[汽車(chē)之家深評(píng)] 新能源車(chē)市2021年的成績(jī)單發(fā)布之后，超出了年初時(shí)所有人的預(yù)期。乘著新能源的東風(fēng)，智能網(wǎng)聯(lián)的滲透率也實(shí)現(xiàn)了翻倍增長(zhǎng)，業(yè)內(nèi)看漲2022年的信心一陣高過(guò)一陣。技術(shù)作為影響市場(chǎng)最終表現(xiàn)的基石，變革上半場(chǎng)是電動(dòng)化，下半場(chǎng)是智能化。站在產(chǎn)業(yè)格局重塑的重要節(jié)點(diǎn)，我們就來(lái)共同探討電氣化和智能駕駛技術(shù)有哪些現(xiàn)象特點(diǎn)和走勢(shì)。
第一部分 電氣化趨勢(shì)
2022年是新能源汽車(chē)補(bǔ)貼存續(xù)的最后一年，補(bǔ)貼結(jié)束之后，新能源市場(chǎng)將由政策導(dǎo)向徹底轉(zhuǎn)為市場(chǎng)導(dǎo)向，車(chē)企如何打造出成本可控、真正解決用戶(hù)痛點(diǎn)的產(chǎn)品，將變得至關(guān)重要。目前主流產(chǎn)品的工況續(xù)航基本都能達(dá)到500km，甚至還有800km、1000km，電氣化的比拼重點(diǎn)從續(xù)航開(kāi)始轉(zhuǎn)向成本、充電等方面。
磷酸鐵鋰熱潮再起：低成本化優(yōu)勢(shì)明顯
在成本、安全和競(jìng)爭(zhēng)策略指引下，2021年我們能看到大部分新能源車(chē)型都開(kāi)始搭載磷酸鐵鋰電池，作為低配款推出。這個(gè)趨勢(shì)會(huì)在2022年逐步加強(qiáng)，而且從客觀來(lái)看，已經(jīng)直接推高了碳酸鋰的需求。
2021年1-12月，中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量為219.7GWh，同比增長(zhǎng)163.4％；銷(xiāo)量為186GWh，同比增長(zhǎng)182.3％；裝車(chē)量為154.5GWh，同比增長(zhǎng)142.8％。
三元電池產(chǎn)量為93.9GWh，占總產(chǎn)量的42.7％，同比增長(zhǎng)93.6％；磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量則達(dá)到125.4GWh，占總產(chǎn)量的57.1％，同比增長(zhǎng)263％?？梢钥闯?，磷酸鐵鋰電池的增速已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)三元電池。
從裝機(jī)量來(lái)看，磷酸鐵鋰份額也超過(guò)了三元鋰。2021年，三元電池裝車(chē)量為74.3GWh，占比為48.1％，同比增長(zhǎng)91.3％；磷酸鐵鋰電池裝車(chē)量為79.8GWh，占比為51.7％，同比增長(zhǎng)227.4％。
自2018年磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)占有率被三元鋰電池超過(guò)之后，直至2021年7月實(shí)現(xiàn)逆襲。未來(lái)，磷酸鐵鋰電池將進(jìn)一步搶奪三元鋰電池的市場(chǎng)份額。
目前寧德時(shí)代是中國(guó)最大的動(dòng)力電池供應(yīng)商，其磷酸鐵鋰路線(xiàn)主要有兩條，一是沿用原有的VDA 148寬度、220寬度和特斯拉定制寬度；二是通過(guò)電動(dòng)自行車(chē)需求中的長(zhǎng)圓柱電芯，來(lái)做微型車(chē)級(jí)別車(chē)輛的供應(yīng)。這兩條路線(xiàn)，前者是復(fù)用了現(xiàn)有的產(chǎn)線(xiàn)，后者是就低容量進(jìn)行兼容，降低產(chǎn)線(xiàn)投資。
