記得之前在參加一些新能源論壇,發(fā)覺很多企業(yè)老總在演講時有個共同點:傳統(tǒng)汽車我們沒有發(fā)動機與變速箱,但是現(xiàn)在,我們掌握了新能源汽車的核心技術(shù)——三電技術(shù),意味著我們有能力造出新能源汽車,剩下的問題就是如何賣出去了。(電動君注:將新能源汽車推廣責(zé)任推給社會,而不會反思自己產(chǎn)品做的好不好?)
其實,持這種想法的人不在少數(shù),包括一些傳統(tǒng)主機廠與互聯(lián)網(wǎng)造車等,在他們眼里,似乎三電技術(shù)成了造新能源汽車的不二法門。有三電技術(shù)就能吹噓造車無壓力,三電技術(shù)這么神通廣大?造新能源汽車的門檻就這么低?
4月17日,在2017年比亞迪品牌盛典上,王傳福表示:在業(yè)內(nèi),大家通常稱“三電”技術(shù)為核心技術(shù),但我們更愿意稱之為“基礎(chǔ)性技術(shù)”。
結(jié)合上面兩個素材對比來看,區(qū)別在于:三電技術(shù)是核心技術(shù),還是基礎(chǔ)技術(shù)。每個人層次不一樣,認知不一樣,所以,沒有哪邊是對的,哪個是錯的。造成這種誤差的原因是因為兩邊身份不一樣。比亞迪這個品牌的工程師思維較重,而王傳福也是一名資深汽車工程師,深知造車的技術(shù)難點在哪兒;其他老總則比較廣泛,汽車工程師出身的比較少,尤其互聯(lián)網(wǎng)造車,所以他們對造車的理解一般都比較片面。
為了搞清楚孰是孰非,我們先了解下三電技術(shù)到底是什么?
新能源汽車的三電是指:動力電池、驅(qū)動電機、整車電控。
由于車上還有一塊或者兩塊低壓電池,為了區(qū)分,將高壓電池稱為動力電池,這也是行業(yè)術(shù)語。與傳統(tǒng)汽車的油箱作用類似,作為新能源汽車的“能量”來源,動力電池系統(tǒng)通常由電芯、電池組、電池管理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、高低壓線束、保護外殼、其它結(jié)構(gòu)件等構(gòu)成。
目前新能源汽車動力電池市場,磷酸鐵鋰電池與三元鋰兩分天下,鈦酸鋰跟錳酸鋰應(yīng)用比例不高。對安全性要求更高的電動客車市場磷酸鐵鋰應(yīng)用更多,以295批《道路機動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》電動客車來看,229款純電動客車產(chǎn)品有197款選配磷酸鐵鋰,占比高達86%,三元鋰占比僅為0.4%。對能量密度要求更高的乘用車市場,三元鋰占比更高,從第四批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中32款新能源乘用車分析,使用三元電池的車型多達23款,占比71.88%,使用磷酸鐵鋰電池的車型達5款,占比12.5%。
汽車上的電動機并不鮮見,很多自動執(zhí)行機構(gòu)都是電機,不過這些電機都是低壓,為了與高壓電機區(qū)分,所以稱之為驅(qū)動電機,意思驅(qū)動汽車行駛的電機,可以是一個、兩個、或者四個。
比亞迪k9后置輪邊電機
目前,新能源汽車驅(qū)動電機主要采用以下兩類,交流異步電機和稀土永磁同步電機。異步電機結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、成本低廉,主要應(yīng)用在電動客車、電動專用車與部分廉價電動乘用車;永磁同步電機具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍,成本比異步電機略高。從第四批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中32款新能源乘用車來分析,永磁同步電機配套車型達25款,占比78.13%。
整車控制器原理簡圖
狹義上的電控指整車控制器,但是新能源汽車的“電控”較多,還有電機控制器與電池管理系統(tǒng)等,這些控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)等來通信。整車控制器比較好理解,主要是采集油門、制動踏板等各種信號,并作出相應(yīng)判斷與給出指令,在新能源汽車上還要協(xié)調(diào)各個控制器的通信;電機控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報文指令,進而控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向,另外,在能量回收過程中,電機控制器還要負責(zé)將驅(qū)動電機副扭矩產(chǎn)生的交流電進行整流回充給動力電池;相比前面兩個控制器,電池管理系統(tǒng)相對比較“年輕”,其主要功能包括:電池物理參數(shù)實時監(jiān)測、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱管理等。
上面闡述的是新能源汽車的三電系統(tǒng)的各個部件,主要側(cè)重點在零部件領(lǐng)域,而主機廠的三電技術(shù)就是將這三者進行匹配一套動力系統(tǒng),稱之為三電匹配技術(shù),使得新能源汽車能夠滿足性能要求,包括加速、爬坡、續(xù)航、充電時長等。
介紹完這些,再回到開頭的問題,那些宣稱掌握新能源汽車三電技術(shù)的企業(yè),實際情況是什么樣呢?
