首页 资讯 正文
2022新能源:市场繁花似锦,技术乏善可陈?
来源:踢车帮 2023-01-24 17:00:03 26694浏览

收藏

分享

0

26694

体积利用率高达72%的麒麟电池、将电车成本下探至比肩油车的4680电池技术,抑或800V高压纯电,哪个才是2022-2023年最值得关注的技术?

2022年,新能源汽车仍在狂飙突进。根据研究机构LMC Automotive的统计,在全球汽车销量同比下降1%的背景下,2022年全球纯电动汽车销量总计780万辆,同比增长68%。

当我们进一步把视角聚焦到中欧美三大市场,新能源风景,这边独好。中汽协数据显示:2022年中国新能源汽车总销量为680万辆,市场占有率达到25.6%,其中纯电动汽车销量为536.5万辆,同比增长81.6%。

当市场上每售出四辆新车,就有一辆是新能源汽车的时候,足以说明新能源的市场化教育已经取得阶段性成果,大众正在接受这个新物种。而相比过去一年市场端的繁花似锦,新能源汽车在技术端的发展能否与之呼应呢?

接下来,我们将逐一梳理2022年已经发布、或是原计划在这一年发布但因各种原因跳票的新能源重点技术。

★麒麟电池:参数拉满,价格劝退?

里程焦虑仍是压在电动汽车身上的两座大山之一,当过去几年锂离子电池在化学属性层面陷入突破瓶颈,电芯能量密度难再提升,各大车企和供应商纷纷将目光转向动力电池的物理布置层面,以期通过高集成度在车内塞入更多电池。

取消传统模组(Module)设计的CTP(Cell to Pack)电池应运而生,没有中间的模组模组环节,电芯(Cell)直接集成组包(Pack),电池包空间利用率大踏步提升。而在2022年6月23日,动力电池巨头宁德时代发布第三代CTP电池——麒麟电池,将CTP电池的参数推向新高峰。

首先在电池体积利用率方面,麒麟电池达到了72%,这一数据甚至超过了理论上比CTP更具集成效率的CTC(Cell to Chassis)技术:采用CTC布置方式的特斯拉4680电池体积利用率为63%,采用CTB(Cell to Body,与CTC实际为同类技术)布置方式的比亚迪刀片电池体积利用率为66%。

与空间利用率相呼应的,是麒麟电池的能量密度来到新高度。填充三元锂电芯的情况下,麒麟电池包能量密度为255W·h/kg,而当下同样搭载三元锂电池的主流电动车型,其电池包能量密度一般在180W·h/kg。如果这些主流车型换装麒麟电池,续航里程将突破1000km(CLTC工况下)。

达成这一成就,麒麟电池的秘诀在于将电池包内的隔热板、水冷板和横纵梁集成为了多功能弹性夹层,这种三合一工程创新不但节省了电池内部空间,还解决了动力电池至关重要的散热问题。

宁德时代主推方壳电池路线,在以往电池包中,水冷板被放置在底部,站立布置的方壳电芯只能通过底部进行热交换。当水冷板被整合进多功能弹性夹层,电芯可以通过侧面进行散热,冷却面积增加,冷却效率也随之提升。根据宁德时代官方数据,麒麟电池冷却面积是底部冷却方式的4倍,电芯控温时间减少50%。

麒麟电池的另一重要升级则是,充放电倍率达到4C,支持800V高压超充。如此,麒麟电池做到对单次续航里程和补能效率两方面的兼顾,具备成熟完善的技术价值。

但正如我们在麒麟电池发布之际所言,亮眼的参数背后,代价是高昂的成本。内燃机和变速箱的动力组合作为传统燃油车成本最高的零部件,占整车成本不会超过25%,但动力电池却达到30%以上。

在动力电池原材料成本居高不下之际,搭载更多电池的麒麟电池包,自然也意味着更高的成本。例如某款30万起售的纯电动车型,提供的140kWh麒麟电池+后电机碳化硅技术选装包,价格就已超过10万元。

★CTB/CTC:雷声大,雨点小?

