更小、效率更高的扁线电机已经为很多国内外品牌新能源汽车所选用。”西安工业大学微电子技术实验室工程师魏冬谈到,扁线电机相较于传统的圆线电机,在相同输入电流下效率有较大幅度提升,特别是在低速工况下,扁线电机的效率优势更加突出,为新能源汽车提供了更出色的续驶里程。同时,扁线电机可以承受更高的电流输入,增加电负荷,进而降低电机的体积和重量,有助于提高整车的能效比。而且,扁线电机还降低了高压击穿的风险,并改善电机的NVH性能,为新车型的开发提速带来更多有利条件。

魏冬介绍,近年来新出现的碳化硅电机具有高稳定性、高效率、低噪声等优点。碳化硅材料本身具有高硬度、高耐磨、耐高温等特点。此外,碳化硅的热导率高、机械强度强以及耐腐蚀性使其成为电机的优良材料。而在电机控制器中,使用碳化硅半导体(第三代宽禁带半导体)可以制造出开关速度快、关断电压高、耐高温能力强的器件,从而大幅提高电机驱动系统的效率和功率密度,这些都为新车型快速开发奠定了坚实基础。

02新能源汽车兼具电子产品属性

零跑汽车创始人、董事长、首席执行官朱江明认为,以往国内汽车企业一般是4年更新一代产品,国外可能要6年。而智能电动汽车已经可以2年更新一代,这是因为智能电动汽车是一个电子产品。

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如今,汽车智能化相关零部件及系统单独开发,直接可以应用于新能源汽车,必然会节省时间。“其中自动驾驶、智能座舱、车机系统、车载大屏等基本都已形成了相对稳定的供应链条。”北方大数据与人工智能研究院研究员曾文翔表示,仅在车机系统领域,就已经形成了多品牌共存的局面,如华为、阿里及腾讯等皆切入车机系统赛道,且有各自不同风格的车机系统成熟产品供应。而智能座舱供应商也各有特色,如华为鸿蒙OS智能座舱中,可以串联起家居、手机、汽车等一系列“全家桶”。目前,AI‐TO问界、智界S7、极狐阿尔法S华为HI版等车型均搭载了鸿蒙OS智能座舱,车企不必在这方面再花费时间从头做起,就有了事半功倍的效果。

目前,智能座舱已成为新能源汽车行业的一大热点。“智能座舱整合了液晶仪表、信息娱乐系统、抬头显示系统(HUD)、流媒体后视镜等多种电子系统,无论是单独供应还是合作研制,都给车型开发的任务量和所需时间方面减轻了负担。”浙江大学数字经济应用研究中心研究员胡仲楷表示,智能座舱能够实现多屏互动以及语音识别、手势识别等多模态人机交互,并融入OTA技术、云端智能等功能,是人车关系从工具向伙伴演进的重要纽带和关键节点。其中,有的车型还配备了一些新的科技应用,如智己LS7在智能座舱内的零重力舒适座椅,用户可以通过按键激活零重力座椅模式,也可以直接通过语音交互的方式打开零重力座椅模式,体现了座舱的“智能化”特性。而智能座舱也逐步进入多模交互、多屏融合、主动式内容服务和万物互联的新阶段,可以为用户提供融合信息、娱乐、订餐、互联等多元功能,将推动汽车逐步进化为“第三生活空间”。

此外,一些智能制造工艺的改进和优化,也为新车型推向市场节约了时间。“在新能源汽车行业,特斯拉率先应用的一体化压铸和模块化生产,都可以使新车型更快走向市场。”在王友友看来,特斯拉的高效率生产无形中对造车新势力起到了示范作用,特斯拉通过一体化压铸,将原来需要单独生产的数十到数百个零部件一次性压铸成一个整体,大大提高了生产效率。同时,特斯拉上海工厂模块化造车只需40秒就能制造一辆电动汽车,而公开资料显示国内有的车企造一辆车最快也要30分钟左右。因此,得益于一体化压铸和模块化制造,特斯拉宣称可以在18至24个月内从头开始开发一款汽车上市,其实是由整个从开发到生产的链条来支撑的。

对于产业链对新车开发的作用,中国工程院院士丁文江认为,新能源汽车包括车身、底盘等大型结构件一体化、集成化压铸成型,将原本需要数十道铆接、冲压、焊接、锻造成型的复杂工艺化繁为简,减少加工工艺,减轻零件重量,实现成本降低和时间成本节约,将成为行业发展的必然趋势。

03市场变化成倒逼因素

除了卷价格、卷产品、卷技术,还要卷市场。这在互联网上称为新能源汽车“新四卷”。

“如今,新能源车型开发速度较快,与市场消费的推动直接相关。”王友友表示,新能源汽车的主流消费群体是“Z世代”,随着这一群体步入职场拥有独立经济来源和自主消费能力,其不仅成为新能源汽车主流核心消费者,也是市场潮流的推动者。数据显示,国内“Z世代”人群约2.6亿人,约占全国总人口的19%。其中“95后”约占该群体近四成;而“00后”和“05后”共占“Z世代”总体的63%。市场调研表明,35岁以下的年轻群体已经成为新能源汽车最主要的市场消费群体。目前Z世代的新能源汽车消费更偏爱SUV,其次是新能源轿车,新能源MPV、皮卡等都有相对固定的消费群体,总体而言,新能源车各个细分市场均具潜力,这也为新车型开发提供了动力。

而且,“Z世代”消费群体对新能源汽车接受度也是较高的。“‘Z世代’出生于互联网时代,有着鲜明的互联网思维基因,而一些造车新势力的创始人也来自于互联网,比较懂得互联网思维,因此,加快新车型开发事实上成为一种双向奔赴。”胡仲楷表示,能够体现Z世代主流消费群体互联网思维的,是消费观念变化较快,并且钟情于智能化“黑科技”,特别是对车上的科技功能配置、辅助驾驶、自动泊车、中控大屏及多屏联动等尤为感兴趣,也包括语音交互功能和日益丰富的车载娱乐系统。同时,随着这一主流消费群体中自驾出游及野营爱好者的增多,对于车内音响、K歌、投影、野营装备及V2G(双向充电)接口等需求也在增长,因此有的车企抢抓机遇,有针对性地快速开发相应的新车型。

面向以变化为主的新能源汽车市场,车型开发的发展趋势走向也备受瞩目。“在市场需求和技术进步等多种因素驱动下,新能源车型开发的速度有可能继续缩短。”曾文翔认为,新能源汽车集成的新技术越来越多,包括大模型等很多前沿技术都开始上车,因此,在一个充满机遇和挑战的发展环境下,新能源汽车要适应市场,加快车型开发速度是必然的发展趋势,也是逐步走向个性化、定制化的必由之路。


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