從上文可知,電動君對三電系統(tǒng)以零部件分解成了三部分:電機、電池、電控,還有就是三電匹配技術(shù),下面將對各部分單獨分析。
電機是個很成熟的零部件,它應(yīng)用在我們生活的方方面面,市場上生產(chǎn)電機的廠家很多,同樣從第四批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》新能源乘用車配置電機來分析,32款車型卻采用了17家企業(yè)的電機,數(shù)量太多我就不列舉了,它一方面說明電機市場處于早期競爭階段,另一方面說明電機技術(shù)含量不高、同質(zhì)化比較嚴重。這17家電機企業(yè)有兩種,一種是主機廠的,比如北汽新能源,另一種則是電機企業(yè),比如深圳大地和,針對第一種,名義上這款電機標著北汽新能源,有可能并不是北汽新能源設(shè)計生產(chǎn),而是OEM代工的。為什么有這個區(qū)別呢?因為按照政策,新能源主機廠必須具備三電部件的設(shè)計生產(chǎn)能力才能通過新能源車型目錄。換個角度思考很容易明白,在新能源汽車市場還沒火之前,各個主機廠都在生產(chǎn)傳統(tǒng)汽車的, 技術(shù)研發(fā)方向主要還是發(fā)動機與變速箱等部件,可以說對新能源汽車的驅(qū)動電機幾乎沒什么積累,動力電池也是一樣,市場突然爆發(fā)了,大家都能生產(chǎn)電機了,怎么可能?技術(shù)是需要積累的。
所以,電機雖然成熟、簡單,但是目前大部分主機廠還不具備設(shè)計生產(chǎn)電機的能力,以外購電機為主就造成電機性能同質(zhì)化嚴重,也阻礙了整車性能與綜合產(chǎn)品力的提升。但是,對于那些有電機設(shè)計與生產(chǎn)的廠家來說,卻是機遇,比如通用,剛剛上市的別克VELITE 5就采用了條形繞組的電機,條形繞組的電機工藝更復(fù)雜、成本更高,但是性能更強、NVH更好;還有比亞迪在K9上采用的后驅(qū)輪邊電機,電子差速算法是行業(yè)的難點,也是阻礙輪邊電機、輪轂電機大規(guī)模量產(chǎn)的阻礙,早期有些K9有磨胎,經(jīng)過優(yōu)化控制策略,情況明顯好轉(zhuǎn),雖然輪邊電機技術(shù)復(fù)雜、成本高,但是帶來的好處也有很多,一方面是技術(shù)練兵,另一方面提升乘坐體驗。
通用條形繞組電機
與電機的成熟不同,動力電池則非?!澳贻p”了, 1996年通用推出EV-1采用的是鉛酸電池,它是現(xiàn)代電動汽車架構(gòu)雛形,從鉛酸電池到日系混動的鎳氫電池,再到現(xiàn)在流行的鋰電池,也才20多年,從時間角度分析,與發(fā)動機相比,動力電池還有很大成長空間。從第四批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》新能源乘用車配置電池來看,32款車型采用了17家企業(yè)的電池,其中16家是電池廠商,另外一家是長安新能源的,這說明其它乘用車的動力電池直接外購,包括電芯、電池組與電池管理系統(tǒng)等,而長安新能源的電芯外購,電池組是自己設(shè)計,電池管理系統(tǒng)可能是自己做的。從電池的角度分析,大部分自主品牌主機廠都沒有自己的電芯與電池組設(shè)計能力,所以,怎么能說掌握了三電核心技術(shù)?
