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產(chǎn)研:2023年電動(dòng)車(chē)十大硬件技術(shù)預(yù)測(cè)

2023/01/17
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導(dǎo)語(yǔ):2023年,圍繞汽車(chē)800V甚至更高壓平臺(tái)的普及,對(duì)于快充、電池、電驅(qū)、電容等一系列硬件都提出了更高的要求。其中有哪些硬件技術(shù)將實(shí)現(xiàn)快速落地量產(chǎn)?

中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)最新數(shù)據(jù)顯示,2022年,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別完成2702.1萬(wàn)輛和2686.4萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)3.4%和2.1%,全年實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng),我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)總量已連續(xù)14年居全球第一。預(yù)計(jì)2023年新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)漲幅和新車(chē)滲透率預(yù)計(jì)都將在40%左右,整體銷(xiāo)量規(guī)模有望觸達(dá)1000萬(wàn)輛。屆時(shí),中國(guó)將有望成為全球第一個(gè)新能源汽車(chē)進(jìn)入千萬(wàn)量級(jí)的國(guó)家。

隨著新能源汽車(chē)銷(xiāo)量和滲透率的增加,消費(fèi)者對(duì)于新能源車(chē)的痛點(diǎn)也急需解決:續(xù)航焦慮、補(bǔ)能焦慮、成本焦慮。各大車(chē)企紛紛引入高壓平臺(tái)以解決上述問(wèn)題,2023年,圍繞汽車(chē)800V甚至更高壓平臺(tái)的普及,對(duì)于快充、電池、電驅(qū)、電容等一系列硬件都提出了更高的要求。其中有哪些硬件技術(shù)將實(shí)現(xiàn)快速落地量產(chǎn)?本期與非研究院就來(lái)進(jìn)行一番預(yù)測(cè)。

補(bǔ)盲(低成本)激光雷達(dá)

根據(jù)佐思汽研發(fā)布的《2022年汽車(chē)激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(國(guó)內(nèi)篇)》顯示,2022年上半年,國(guó)內(nèi)乘用車(chē)新車(chē)激光雷達(dá)安裝量達(dá)到2.47?萬(wàn)顆;2022年下半年,國(guó)內(nèi)擬交付的激光雷達(dá)新車(chē)達(dá)到10?余款,包括小鵬G9、威馬?M7等,預(yù)計(jì)全年總安裝量有望突破8?萬(wàn)顆。

目前幾乎所有采用多激光雷達(dá)的車(chē)型,全車(chē)都統(tǒng)一使用了一種激光雷達(dá),而且規(guī)格都是完全一致,比如搭載華為智能駕駛解決方案的車(chē)型,它們都是使用了規(guī)格完全一致的等效96線半固態(tài)激光雷達(dá),而其中起到最主要作用的,就是那顆布置在車(chē)頭部位的激光雷達(dá),其他布置在側(cè)翼子板和尾部的激光雷達(dá),則是為了增強(qiáng)冗余和補(bǔ)盲而使用的。

補(bǔ)盲激光雷達(dá),一般會(huì)布置在車(chē)輛的側(cè)面,增強(qiáng)側(cè)向冗余,特別是對(duì)于保證自動(dòng)變道的安全性,有一定的幫助。加入了側(cè)向的補(bǔ)盲激光雷達(dá)之后,在泊車(chē)或者并線轉(zhuǎn)彎時(shí),可以更好地加強(qiáng)對(duì)于靜態(tài)物體的識(shí)別,因?yàn)榧す饫走_(dá)的點(diǎn)云對(duì)于各種狀態(tài)的物體都很感興趣,可以最大可能地避免像特斯拉自動(dòng)泊車(chē)過(guò)程中那樣撞到別人的車(chē)輛,或者刮到墻壁的情況。這種補(bǔ)盲激光雷達(dá)在增強(qiáng)側(cè)向冗余和識(shí)別能力的同時(shí),最有可能把毫米波雷達(dá)超聲波雷達(dá)替代掉。