比亞迪是“All in”磷酸鐵鋰的車(chē)企和電池供應(yīng)商。刀片電池圍繞疊片技術(shù)，用方殼形式（可能內(nèi)部采用一些鋁塑膜）來(lái)進(jìn)行封裝。還有國(guó)軒，很早就開(kāi)始在做圓柱磷酸鐵鋰低成本電池方案，這種技術(shù)路線(xiàn)最大的挑戰(zhàn)在于質(zhì)量的穩(wěn)定性，因?yàn)閱蝹€(gè)磷酸鐵鋰做成15Ah的邏輯，對(duì)于電池廠本身的質(zhì)量體系特別是焊接方面提出了挑戰(zhàn)，如果磷酸鐵鋰在漏液這個(gè)環(huán)節(jié)上沒(méi)有解決好，安全性會(huì)面臨很大考驗(yàn)。
蜂巢能源最新推出了全系往短刀片切換的技術(shù)路線(xiàn)，這種長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，一方面增加了應(yīng)用的普適性，也是兼顧現(xiàn)在的技術(shù)工藝。個(gè)人認(rèn)為這條路徑能夠在產(chǎn)品能量密度和產(chǎn)出率方面有一些突破。中航鋰電的One-Stop電池，也是從原有的VDA路線(xiàn)切換到疊片的刀片模式，也就是原有三家做方殼電池的企業(yè)都從VDA下船，轉(zhuǎn)入方殼疊片工藝。
| 2021年國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)裝車(chē)量前十名（GWh） | |||
| 排名 | 企業(yè) | 裝車(chē)量 | 占比 |
| 1 | 寧德時(shí)代 | 80.51 | 52.1% |
| 2 | 比亞迪 | 25.06 | 16.2% |
| 3 | 中航鋰電 | 9.05 | 5.9% |
| 4 | 國(guó)軒高科 | 8.02 | 5.2% |
| 5 | LG新能源 | 6.25 | 4.0% |
| 6 | 蜂巢能源 | 3.33 | 2.1% |
| 7 | 塔菲爾新能源 | 3 | 1.9% |
| 8 | 億緯鋰能 | 2.92 | 1.9% |
| 9 | 孚能科技 | 2.45 | 1.6% |
| 10 | 欣旺達(dá) | 2.06 | 1.3% |
| 數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟 | |||
2022年隨著磷酸鐵鋰的需求高漲，這幾家磷酸鐵鋰供應(yīng)企業(yè)將展開(kāi)非常激烈的競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)然寧德時(shí)代的優(yōu)勢(shì)還很大，但從2021年弗迪電池的突破來(lái)看，2022年會(huì)有一些變化，特別是很多汽車(chē)企業(yè)也開(kāi)始全面“All in”磷酸鐵鋰，對(duì)于在中鎳三元具備決定性?xún)?yōu)勢(shì)的寧德時(shí)代還是有不小的影響。
高功率快充技術(shù)路線(xiàn)：大電流或者高電壓
目前大部分純電動(dòng)車(chē)充電從10%-80% SOC需要40、50分鐘，冬天充電時(shí)間還會(huì)增加，客觀造成了一些熱門(mén)充電站點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。去年十一假爆發(fā)了高速充電難的問(wèn)題，進(jìn)一步激發(fā)企業(yè)推出充電時(shí)間更短的產(chǎn)品。提高充電效率有兩種技術(shù)路線(xiàn)：提高充電電流或提升充電電壓。
400V電壓平臺(tái)下，之前充電接口限制的250A電流的充電功率為100kW，充電10分鐘可行駛約100km。通過(guò)導(dǎo)入液冷系統(tǒng)可以把電流提升至500A+，從而實(shí)現(xiàn)200kW級(jí)快充，實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航100-200km。目前采用大電流方案的有特斯拉Model 3、廣汽AION V Plus、極氪001等。
『400V 快充的進(jìn)化路徑』