除了這些自主品牌,再看一些合資品牌。寶馬沒有電芯設(shè)計生產(chǎn)能力,i8用的是三星SDI的電芯,不過整個電池系統(tǒng)是寶馬自己設(shè)計開發(fā),這也是大品牌的通用做法,但是華晨寶馬的合資自主品牌之諾為了能獲取補貼卻采用了國產(chǎn)電池組件。另外,通用汽車也沒有電芯設(shè)計生產(chǎn)能力,而是采用LG化學(xué)的電芯,電池組與電池管理系統(tǒng)都是自己開發(fā)。
顯然,對這些跨國車企來說,雖然沒有自己的電芯,但是它們卻堅持自己設(shè)計生產(chǎn)電池組件與管理系統(tǒng),這是為了加強動力電池的核心競爭力。與大多自主品牌的差別是,即使不采用這家的電芯,它們可以換個電芯品牌照樣能夠設(shè)計電池組,核心技術(shù)還是掌握在自己手里有話語權(quán),而這些自主品牌采購整套電池組與管理系統(tǒng),一方面技術(shù)受制與人,另一方面成本壓縮困難。對此,電動君一位業(yè)內(nèi)技術(shù)大咖朋友調(diào)侃道:主機廠建立BMS(電池管理系統(tǒng))團隊的用意是什么?好多主機廠都有這種團隊,卻沒見量產(chǎn)的產(chǎn)品,僅僅是為了掌握技術(shù),方便給供應(yīng)商提要求嗎?
最后說電控,前面已經(jīng)說了,廣義上電控有整車控制器、電機控制器與電池管理系統(tǒng),其實還有其它的。對于一般的主機廠來說,真正掌握的只有整車控制器,新能源汽車整車控制器與傳統(tǒng)汽車的整車控制器差別并不是很大,它的成熟度也比較高。
通過上面對電機、電池與電控的詳細分析,可以看出,絕大部分自主品牌僅掌握了整車控制器與三電集成技術(shù),對三電零部件技術(shù)卻是一籌莫展。而合資品牌方面,沒有電芯是它們唯一的軟肋,但是通過自己設(shè)計電池組與電池管理系統(tǒng),進而掌握動力電池技術(shù)彌補了這個缺陷。這就是自主品牌與合資品牌的差距,也是我一直否定“新能源彎道超車”的原因之一,技術(shù)這種東西是需要積累的,并不是風(fēng)口一轉(zhuǎn)你就能彎道超車。
今年以來,隨著新能源補貼逐步下降,那些在售的車型都有可能會漲價,這看各主機廠各自的應(yīng)對方案了。而行業(yè)內(nèi)也刮起一股動力電池必須降價20%的言論,處在風(fēng)口上的動力電池企業(yè)前兩年賺的盆滿缽滿,還在如雨后春筍般接連冒出。如果補貼下降,售價增加,那消費者購車意愿更低,銷量下滑;如果主機廠提高廠補彌補這個坑,那廠家利潤也將同步下降,這必然是主機廠看不下去的。
所以,在2020年前補貼逐步下降甚至之后退出,對于主機廠來說,最重要的工作是如何降低動力電池的成本,也是技術(shù)與市場博弈的關(guān)鍵階段,如果技術(shù)受制于人,降成本將難于上青天。市場向左,但有些車企也不至于向右,比如董明珠看上的珠海銀隆與比亞迪,還有一些合資品牌,前者有自己的動力電池技術(shù),后者具備電池系統(tǒng)開發(fā)能力。市場越來越收緊,對主機廠要求越來越高,直接購買三電零部件的做法也越來越行不通。