目前市面上固態(tài)補(bǔ)盲激光雷達(dá)主要有兩款,一款是禾賽科技的FT120,另一款是速騰聚創(chuàng)的E1,當(dāng)然它們背后的禾賽科技和速騰聚創(chuàng)兩家也一起占據(jù)了中國(guó)車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)市場(chǎng)的半壁江山。在2023 CES中,國(guó)產(chǎn)廠商紛紛亮出了自己最新的補(bǔ)盲激光雷達(dá)產(chǎn)品。

高分辨率4D毫米波雷達(dá)

車(chē)載毫米波雷達(dá)幾乎成為L(zhǎng)2及以上智能駕駛的標(biāo)配。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)市場(chǎng)前裝角雷達(dá)搭載量為414.28萬(wàn)個(gè),同比增長(zhǎng)72.53%;前向毫米波雷達(dá)上線量535.72萬(wàn)顆,同比增長(zhǎng)38.43%。

過(guò)去,毫米波雷達(dá)被認(rèn)為是輔助型的傳感器,其產(chǎn)品定位和主要功能是實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警,而今,隨著自動(dòng)駕駛向更高級(jí)別演進(jìn),毫米波雷達(dá)的性能也亟待提升,例如:高程分辨能力和高分辨力、更遠(yuǎn)的作用距離、易于和視覺(jué)融合、能夠用雷達(dá)數(shù)據(jù)集訓(xùn)練AI。這四項(xiàng)能力的提升,意味著毫米波雷達(dá)可以和視覺(jué)一樣,具備對(duì)周邊進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別等成像系統(tǒng)的能力。從物理屬性來(lái)看,相對(duì)于激光雷達(dá)和攝像頭光學(xué)傳感器,毫米波雷達(dá)不受光線的制約,在雨霧雪等惡劣天氣下均能正常工作,在車(chē)載傳感器領(lǐng)域贏得了“全天時(shí)、全天候”工作的美譽(yù)。

目前,行業(yè)在車(chē)載毫米波雷達(dá)成像技術(shù)上的進(jìn)展主要分為兩種,一種是俗稱的4D成像(即建立在FMCW體制上的增加高度維信息的4D成像),另一種是車(chē)載SAR成像。

從成本來(lái)看,激光雷達(dá)的價(jià)格多在1000美元,而4D毫米波雷達(dá)成本約為激光雷達(dá)的1/10。正因如此,4D毫米波雷達(dá)被認(rèn)為可以直接替代一些低線束的激光雷達(dá)。伴隨著賽靈思、華為以及博世等供應(yīng)商的競(jìng)相追捧,4D毫米波雷達(dá)被推上“風(fēng)口”,成為智能駕駛“多傳感器融合”領(lǐng)域最有競(jìng)爭(zhēng)力的方案之一。包括大陸集團(tuán)、采埃孚、安波福、博世等傳統(tǒng)巨頭開(kāi)始陸續(xù)宣布4D毫米波雷達(dá)的相關(guān)解決方案,國(guó)內(nèi)的華為、復(fù)睿智行、蘇州毫米波、華域、楚航科技、威孚科技等公司也對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了布局。

4C高倍率電池

電池是電動(dòng)車(chē)的核心部件,直接決定了對(duì)電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)最為關(guān)鍵的續(xù)航里程。隨著新能源逐漸升溫,對(duì)電池行業(yè)的投入也越來(lái)越大,未來(lái)幾年,電池技術(shù)將迎來(lái)快速的發(fā)展。

4C代表著電池系統(tǒng)充電倍率,通俗的來(lái)講就是1C充電可在60min將電池系統(tǒng)電量充滿,而4C則可以在15min將電量充滿,在充電電流增大的前提下,可以有效減少充電時(shí)間,為用戶充電問(wèn)題提供有效的解決手段。目前市面上絕大多數(shù)主流的動(dòng)力電池包均只支持2C的充電倍率。

目前非常有名的麒麟電池就是4C電池的一種,它是電池產(chǎn)業(yè)龍頭寧德時(shí)代發(fā)布的第三代CTP技術(shù),也就是無(wú)模組電池包。這項(xiàng)技術(shù)最早是寧德時(shí)代在2019年全球首創(chuàng),當(dāng)時(shí)的第一代CTP技術(shù),令寧德時(shí)代的電池體積利用率突破了50%大關(guān)。而CTP技術(shù)發(fā)展至第三代,其體積利用率達(dá)到了72%,可將三元電池系統(tǒng)能量密度提升至255Wh/kg,磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg。