如果充電功率要再往上突破，則需將電動(dòng)車(chē)從400V升級(jí)至800V級(jí)高電壓平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航200-300km，大幅緩解充電焦慮。目前采用高電壓方案的有保時(shí)捷Taycan、現(xiàn)代Ioniq 5、極狐αS HI版，未來(lái)比亞迪、廣汽、小鵬、嵐圖、理想等也有望推出800V高壓架構(gòu)車(chē)型。
『800V 快充的進(jìn)化路徑』
2021年，車(chē)企發(fā)布了很多圍繞800V的布局計(jì)劃，預(yù)計(jì)2022年會(huì)帶來(lái)更大的變化。從具體設(shè)計(jì)來(lái)看，高功率快充主要帶來(lái)這些變化：
1）快充電池設(shè)計(jì)：2C及以上高倍率電池，在100kWh的裝機(jī)級(jí)別，為了實(shí)現(xiàn)200kW級(jí)快充需2C+電池，而設(shè)計(jì)400kW級(jí)快充需4C+電池。后者還需在電池模組層面通過(guò)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)800V電壓，并且需要非常強(qiáng)的熱管理系統(tǒng)，這客觀上刺激了新一代高性能電池從高能量密度方面分出一條快充速度進(jìn)行曲線(xiàn)。
2）高壓架構(gòu)變革：目前大部分車(chē)企還是通過(guò)800V高壓架構(gòu)來(lái)進(jìn)行突破，這客觀上也帶來(lái)了零部件層面的變化，以電驅(qū)動(dòng)為例，800V電機(jī)的軸承防腐蝕和絕緣性能需要提升，隨著整車(chē)百公里加速的比拼日益激烈化，保時(shí)捷、現(xiàn)代、比亞迪、大眾等主機(jī)廠紛紛選擇800V電機(jī)配合扁線(xiàn)+油冷的方案以提高電機(jī)效率。
在800V體系下，電動(dòng)汽車(chē)逆變器需要采用SiC功率半導(dǎo)體，提高耐壓等級(jí)的同時(shí)帶來(lái)器件損耗降低、續(xù)航里程提升。而導(dǎo)入了800V，使得汽車(chē)企業(yè)更有動(dòng)力把DCDC和OBC這些也需要使用SiC功率器件，進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，一方面提高耐壓等級(jí)和降低損耗，同時(shí)也減輕了重量。
『比亞迪八合一電動(dòng)力總成』
第二部分 智能駕駛趨勢(shì)
電動(dòng)汽車(chē)的普及為下一步智能駕駛提供了非常好的背景，車(chē)企也從比拼電動(dòng)性能，到越來(lái)越注重提升智能化水平。2021年在海外，奔馳和本田在政府的法律框架下開(kāi)始推出L3有條件自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，而國(guó)內(nèi)在L2+級(jí)別的輔助駕駛領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，尤其感知硬件和算力系統(tǒng)的軍備競(jìng)賽達(dá)到了空前激烈的狀態(tài)。
部署大量感知器件
目前來(lái)看，高精度攝像頭和激光雷達(dá)都成為感知的主力，所以我們看到2021年推出的旗艦產(chǎn)品都具備非常強(qiáng)的感知系統(tǒng)，很多主機(jī)廠甚至把硬件數(shù)量及性能作為主打賣(mài)點(diǎn)。
激光雷達(dá)是大多數(shù)汽車(chē)企業(yè)實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的核心傳感器。高精度和3D建模能力是激光雷達(dá)相較于其他傳感器的核心優(yōu)勢(shì)，以攝像頭主導(dǎo)的純視覺(jué)方案在精度、穩(wěn)定性和視野存在局限性，無(wú)法滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛需要的安全冗余。對(duì)于特斯拉之外無(wú)法通過(guò)AI彌補(bǔ)硬件缺陷的汽車(chē)廠商而言，激光雷達(dá)是必要選擇。
