[汽車之家深評] 新能源車市2021年的成績單發(fā)布之后，超出了年初時所有人的預(yù)期。乘著新能源的東風(fēng)，智能網(wǎng)聯(lián)的滲透率也實現(xiàn)了翻倍增長，業(yè)內(nèi)看漲2022年的信心一陣高過一陣。技術(shù)作為影響市場最終表現(xiàn)的基石，變革上半場是電動化，下半場是智能化。站在產(chǎn)業(yè)格局重塑的重要節(jié)點，我們就來共同探討電氣化和智能駕駛技術(shù)有哪些現(xiàn)象特點和走勢。
第一部分 電氣化趨勢
2022年是新能源汽車補貼存續(xù)的最后一年，補貼結(jié)束之后，新能源市場將由政策導(dǎo)向徹底轉(zhuǎn)為市場導(dǎo)向，車企如何打造出成本可控、真正解決用戶痛點的產(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，電氣化的比拼重點從續(xù)航開始轉(zhuǎn)向成本、充電等方面。
磷酸鐵鋰熱潮再起：低成本化優(yōu)勢明顯
在成本、安全和競爭策略指引下，2021年我們能看到大部分新能源車型都開始搭載磷酸鐵鋰電池，作為低配款推出。這個趨勢會在2022年逐步加強，而且從客觀來看，已經(jīng)直接推高了碳酸鋰的需求。
2021年1-12月，中國動力電池產(chǎn)量為219.7GWh，同比增長163.4％；銷量為186GWh，同比增長182.3％；裝車量為154.5GWh，同比增長142.8％。
三元電池產(chǎn)量為93.9GWh，占總產(chǎn)量的42.7％，同比增長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263％。可以看出，磷酸鐵鋰電池的增速已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過三元電池。
從裝機量來看，磷酸鐵鋰份額也超過了三元鋰。2021年，三元電池裝車量為74.3GWh，占比為48.1％，同比增長91.3％；磷酸鐵鋰電池裝車量為79.8GWh，占比為51.7％，同比增長227.4％。
自2018年磷酸鐵鋰電池市場占有率被三元鋰電池超過之后，直至2021年7月實現(xiàn)逆襲。未來，磷酸鐵鋰電池將進(jìn)一步搶奪三元鋰電池的市場份額。
目前寧德時代是中國最大的動力電池供應(yīng)商，其磷酸鐵鋰路線主要有兩條，一是沿用原有的VDA 148寬度、220寬度和特斯拉定制寬度；二是通過電動自行車需求中的長圓柱電芯，來做微型車級別車輛的供應(yīng)。這兩條路線，前者是復(fù)用了現(xiàn)有的產(chǎn)線，后者是就低容量進(jìn)行兼容，降低產(chǎn)線投資。
比亞迪是“All in”磷酸鐵鋰的車企和電池供應(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）來進(jìn)行封裝。還有國軒，很早就開始在做圓柱磷酸鐵鋰低成本電池方案，這種技術(shù)路線最大的挑戰(zhàn)在于質(zhì)量的穩(wěn)定性，因為單個磷酸鐵鋰做成15Ah的邏輯，對于電池廠本身的質(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環(huán)節(jié)上沒有解決好，安全性會面臨很大考驗。
蜂巢能源最新推出了全系往短刀片切換的技術(shù)路線，這種長度的設(shè)計，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年國內(nèi)動力電池企業(yè)裝車量前十名（GWh） | |||
| 排名 | 企業(yè) | 裝車量 | 占比 |
| 1 | 寧德時代 | 80.51 | 52.1% |
| 2 | 比亞迪 | 25.06 | 16.2% |
| 3 | 中航鋰電 | 9.05 | 5.9% |
| 4 | 國軒高科 | 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)來源：中國汽車動力電池產(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)將展開非常激烈的競爭。當(dāng)然寧德時代的優(yōu)勢還很大，但從2021年弗迪電池的突破來看，2022年會有一些變化，特別是很多汽車企業(yè)也開始全面“All in”磷酸鐵鋰，對于在中鎳三元具備決定性優(yōu)勢的寧德時代還是有不小的影響。
高功率快充技術(shù)路線：大電流或者高電壓
目前大部分純電動車充電從10%-80% SOC需要40、50分鐘，冬天充電時間還會增加，客觀造成了一些熱門充電站點的排隊時間過長。去年十一假爆發(fā)了高速充電難的問題，進(jìn)一步激發(fā)企業(yè)推出充電時間更短的產(chǎn)品。提高充電效率有兩種技術(shù)路線：提高充電電流或提升充電電壓。
400V電壓平臺下，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。通過導(dǎo)入液冷系統(tǒng)可以把電流提升至500A+，從而實現(xiàn)200kW級快充，實現(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，則需將電動車從400V升級至800V級高電壓平臺，實現(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捷Taycan、現(xiàn)代Ioniq 5、極狐αS HI版，未來比亞迪、廣汽、小鵬、嵐圖、理想等也有望推出800V高壓架構(gòu)車型。