4C電池的優(yōu)點(diǎn)可以解決嚴(yán)寒地區(qū)電池充電效率下降的問(wèn)題。首先就是快速加熱電池,達(dá)到合適充電溫度。速熱技術(shù)通過(guò)超充樁高頻脈沖板塊與車(chē)端BMS互通,高頻脈沖速熱策略結(jié)合自主開(kāi)發(fā)BMS功能模塊開(kāi)發(fā),通過(guò)與樁端脈沖板塊雙向響應(yīng),在保證電芯應(yīng)用安全的基礎(chǔ)上,使電池在低溫環(huán)境中快速?gòu)臉O寒溫度下升溫至20-25℃的舒適區(qū)。

其次則是通過(guò)4C電芯快充功能為電池補(bǔ)能。而在電芯設(shè)計(jì)方面,通過(guò)調(diào)整電芯厚度提升散熱能力,結(jié)合快離子環(huán)、各向同性石墨、超導(dǎo)電解液、多梯度極片設(shè)計(jì)等技術(shù),提升化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的電荷傳遞及離子遷移速度,實(shí)現(xiàn)4C充電倍率。-10°C的環(huán)境溫度下僅需5min即能為車(chē)輛補(bǔ)充130km的續(xù)航。

最后是速冷,大倍率快充在提供優(yōu)質(zhì)充電體驗(yàn)的同時(shí),也需保障電池在快充過(guò)程中的溫升控制。電池溫控系統(tǒng)一體式集成技術(shù)進(jìn)行電池系統(tǒng)和整車(chē)的熱管理雙優(yōu)化。電池系統(tǒng)中采用雙進(jìn)雙出雙面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高液冷流量,散熱效率提高一倍,有效提升系統(tǒng)溫度一致性。整車(chē)端通過(guò)三通閥設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)與外循環(huán),外循環(huán)實(shí)現(xiàn)樁端大功率制冷,通過(guò)快插結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)車(chē)樁的液冷回路連接,保證密封性及使用可靠性。4C超充場(chǎng)景下,可維持電芯溫度不超過(guò)45℃。

麒麟電池將橫縱梁、水冷板、隔熱墊集成為多功能彈性?shī)A層,同時(shí)電芯倒置,采用多模塊底層空間共享,大幅提升了冷卻效果(+50%)、體積利用率(72%)和快充性能(4C)。麒麟預(yù)計(jì)23年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),適配鐵鋰、中鎳、高鎳多體系電芯,預(yù)計(jì)首批搭載理想、哪吒新車(chē)型,未來(lái)隨著規(guī)模效應(yīng)的釋放,降本提高性能優(yōu)勢(shì)更顯著,車(chē)企意愿度隨之進(jìn)一步提高。鐵鋰+麒麟電池可與刀片電池競(jìng)爭(zhēng),高鎳三元+麒麟電池可與4680競(jìng)爭(zhēng),進(jìn)一步強(qiáng)化寧德全球龍頭地位,同時(shí)提升了水冷板的價(jià)值量,加速4C快充技術(shù)的迭代。

800V快充技術(shù)

從成本與技術(shù)角度來(lái)看,大功率高壓快充正逐步成為新能源汽車(chē)的標(biāo)配,眾多主流車(chē)企相繼推出800V高壓平臺(tái)架構(gòu),并加速向1,000V甚至更高電壓架構(gòu)演進(jìn)升級(jí)。大功率快充趨勢(shì)之下,整車(chē)系統(tǒng)及充電樁所配置的半導(dǎo)體元器件都需要重新選型,以適配高壓系統(tǒng)對(duì)器件耐壓等級(jí)、耐高溫、絕緣、低損耗等方面的更高需求。

為縮短充電時(shí)間,提高補(bǔ)能效率,推動(dòng)新能源汽車(chē)全面普及,比亞迪、小鵬、吉利、華為等主流企業(yè)紛紛入場(chǎng),推出高壓平臺(tái)解決方案,為大功率快充應(yīng)用落地提速。預(yù)計(jì)到2026年,800V以上高壓平臺(tái)銷(xiāo)量將超過(guò)580萬(wàn)輛,占電動(dòng)汽車(chē)50%以上,而800V以上高壓平臺(tái)車(chē)型存量可達(dá)1,300萬(wàn)左右。

