撰文:徐鸿鹄 | 排版:王晓峰 |矫版:王晓峰
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公众号:几何四驱 (ID: GeometryAWD)
当下,几乎每一个整车厂都有一个全面电动化的时间表。
随着纯电汽车市场占有率的不断增加,
英国,法国和德国全面禁止燃油车的立法也箭在弦上。
2019年,沃尔沃将停售纯燃油车。
2026年,大众也将停售纯内燃机汽车。
车企开始纷纷向电动化转型,纯电动和油电混合动力将成为新的主力。这一切,似乎在预示着一个未来:内燃机已死!
显而易见,电动汽车在排放和能效上具备天然优势。
那么,在强势的电动化冲击下,
燃油车会彻底消失?还是会奋起反击,借尸还魂?
实际上,仍然有传统整车厂并没有完全放弃内燃机。
保时捷就认为,涡轮增压还有潜力可挖:
废气后处理,可变截面涡轮增压。
对二氧化碳更友好的内燃机燃料也可以帮助减少排放。
智能混合动力方案,内燃机和小型电动机搭配可以减少燃料消耗和排放。
第三个出路适时地迎合了当今令人欢心鼓舞的电动化思潮,于是有人说,试试混动?
那好,在给出内燃机死亡宣判之前,不如我们就先来仔细了解下混动这个概念吧。
在中国,新能源汽车通常指代「电动汽车」。
而「电动汽车」通常又指代「纯电动汽车」和「插电混动汽车」。
此外,还有一个庞大的灰色地带,也包含在广义的电动汽车范畴里:轻混,全混,增程混动,燃料电池,甚至还有什么弱混,微混……它们都可以被看作是电动化的汽车。
其实这么多命名还不算复杂,
最让人摸不着头脑的就是它们的分类了:
除了纯电动和燃料电池,其它车型都需要发动机。因此有些研究把纯电动和燃料电池划分为一类。再单看燃料电池,本质上氢燃料和电堆可以看作是个增程器,因此燃料电池和增程电动更加相似。虽然增程电动设计更接近纯电动,但有从运行逻辑上看更贴近常规混动(比如Note和Prius)。至于轻混你要再细分还会有P0-P4,P0+P4,P2+P4……各种排列组合杂交串儿。
贵圈真乱 !
其实,抛开乱象,广义的电动汽车其实只有一个特点:
核心三大件 – 「电机」 + 「电池」 + 「逆变器」
「核心三大件」再加「额外组合」才最终决定了电动汽车的定位!
如此之多的选择,是市场的意志使然。
然而在电动化发展迅猛的几个大国(日韩欧美中),由于国情不同,而且用户的偏好和口味各异,这让混动路线成为了一个巨大的需求市场,内燃机也将得以续命。
从混动汽车电池的种类和电压来看,
节能和减排效果覆盖的范围也很大,
内燃机的市场空间很广阔。
比如,在欧洲重点发展的48V轻混系统里,通常12V电源无法带动的冷却泵和空调压缩机运行,因此发动机转移到了48V纯电驱动,发动机负荷由此降低,燃油经济性也逐渐得到优化。
混动的出现只有一个目的:节能减排。
内燃机凭借巨大的保有量,只要适时切入混动路线,就能显著减少排放。因此,只要混动有市场,内燃机就不会被立即淘汰。
回到开始的问题,内燃机会最终“死掉”么?