『800V 快充的進(jìn)化路徑』
2021年，車企發(fā)布了很多圍繞800V的布局計劃，預(yù)計2022年會帶來更大的變化。從具體設(shè)計來看，高功率快充主要帶來這些變化：
1）快充電池設(shè)計：2C及以上高倍率電池，在100kWh的裝機級別，為了實現(xiàn)200kW級快充需2C+電池，而設(shè)計400kW級快充需4C+電池。后者還需在電池模組層面通過串聯(lián)實現(xiàn)800V電壓，并且需要非常強的熱管理系統(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。
2）高壓架構(gòu)變革：目前大部分車企還是通過800V高壓架構(gòu)來進(jìn)行突破，這客觀上也帶來了零部件層面的變化，以電驅(qū)動為例，800V電機的軸承防腐蝕和絕緣性能需要提升，隨著整車百公里加速的比拼日益激烈化，保時捷、現(xiàn)代、比亞迪、大眾等主機廠紛紛選擇800V電機配合扁線+油冷的方案以提高電機效率。
在800V體系下，電動汽車逆變器需要采用SiC功率半導(dǎo)體，提高耐壓等級的同時帶來器件損耗降低、續(xù)航里程提升。而導(dǎo)入了800V，使得汽車企業(yè)更有動力把DCDC和OBC這些也需要使用SiC功率器件，進(jìn)行集成化設(shè)計，一方面提高耐壓等級和降低損耗，同時也減輕了重量。
『比亞迪八合一電動力總成』
第二部分 智能駕駛趨勢
電動汽車的普及為下一步智能駕駛提供了非常好的背景，車企也從比拼電動性能，到越來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始推出L3有條件自動駕駛系統(tǒng)，而國內(nèi)在L2+級別的輔助駕駛領(lǐng)域競爭非常激烈，尤其感知硬件和算力系統(tǒng)的軍備競賽達(dá)到了空前激烈的狀態(tài)。
部署大量感知器件
目前來看，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)品都具備非常強的感知系統(tǒng)，很多主機廠甚至把硬件數(shù)量及性能作為主打賣點。
激光雷達(dá)是大多數(shù)汽車企業(yè)實現(xiàn)高級別自動駕駛的核心傳感器。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，以攝像頭主導(dǎo)的純視覺方案在精度、穩(wěn)定性和視野存在局限性，無法滿足自動駕駛需要的安全冗余。對于特斯拉之外無法通過AI彌補硬件缺陷的汽車廠商而言，激光雷達(dá)是必要選擇。
| 車企搭載激光雷達(dá)方案 | |||
| 汽車品牌 | 激光雷達(dá)供應(yīng)商 | 車型 | SOP時間 |
| 小鵬 | Livox | 小鵬P5 | 2021年底 |
| 蔚來 | 圖達(dá)通 | 蔚來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、EQS | 2022年 |
| 沃爾沃 | Luminar | SPA2平臺車型 | 2022年 |
| 長城 | Ibeo | 機甲龍 | 2022年 |
| 極狐 | 速騰聚創(chuàng) | 阿爾法S HBT | 2021年 |
| 長安 | 速騰聚創(chuàng) | 阿維塔 | 2022年 |
2022年，車企將推出多款搭載激光雷達(dá)的智能汽車，激光雷達(dá)將迎來量產(chǎn)裝車元年。國信證券預(yù)測，全球乘用車市場激光雷達(dá)需求量將由2021年的22萬顆提升至2025年的2134萬顆，滲透率將由2021年的0.2%增至2025年的14%。
算力競賽愈演愈烈
圍繞高算力的計算芯片，車企都在逐步內(nèi)化自己的自動駕駛軟件開發(fā)體系，用硬件來彌補軟件方面的成長性，把高性能的產(chǎn)品預(yù)置成了一個主流的設(shè)計場景。
2021年汽車企業(yè)更明確的采用集中式自動駕駛計算平臺架構(gòu)來開發(fā)，這套系統(tǒng)主要包括“異構(gòu)分布硬件架構(gòu)”、“自動駕駛操作系統(tǒng)”。
異構(gòu)分布硬件架構(gòu)：面向L3級以上自動駕駛平臺需要兼容多類型、多數(shù)量傳感器，現(xiàn)有單一芯片無法滿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)為單芯片集成多個架構(gòu)單元，如英偉達(dá)集成GPU、CPU兩個異構(gòu)單元。
自動駕駛操作系統(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、運行實時、分布彈性、高算力特點，具備感知、規(guī)劃、控制、網(wǎng)聯(lián)、可擴展、云控等特點。
經(jīng)過系統(tǒng)性實踐，主要的汽車企業(yè)還是明確了方向，圍繞高算力的系統(tǒng)，一方面自己開發(fā)，一方面采用豪華高算力硬件套裝。
總體來看，2021年的中國新能源汽車發(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)。智能電動車的新賽道已經(jīng)確立，如何到達(dá)變革彼岸，考驗著各家車企的當(dāng)下功夫。（文/汽車之家評論員 朱玉龍）