國(guó)內(nèi)ChaoJi充電標(biāo)準(zhǔn)2021年發(fā)布,超級(jí)充電基礎(chǔ)設(shè)施加速布局。ChaoJi充電源自中國(guó)大功率充電研究,并與德國(guó)、日本交流推進(jìn),可支持350kW-900KW大功率充電,充電電壓1000-1500V,充電電流500-600A,10分鐘增加續(xù)航300公里以上。新一代的ChaoJi充電技術(shù)路線發(fā)端于電動(dòng)汽車(chē)大功率充電需求,但并不簡(jiǎn)單指大功率充電接口,而是一套完整的電動(dòng)汽車(chē)直流充電系統(tǒng)解決方案。立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2021年底完成,并開(kāi)啟試點(diǎn)示范,預(yù)計(jì)2025年普遍安裝。

“光儲(chǔ)充”一體式電站

快充對(duì)電網(wǎng)沖擊很大,10個(gè)100~200kW的直流充電樁,需要一個(gè)額定1MW的變電站。電網(wǎng)改裝需要審批;就算審批順利,如果完全靠快充樁解決問(wèn)題,對(duì)全國(guó)配電網(wǎng)擴(kuò)容壓力巨大,所需總投資額將是十萬(wàn)億級(jí)別的。

“光儲(chǔ)充”一體化電站,簡(jiǎn)而言之,就是集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電于一身的一個(gè)綜合功能電站。它有三個(gè)特征:1、可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電自發(fā)自用;2、余電儲(chǔ)存;3、可結(jié)合儲(chǔ)能峰谷電價(jià)差套利?!肮鈨?chǔ)充”智能充電站的概念,在國(guó)內(nèi)最早由寧德時(shí)代提出。寧德時(shí)代通過(guò)4年投入,開(kāi)發(fā)出一個(gè)類(lèi)似集裝箱大小、帶儲(chǔ)能功能的充電站,能夠?yàn)橛脩籼峁﹥?chǔ)能、快充、電池健康檢測(cè)等服務(wù)。在用電高峰,該充電站可給電網(wǎng)供電;逢用電低谷,則給自身或電動(dòng)車(chē)充電,起到削峰填谷的作用。寧德時(shí)代實(shí)現(xiàn)了光儲(chǔ)充智能電站的快速落地。

“光儲(chǔ)充”系統(tǒng)能很好地應(yīng)對(duì)超充時(shí)代的高電壓、大電流對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊。在電動(dòng)汽車(chē)集中充電或者大規(guī)模充電的時(shí)候,通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)平抑電動(dòng)汽車(chē)引起的電網(wǎng)波動(dòng)。業(yè)界人士稱,光儲(chǔ)充項(xiàng)目可以通過(guò)儲(chǔ)能來(lái)解決電網(wǎng)增容、擴(kuò)容的矛盾問(wèn)題。

目前,國(guó)內(nèi)的車(chē)企還沒(méi)有大量涉足該領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)布局“光儲(chǔ)充放”的企業(yè)主要是寧德時(shí)代和華為,特斯拉短期在中國(guó)推廣并不容易,但在5年的時(shí)間維度看,其競(jìng)爭(zhēng)力非常明顯。

超級(jí)電容器

超級(jí)電容器是指介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,它既具有電容器快速充放電的特性,同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。顧名思義,超級(jí)電容的容量比通常的電容器要大的多,并且對(duì)外表現(xiàn)跟電池相同,因此也被稱為電容電池。

傳統(tǒng)電池如果頻繁充放電的話,就會(huì)影響電池的使用壽命,頻繁更換電池,又是一筆不小的開(kāi)銷(xiāo),這時(shí)候就能看出超級(jí)電容器的重要性了。

超級(jí)電容器在電動(dòng)汽車(chē)混合燃料汽車(chē)和特殊載重車(chē)輛方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)潛力。