要知道,纯电汽车确实不是吃素的:
总体架构上显然更加优秀,三电整合开发限制和约束更少,整合难度比内燃机低,开发周期更短,电动车的保养维护更简单,能源成本也更低。
行业标杆特斯拉花费了巨大的心力提升电动车的产品力: 戴姆勒对标他的电池组,奔驰参考他的动力系统,丰田研究特斯拉一己之力独自复活了交流异步电机,甚至连通用都组建了特别小组追踪它的技术动向。
特斯拉Model3通过集成度更高的总线设计,简化仪表布局大幅减少线束; Model Y据传也要体现柔性电路,并采用48V系统,进一步降低线束的用量,提高生产率,电动车的总装成本会显著降低。这样一来,电动汽车的总体复杂性将集中体现在电池本身。此外特斯拉也赶在燃油车按部就班的技术路线图之前,引领电气化,敢于尝鲜,ECU架构从碎片布局向集中控制转变,网联和直销模式带来了OTA需求……
特斯拉在市场上也掀动波澜,从掌控小的次级市场起家定位高端电动跑车市场;销售链独自掌控,加强客户体验强化品牌;最终秘密是利用智能和时尚-激发关注,将产品打造为社会现象。
特斯拉也给传统车企带来全新课题:电动车产品开发周期更短,产品迭代也更快,预期将比燃油车缩短2-3年,这对传统车厂7年换代周期产生冲击,加上单车利润被电池产业蚕食,原油供应链和销售价值链几乎全部被替换,传统车厂的盈利水平一落千丈,此时还要拿出大把的金钱投资未来应对不确定的挑战。
然而,特斯拉带着英雄主义的光环,却也有自己的困扰和隐忧:虽然电动车更具特色优势显著,但电池的拖累更加突出。电池还存在短板和硬伤,明显拉低了整车的经济性和产品力。
#01 电池经济性,关联着用车的时间成本,使用成本和能耗成本,是个综合的矛盾。
#02 纯电动车动力电池在成本,安全性,能量密度,充电时间,可靠性上还不均衡。电池产品力远远谈不上完美, 8-20个核心指标很难兼顾。
#03 从用户的角度来看,电池的问题还给电动车的使用带来三大痛点:续航里程,充电时间和充电桩覆盖率。
看来看去,优先解决充电时间是合理的突破口。充电时间以分钟为单位的话,其它两个矛盾可以降低为次要矛盾,通过时间来解决。
如何缩短充电时间呢?
保时捷的答案是800V高压方案,高压方案除了降低充电时间成本外,还能通过电缆降低整车重量,提高汽车的性能,对于性能车和豪华车来讲是天然的优势。
通过极致性能取得新的利润点,以应对电动化对汽车企业利润的冲击,这是豪华车品牌的最佳切入点。这也是特斯拉的想法。于是,保时捷,奥迪以及戴姆勒,宝马和福特共同创立IONITY公司,优先打开豪华车市场,普及充电设施的同时利用高压方案降低充电的时间成本。
至于续航里程嘛,则慢慢等待电池技术的成熟。
纯电动车的普及还需要基础设施的先决条件,城市改造建筑改造电网改造都是成本。可见,只有当电池技术突破和配套基础设施更加友好,纯电动汽车才能成为颠覆性的力量。
此外,如果氢燃料的经济性做的好,普及的难度也将低于纯电动汽车。补能的时间成本比电动车更好,加氢站设施的投资规模上也比建设和改造输电网络的成本更低。
氢燃料的来源多样:风电太阳能储能媒介,煤炭利用的副产品,生物能转换等等,氢燃料和电化学电池在汽车行业的厮杀只是次级矛盾,在其上游的能源和储能市场上的拼杀更加惨烈,经济性,利益的重新分配,市场的需求将成为最大看点。
在丰田的愿景里,就描绘着这样一幅图景:
-
燃料电池适用于长距离行驶,偏重于大型车。
-
全混和插电混动配合家用车。
-
纯电动助攻小型车和短途市场。
有人说苹果智能手机颠覆了诺基亚摩托罗拉,燃油车也会遭遇类似的对手,经历同样的结局。这个比喻是经不起推敲的:它只证明了智能淘汰传统,而能源的问题并不是跨越维度的打击,只是一种选择和偏好。