当CTP技术突破新极限,塞下更多的电池后,压在电动车身上的另一座大山——整车成本便凸显出来,而将电池直接集成于底盘的CTC技术在某种程度上便是为此而生。

CTC技术其实是一种车身结构化电池技术,特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)从“飞机机翼+油箱=油箱即机翼”中获得启发,提出“车身+电池=电池即车身”的思考,并将其写进特斯拉2019年电池日的PPT中。

而最先将CTC技术落地的则是中国厂商,2022年4月25日,零跑发布CTC技术,搭载在品牌首款轿车车型C01上。比亚迪在不久后也推出CTB技术,同样搭载在轿车车型海豹上。

不过在技术路线上,零跑CTC和比亚迪CTB并不相同。零跑CTC其实是通过对电池下托盘和下车体部件的集成耦合,将大模组电池集成在底盘之上,更确切地讲是MTC(Module to Chassis)。比亚迪则是“向上”集成,将车身地板与电池上盖板集成,如此偷出10mm的Z向(垂直)空间。

特斯拉将CTC技术命名为“Structural Battery”技术,并且追求更极致的集成度,不但取消了车身底板,把特别研制的大圆柱4680电芯直接集成在车身上,还把座椅直接放置在电池盖板上,而不是像比亚迪一样把座椅固定在保留下来的车身横梁上。

在马斯克看来,“动力电池既是能源零件,也是结构部件,这是绝对正确的方向”。

虽然仍有技术路线的殊途,但CTC技术再次成为2022年行业热点。其为车辆带来诸多增益,以零跑C01为例:车内Z向空间增加10mm;续航里程提升10%;扭转刚性提升25%;结构互补带来安全性提升。

这其中,在用户体验层面,车内Z向空间的提升感知最为明显,尤其是苦地台高度久矣的电动轿车。同样定位中型轿车,比亚迪海豹正是得益于CTB技术的加持,可以兼顾低趴运动外观与车内空间表现。

但在车企层面,CTC技术更重要的意义在于降本增效。通过CTC技术,零跑C01整车零部件数量减少20%,结构件成本降低15%。这一点在新能源国补正式退场、特斯拉又发起新一轮价格战(马斯克表示,如果有必要,特斯拉甚至可以接受负利润来保增长)的2023年,尤为重要。

而作为CTC技术路线上更为激进的一方,特斯拉的终极愿景是通过Structual Battery和2-3个大型压铸件的组合,最终替换掉370多个零件组成的整个下车体总成,进一步降本增效。

在2022年第三季度的财报会议中,马斯克就表示,一旦4680电池完全集成,电动车电池成本可以下探到70美元/kWh。这意味着电动车制造成本将会比肩燃油车。

对于特斯拉,两个事件会在未来影响其存亡生死,一个是FSD能否进入中国,另一个则是再次跳票的4680能否尽快大规模量产装车。后者显然更为迫切,而成本控制之于其他新能源厂商,在2023年同样是生死线。

★换电VS.800V:如何抉择?

同样在2022年“跳票”的,还有合肥NIO Day上万众期待蔚来的150kWh半固态电池。不过相较于迟未露面的半固态电池和新发布的全新ES8和EC7,这次NIO Day,蔚来其实带来了一个不太惹眼的重大革新:第三代换电站。

私人用车市场的换电赛道在2022年意外地热闹起来,以国家队身份强势入场的上汽集团旗下飞凡汽车着实掀起不小涟漪。其影响主要体现在两个方面:强大的朋友圈资源和可想像的换电黑科技。

上汽集团这次联合了能源巨头中国石化、中国石油和动力电池巨头宁德时代,以及上海国际汽车城联合成立捷能智电,将依托“两桶油”遍布全国的5万余座加油站网络,升级打造“可换电、可充电”的综合能源服务站。