超級(jí)電容器作為電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力電源,可以單獨(dú)使用或?qū)⑵渑c蓄電池聯(lián)用。這樣,超級(jí)電容器在用作電動(dòng)汽車(chē)的短時(shí)驅(qū)動(dòng)電源時(shí),可以在汽車(chē)啟動(dòng)和爬坡時(shí)快速提供大電流從而獲得大功率以提供強(qiáng)大的動(dòng)力。

在正常行駛時(shí)由蓄電池快速充電,在剎車(chē)時(shí)快速存儲(chǔ)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)大電流,回收能量,從而減少電動(dòng)汽車(chē)對(duì)蓄電池大電流放電的限制,延長(zhǎng)蓄電池的循環(huán)使用壽命,提高電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)用性。由于超級(jí)電容器在使用過(guò)程中沒(méi)有任何的化學(xué)反應(yīng),完全屬于物理變化,因此相對(duì)更加安全。再加上其充放電速度極快、功率密度高、大電流放電能力強(qiáng),同時(shí)在質(zhì)量上也更輕,因此更適合在高性能混動(dòng)車(chē)型中應(yīng)用。

蘭博基尼首款混合動(dòng)力車(chē)型Sián FKP 37就率先應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù),新車(chē)采用全新的輕型混合動(dòng)力架構(gòu),擁有一個(gè)功率密度為2400W/kg的超級(jí)電容器。官方宣稱,比同等重量鋰電池的功率密度強(qiáng)三倍。這個(gè)特性非常適合追求極致輕量化的超跑,在降低重量的同時(shí),獲得更大的馬力。

不過(guò),目前超級(jí)電容的能量密度離電動(dòng)汽車(chē)的要求還尚遠(yuǎn),還無(wú)法作為單獨(dú)的能量?jī)?chǔ)備設(shè)備運(yùn)用在普通民用車(chē)上。

高壓大功率電驅(qū)系統(tǒng)

隨著碳化硅的普及使用,在同等的體積下,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化電機(jī)和逆變器,從150kW升級(jí)到300kW,已經(jīng)是新車(chē)中的時(shí)尚。我們一般把這類(lèi)800V、250kW以上的高性能動(dòng)力總成叫做高壓大功率電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)不僅是具備高峰值功率,還可以支持200-260km/h的最高車(chē)速,同時(shí),對(duì)起步加速、爬坡都提供更強(qiáng)的動(dòng)力。扭矩響應(yīng)迅速,在起步加速、超車(chē)過(guò)程中都有更好的推背感。

2021年12月26日,株洲中車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司發(fā)布國(guó)內(nèi)首款基于自主碳化硅(SiC)大功率電驅(qū)產(chǎn)品C-Power 220s,該產(chǎn)品系統(tǒng)效率最高可達(dá)94%,可適應(yīng)當(dāng)前新能源汽車(chē)高頻快充、長(zhǎng)續(xù)航、高安全的需求。作為新能源汽車(chē)“三電”系統(tǒng)之一,電驅(qū)系統(tǒng)是新能源汽車(chē)的動(dòng)力源與核心零部件,被稱為汽車(chē)之“芯”。C-Power 220s電驅(qū)系統(tǒng)采用的第三代半導(dǎo)體材料碳化硅,是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一,基于碳化硅的解決方案可使系統(tǒng)效率更高、重量更輕,且結(jié)構(gòu)更緊湊。

新能源汽車(chē)是碳化硅最重要的下游領(lǐng)域,應(yīng)用了碳化硅技術(shù)的C-Power 220s高壓碳化硅電驅(qū)系統(tǒng)產(chǎn)品具有系統(tǒng)功率密度高、系統(tǒng)損耗少、續(xù)航能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),其系統(tǒng)效率最高可達(dá)94%,廣泛適配于高端轎車(chē)、SUV等車(chē)型,可靈活前后置搭載,能為乘客帶來(lái)更安全、更高效、更節(jié)能的駕乘體驗(yàn)。

輪邊電驅(qū)系統(tǒng)

輪邊電機(jī)是裝在車(chē)輪邊上的電機(jī),是通往輪轂電機(jī)的一種過(guò)渡。輪邊電機(jī)采用軸向電機(jī)驅(qū)動(dòng)4個(gè)車(chē)輪,可以由單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng),每個(gè)車(chē)輪都能有自由的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。在比亞迪的仰望上面,能看到這種技術(shù)的的首次應(yīng)用。通過(guò)左右兩側(cè)車(chē)輪正反轉(zhuǎn)就能實(shí)現(xiàn)原地掉頭,這是多少新手司機(jī)的福音。