没有任何一部智能手机的拨号体验强过旧式手机,但显然智能比拨号体验要重要得多。智能手机耗电更甚,但智能带来的体验更加美妙 — 这是维度打击的魅力!如果说电动车必将淘汰燃油车,那就只有耗电的手机淘汰烧油的手机这个例子才具有说服力。
同样地,汽车淘汰马车也是个粗浅的类比。科学哲学被人类演绎了几千年,而归纳,演绎,溯因三大方法论加上科学直觉的迸发,才是近代400年来现代科学大爆发的基石。类比做不得严肃论证和求证,它只适用于艺术门类和日常生活里的共情体验。
对于车厂来说,尤其是德国的企业,从过于单一的涡轮增压产品向电动化的一揽子方案转型,焦虑程度可想而之,中年危机到来得如此之快,必然合纵连横寻求抱团取暖。
但这种转变并不是盲目的焦虑使然。
保时捷在面对不可逆转的趋势时,这样陈述说:
“ 每个人都必须找到自己的方式来塑造变革。我们的方法不是复制别人,而解决自己问题。 “现成的”解决方案很少适用。它们必须始终适应各自品牌的要求,否则它将无法运作。”
日系企业一直在忧虑和憧憬之间稳步前行,在不确定的未来面前也不敢大意,电池的技术未见曙光,智能时代汽车行业又要失掉60%的市场总量。
新能源车企的挑战更大,电动化还未站稳脚跟,积攒了实力后又将迎来智能化的颠覆。尽快结束能源之争,为将来的智能化做好准备,一场一场地打总好过多线作战。
不远的将来,汽车保险,停车场经济,汽车金融,汽车维修,未来一切面向汽车的服务方式都会衰落,移动革命将彻底变为对人的服务:提供更智能的享乐和工作场所。制造型企业如不转型为服务型公司,几十年后将很难生存下去。
彼得泰尔说过:
“ 最反主流的行动不是抵制潮流,而是在潮流中不丢弃自己的思考。”
反理性发展的事物不计其数,劣币驱逐良币的现世报太多了,汽车业里不乏这样的案例:欧洲涡压淘汰了自然吸气,而在日本正好相反:自然吸气淘汰了涡轮增压。 反理性是人类社会的特点之一,而反理性也让人们不会停止思考,接受自己的命运,用存在主义的开放态度接受一切,甚至那些难以接受的观点。
在现实的压迫中,不管是时代的弄潮儿还是因循守旧者都要不断作出妥协,但长期决定你人生的,还是你内心深处那个最长久,最长久的期盼。
未来20年,90%的全职工作岗位将会消失。
汽车行业也逃脱不掉失落的命运。
可当你回看历史,就会发现20年前,这个世界上90%的工作也都还没有诞生。 燃油汽车不会死,只是被时代遗忘:人们的注意力已经转变,新的事物会被创造出来带给我们更大的惊喜。
人们希望把握时代的趋势,但梦想很难照见细节,细节的层次远超你的想象。
哈耶克说过:
“ 在我们竭尽全力自觉地根据一些崇高的理想缔造我们的未来时,我们却在实际上不知不觉地创造出与我们一直为之奋斗的东西截然相反的结果,人们还想象得出比这更大的悲剧吗?”
因此,在变局面前,永远不必过分感到懊悔和焦虑。
祝你今天快乐,至于明天的快乐嘛,先留着我明天再祝!
特邀撰稿:徐鸿鹄
作者微信:honghu967935
现就职于 蒂森克虏伯 普利斯坦集团(Thyssenkrupp Presta AG)负责电动助力转向系统应用项目的开发与管理。
汽车行业11年从业经验 ,研究侧重点主要为底盘系统,电机技术以及无人车安全等。热爱物理,数学和科学哲学,乐于使用物理学思维和工具解决工科的问题。关注历史,经济学和艺术,跨越学科的藩篱,看见世界感受成长。不回忆过去,不教人做人,不给自己加戏,也不在意条条框框,最喜欢有趣的观点和深刻的见解。好奇心的驱使下,常常探究一些冷僻的问题,并不断地追问:为什么?为什么?为什么?
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