而利用后发优势,飞凡汽车拥有灵活的换电技术,其CTP电池外壳的长、宽尺寸统一设计,但可以用不同厚度的电池组对应不同的电量,覆盖50-130kWh+的能量跨度。

更重要的一点是,利用“不同厚度的电池组”的灵活性,伴随电池集成度的提升,不排除飞凡汽车可在未来推出拥有更低地台高度的可换电运动轿跑车型。

另一个跟进入局的,则是吉利集团旗下的睿蓝汽车,其瞄准的是20万元级别换电市场,如果选择车电分离模式,车身价格门槛可进一步降低至10.99万元。

作为私人用车市场的换电破局者,蔚来最大的护城河仍是其先发优势。截至1月13日,蔚来已经铺了1309座换电站,其中高速换电站346座,5纵3横8大城市群高速换电网络基本打通。

就在这次春节期间,蔚来宣布全国高速公路换电站向所有蔚来车辆提供不限次数的免费换电服务。

但各个换电站的流量管理也随之成为挑战,换电站排队和没有足够电池可换不可避免,针对这种情况,第三代换电站将会把单站电池容量提升至21块,同时单次换电时间缩短20%,日服务次数可达408次。

另外,第三代换电站还配备2颗激光雷达和2颗Orin芯片,单站算力达508TOPS,当换电站拥有更远探测距离和更大算力后,结合蔚来新近上线的NOP+高速领航辅助驾驶功能,三代站可更精准实现车站协同、自动泊入换电等功能。

而在换电的光芒下,另一具备划时代意义的技术——800V高压超快充似乎暗淡了些。

800V高压技术是除特斯拉外一众车企公认的未来,如大众SSP平台、奥迪和保时捷PPE、奔驰MMA平台、宝马NK1平台、现代E-GMP平台、吉利SEA浩瀚架构、比亚迪e3.0平台、理想Shark和Whale平台、蔚来NT3.0平台,都支持800V高压架构。

第一个吃螃蟹的,是今年上市的小鹏G9,在自家的S4超快充电桩上,小鹏G9可以实现充电5分钟,续航增加200km(CLTC工况)的补能效率。

但成本依然是牢笼,让800V不得尽情施展功力。首先是车端,为了应对高压系统验证装车的破冰之旅,同时保证相比竞品不至处于性价比劣势,小鹏G9的4C快充桩要额外花费1万元进行选配,并且还只在部分版本上提供。

其次是高昂的基建成本和复杂的电网协调问题,小鹏超快充最大功率可达480kW,但当下一座普通加油站的电容量仅为250kVA(kVA为视在功率,粗略计算下,视在功率*0.9=负载功率),只能支持一个180kW的双枪快充桩,而多数高速服务区理论上也仅支持4*120kW,也即480kW的充电功率。

离开小鹏自家的S4超快充电桩,加之不同充电协议的影响,拥有800V高压架构的小鹏G9的实际补能效率甚至不如一些400V架构车型。800V高压超充作为一项先进技术,如果想落地为领先的用户体验,仍需一众厂商和供应商们的持续投入。

无论超高体积利用率的麒麟电池,还是降本增效的CTC/CTB电池车身结构件技术,抑或是代表未来的800V高压纯电,其实都难以在短期内转化为实打实的购车、用车体验提升,但这也意味着当下新能源技术进入一个稳定期,处在可以放心持币购入的阶段。

而事实上,500+km的续航里程、30%-80%补能用时30min的行业主流水准决定了,纯电动汽车完全能担当家庭补充用车或是城市圈出行用车。

各大车企也在2023年储备了大量的新能源汽车产能增量,大众预计达到百万产能,比亚迪超过300万辆,吉利尽管没有公布产能,但其实制定了新能源销量翻翻的目标,也即65万辆。2023年新能源市场,依然前景光明。

本文作者为踢车帮 孙小树

未登录 车友评论0人参与
0/500字
输入验证码: 点击获取验证码
408作品

《踢车帮》就是Teacher bang,一个以汽车视频为主的自媒体平台,节目是好节目,文章是好文章,我们就是要告诉你,车正不正经!

+关注