輪邊電機(jī)的驅(qū)動(dòng)布置形式會(huì)對(duì)車(chē)輛的操作性和舒適性產(chǎn)生影響。但是在要求較低的商用車(chē)行業(yè),輪邊驅(qū)動(dòng)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)則變得很顯著。輪邊電機(jī)可以大大簡(jiǎn)化車(chē)輛結(jié)構(gòu),縮短動(dòng)力傳遞路徑,進(jìn)一步提高能量的傳動(dòng)效率,使電能得到最大限度的利用。而且輪邊電機(jī)系統(tǒng)由于其電機(jī)安置離輪轂近的特點(diǎn),對(duì)于后期的維修服務(wù)非常友好。但其缺點(diǎn)也非常明顯,輪邊電機(jī)的安裝尤其是在后軸驅(qū)動(dòng)的情況下,由于車(chē)身和車(chē)輪之間存在很大的變形運(yùn)動(dòng),對(duì)傳動(dòng)軸的萬(wàn)向傳動(dòng)具有一定的限制,對(duì)車(chē)輛的操縱性和舒適性產(chǎn)生影響。正是因?yàn)檩嗊呺姍C(jī)顯著的優(yōu)缺點(diǎn),使其目前在商用車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用前景遠(yuǎn)好于在乘用車(chē)領(lǐng)域。

在商用車(chē)領(lǐng)域,國(guó)際上布局最為領(lǐng)先的是比亞迪、采埃孚和奔馳一類(lèi)專門(mén)從事電機(jī)技術(shù)研發(fā)且有成熟產(chǎn)品的公司。其中,以國(guó)際零部件巨頭采埃孚布局最為迅猛,安裝了采埃孚輪邊電驅(qū)動(dòng)車(chē)橋的車(chē)輛已經(jīng)正在亞歐城市中試用(如圖2),并且得到了德國(guó)聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施部的補(bǔ)貼。近年來(lái)一些新型和傳統(tǒng)的零部件巨頭,如Protean、Elaphe舍弗勒、日本NSK也開(kāi)始意識(shí)到輪邊電機(jī)的重要性,逐步加強(qiáng)在輪邊電機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)投入。

從專利的目標(biāo)申請(qǐng)國(guó)分析發(fā)現(xiàn),中國(guó)是最受到國(guó)內(nèi)外企業(yè)關(guān)注的市場(chǎng),其次是美國(guó)和日本市場(chǎng)?,F(xiàn)階段,輪邊電機(jī)的發(fā)展動(dòng)力主要受到各國(guó)的政策影響,尤其是中國(guó)政府在近20年內(nèi)對(duì)新能源汽車(chē)相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資超過(guò)2萬(wàn)億,極大地帶動(dòng)了輪邊電機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外,從輪邊電機(jī)專利申請(qǐng)人排名分析可以看出,以比亞迪和宇通客車(chē)為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)是當(dāng)前該領(lǐng)域的申請(qǐng)主力。其次是以斯巴魯、本田為代表的日本車(chē)企和德國(guó)奔馳、保時(shí)捷等一眾的老牌車(chē)企。這些企業(yè)均在商用車(chē)零部件或者整車(chē)領(lǐng)域有成熟業(yè)務(wù)。

最后,雖然以特斯拉為代表的集中式驅(qū)動(dòng)形式仍是純電動(dòng)乘用車(chē)底盤(pán)技術(shù)的主流。但相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),輪邊電機(jī)在突破技術(shù)層面的難點(diǎn)后,它能量利用效率高等優(yōu)勢(shì)將會(huì)促使其在乘用車(chē)領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用。

鈉離子電池

鈉離子電池鋰離子電池相似的工作原理,主要是通過(guò)鈉離子在正負(fù)極之間的嵌入、脫出實(shí)現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移。

但是相較鋰離子,鈉離子體積較大,在材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能方面要求更嚴(yán)苛,這也成為鈉離子電池遲遲難以商用的瓶頸。