| 車(chē)企搭載激光雷達(dá)方案 | |||
| 汽車(chē)品牌 | 激光雷達(dá)供應(yīng)商 | 車(chē)型 | SOP時(shí)間 |
| 小鵬 | Livox | 小鵬P5 | 2021年底 |
| 蔚來(lái) | 圖達(dá)通 | 蔚來(lái)ET7 | 2022年初 |
| 智己 | 速騰聚創(chuàng) | 智己L7 | 2022年初 |
| 本田 | 法雷奧 | Legend | 2021年中 |
| 豐田 | 電裝 | 雷克薩斯LS | 2021年 |
| 奔馳 | 法雷奧 | 奔馳S級(jí)、EQS | 2022年 |
| 沃爾沃 | Luminar | SPA2平臺(tái)車(chē)型 | 2022年 |
| 長(zhǎng)城 | Ibeo | 機(jī)甲龍 | 2022年 |
| 極狐 | 速騰聚創(chuàng) | 阿爾法S HBT | 2021年 |
| 長(zhǎng)安 | 速騰聚創(chuàng) | 阿維塔 | 2022年 |
2022年，車(chē)企將推出多款搭載激光雷達(dá)的智能汽車(chē)，激光雷達(dá)將迎來(lái)量產(chǎn)裝車(chē)元年。國(guó)信證券預(yù)測(cè)，全球乘用車(chē)市場(chǎng)激光雷達(dá)需求量將由2021年的22萬(wàn)顆提升至2025年的2134萬(wàn)顆，滲透率將由2021年的0.2%增至2025年的14%。
算力競(jìng)賽愈演愈烈
圍繞高算力的計(jì)算芯片，車(chē)企都在逐步內(nèi)化自己的自動(dòng)駕駛軟件開(kāi)發(fā)體系，用硬件來(lái)彌補(bǔ)軟件方面的成長(zhǎng)性，把高性能的產(chǎn)品預(yù)置成了一個(gè)主流的設(shè)計(jì)場(chǎng)景。
2021年汽車(chē)企業(yè)更明確的采用集中式自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)來(lái)開(kāi)發(fā)，這套系統(tǒng)主要包括“異構(gòu)分布硬件架構(gòu)”、“自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)”。
異構(gòu)分布硬件架構(gòu)：面向L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛平臺(tái)需要兼容多類(lèi)型、多數(shù)量傳感器，現(xiàn)有單一芯片無(wú)法滿(mǎn)足諸多接口核算力要求，常采用異構(gòu)芯片的硬件方案，體現(xiàn)在單板卡集成多種架構(gòu)芯片；也體現(xiàn)為單芯片集成多個(gè)架構(gòu)單元，如英偉達(dá)集成GPU、CPU兩個(gè)異構(gòu)單元。
自動(dòng)駕駛操作系統(tǒng)：基于異構(gòu)分布硬件架構(gòu)，包含系統(tǒng)軟件和功能軟件的整體基礎(chǔ)框架軟件。系統(tǒng)側(cè)重于可靠、運(yùn)行實(shí)時(shí)、分布彈性、高算力特點(diǎn)，具備感知、規(guī)劃、控制、網(wǎng)聯(lián)、可擴(kuò)展、云控等特點(diǎn)。
經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性實(shí)踐，主要的汽車(chē)企業(yè)還是明確了方向，圍繞高算力的系統(tǒng)，一方面自己開(kāi)發(fā)，一方面采用豪華高算力硬件套裝。
總體來(lái)看，2021年的中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展極為迅速，也為智能化演進(jìn)奠定了非常重要的基礎(chǔ)。智能電動(dòng)車(chē)的新賽道已經(jīng)確立，如何到達(dá)變革彼岸，考驗(yàn)著各家車(chē)企的當(dāng)下功夫。（文/汽車(chē)之家評(píng)論員 朱玉龍）