鈉離子電池技術(shù)路線有三個(gè)天然優(yōu)勢(shì),原材料便宜、擁有不錯(cuò)的性能特征、量產(chǎn)工藝能用鋰電池的產(chǎn)線。鈉離子電池使用的電極材料主要是鈉鹽,相較于鋰鹽而言儲(chǔ)量更豐富,價(jià)格更低廉。由于鈉離子比鋰離子更大,所以當(dāng)對(duì)重量和能量密度要求不高時(shí),鈉離子電池是一種劃算的替代品。事實(shí)上,也正是因?yàn)殇囯姵刂饕牧稀妓徜噧r(jià)格暴漲,才讓作為備選方案的鈉離子電池有了當(dāng)下熱度。

2021年底,寧德時(shí)代和孚能科技就表示,鈉離子電池普遍可以滿足小型車(chē)的續(xù)航需求。由于鈉離子的化學(xué)特性跟鋰離子電池很相近,這使得鈉離子電池量產(chǎn)的替代鋰電池具備可能。但對(duì)于制造環(huán)節(jié)來(lái)看,鈉離子電池的成熟工藝、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、良品率等仍需時(shí)間進(jìn)一步完善,對(duì)標(biāo)鋰電池,鈉離子電池距離大規(guī)模量產(chǎn)化還有7、8年的時(shí)間,2023年的最大看點(diǎn),是看寧王能不能把兩代鈉電池做出來(lái)。

目前來(lái)看,鈉離子電池的量產(chǎn)至少還要解決三個(gè)問(wèn)題:上游的材料供應(yīng)、 鈉電池的生產(chǎn)工藝、鈉電池的驗(yàn)證測(cè)試。我們期待2023年,鈉離子電池的產(chǎn)品能在儲(chǔ)能、兩輪車(chē)上進(jìn)行落地,逐步再擴(kuò)展到商用車(chē)和乘用車(chē)上。

軛式方向盤(pán)

今年6月份,特斯拉量產(chǎn)車(chē)Model S Plaid交付,使用了全新的軛式方向盤(pán),完全顛覆傳統(tǒng)方向盤(pán)的設(shè)計(jì),取消了方向盤(pán)上的按鍵和撥桿,不僅轉(zhuǎn)向燈、喇叭都通過(guò)觸控來(lái)完成操作;換擋的操作也通過(guò)點(diǎn)擊屏幕來(lái)進(jìn)行。

軛式方向盤(pán)在造型上可以說(shuō)是顛覆了傳統(tǒng)方向盤(pán)的設(shè)計(jì),相比傳統(tǒng)方向盤(pán)上的按鍵和撥片,軛式方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向燈、喇叭都通過(guò)觸控來(lái)完成操作。此外,軛式方向盤(pán)上的滾輪還可以進(jìn)行激活中控屏幕換擋器,通過(guò)點(diǎn)擊屏幕進(jìn)行換擋,從而來(lái)進(jìn)行換擋操作。相比傳統(tǒng)的換擋把和旋鈕式操作,這個(gè)設(shè)計(jì)非常超前。這也就意味著,使用軛式方向盤(pán)的車(chē)輛只需要踩油門(mén)前進(jìn),不需要進(jìn)行換擋操作。

這些操作聽(tīng)起來(lái)很有創(chuàng)意,但是也存在著一定的弊端。雖然在行車(chē)時(shí)的操作方便了許多,但是由于造型的問(wèn)題,許多人也許并不適應(yīng)軛式方向盤(pán)的造型設(shè)計(jì),并且觸控式的設(shè)計(jì)也會(huì)存在誤觸行為的發(fā)生。不過(guò)值得注意的是特斯拉的軛式方向盤(pán)并沒(méi)有裝備“漸進(jìn)式轉(zhuǎn)向”和“線控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)”,這也讓人質(zhì)疑,特斯拉的軛式方向盤(pán)是否靈活方便或者是操作準(zhǔn)確,而且在新的設(shè)計(jì)下安全性能又如何?

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寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司是全球領(lǐng)先的鋰離子電池研發(fā)制造公司,公司專注于新能源汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,致力于為全球新能源應(yīng)用提供一流解決方案。

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