2021年11月，碳中和、碳達(dá)峰的時(shí)間表在國(guó)際能源氣候大會(huì)上被確定下來(lái)，2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放是各國(guó)的共識(shí)，新能源產(chǎn)業(yè)因此被推上風(fēng)口浪尖。
在過(guò)去100年的造車歷史中，近20年總體以燃油汽車為主，呈現(xiàn)出一個(gè)快速的線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，然而這幾年受全球能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的影響，新能源汽車走勢(shì)明顯強(qiáng)于燃油汽車。IHS預(yù)測(cè)，到2030年，全球新能源汽車普及率將會(huì)達(dá)到50%。這一數(shù)字被業(yè)界認(rèn)為相對(duì)保守，因?yàn)槿绻朐?050年真正實(shí)現(xiàn)凈零排放，全球新能源車的普及率應(yīng)該在85%以上。
老將新秀同場(chǎng)競(jìng)技
創(chuàng)新路上遇難題
在政策引導(dǎo)和市場(chǎng)需求的強(qiáng)烈刺激下，汽車產(chǎn)業(yè)變革加速，不論是汽車新勢(shì)力還是傳統(tǒng)車企都在試圖用創(chuàng)新謀求一條“新能源出路”。
然而汽車的電氣化、智能化改革并非易事。恩智浦全球副總裁、新能源及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理李曉鶴在恩智浦2022媒體開放日上直言：“新能源車企創(chuàng)新，正在或即將面臨四大挑戰(zhàn)。”
挑戰(zhàn)一：
降低整個(gè)生命周期的成本和排碳量
“以前大家只是關(guān)注造車當(dāng)中的成本跟二氧化碳排放量，而未來(lái)所有人都會(huì)關(guān)注全壽命當(dāng)中的總擁有成本的排放量。” 李曉鶴如是說(shuō)。
根據(jù)麥肯錫發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2025年電動(dòng)汽車材料生產(chǎn)階段排放將占到汽車全生命周期總排放量的45%，到2040年材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放占比將達(dá)到85%左右。這意味著產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)減碳的重要環(huán)節(jié)，而汽車生命周期成本中的排碳優(yōu)化能力將會(huì)直接決定企業(yè)在新能源中的競(jìng)爭(zhēng)力、成本和利潤(rùn)。
挑戰(zhàn)二：
延長(zhǎng)續(xù)航里程，加快充電
續(xù)航里程、充電基礎(chǔ)設(shè)施的密度和充電速度，是卡住新能源汽車進(jìn)一步拓寬市場(chǎng)的最大阻力，如果這三座大山能夠移除，使新能源車在使用的感受上與傳統(tǒng)車類似，那么新能源市場(chǎng)的潛力會(huì)得到進(jìn)一步釋放。
挑戰(zhàn)三：
軟件定義汽車
隨著燃油汽車向電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)變，車載控制的復(fù)雜度大幅降低，成為軟件定義汽車的重要推手。再加上汽車智能化的不斷滲透，使得汽車行業(yè)逐步從以“硬件”層面配置參數(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，過(guò)渡到“軟件”層面的智能化水平競(jìng)爭(zhēng)。汽車正在向消費(fèi)品轉(zhuǎn)變，這對(duì)汽車的迭代速度提出了新的要求，產(chǎn)品研發(fā)周期要從原來(lái)鋼鐵形式造車的4年變成軟件形式造車的2年，汽車的產(chǎn)業(yè)鏈隨之變得越來(lái)越短，這對(duì)整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新體系都產(chǎn)生了顛覆性的影響。
挑戰(zhàn)四：
適應(yīng)幾年后百萬(wàn)級(jí)汽車平臺(tái)的打造
“以前是幾十萬(wàn)輛車的量級(jí)，未來(lái)很多車廠都會(huì)面臨百萬(wàn)輛車的量級(jí)”， 李曉鶴表示，“從幾十萬(wàn)到百萬(wàn)量級(jí)，新能源造車平臺(tái)將面臨質(zhì)量體系、供貨體系、全球支持體系、商務(wù)體系的巨大變革”。
因此，如何去適應(yīng)幾年后百萬(wàn)級(jí)汽車平臺(tái)的打造，實(shí)現(xiàn)汽車的質(zhì)量、供應(yīng)、全球的服務(wù)體系和在工業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)化就會(huì)顯得尤為重要。
車企創(chuàng)新壓力
向下傳遞至底層技術(shù)
圖源 | EY
隨著汽車電氣化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化、共享化的推進(jìn)，每一輛汽車對(duì)芯片的需求呈現(xiàn)出幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)，這也是2018年后出現(xiàn)“缺芯”潮的重要原因。據(jù)悉，芯片供應(yīng)量不足的影響下，2018年全球汽車產(chǎn)量基本接近1億輛，而到了2020年卻下降到了8000萬(wàn)輛以下。
與此同時(shí)，2018年出現(xiàn)了域控制器的概念，大規(guī)模增大了汽車信息的吞吐量，未來(lái)伴隨自動(dòng)駕駛的發(fā)展將會(huì)出現(xiàn)更多的中央超算，到2030年后可能出現(xiàn)移動(dòng)服務(wù)的概念，兩者疊加后定會(huì)催生出新的經(jīng)濟(jì)模式和盈利方式，屆時(shí)不但車企造車的方式、想法、迭代速度、企業(yè)管理的模式需要改變，對(duì)底層技術(shù)來(lái)說(shuō)也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
比如，對(duì)于芯片公司而言，需要以整體系統(tǒng)思維的方式給Tier1或者整車廠提供產(chǎn)品，幫助其客戶應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。
在降低生命周期的成本和排碳量方面，芯片廠商需要通過(guò)簡(jiǎn)化部件成本，加速自動(dòng)化裝配流程，延長(zhǎng)電池的使用壽命以及簡(jiǎn)化二次回收利用，來(lái)幫助車企降低整個(gè)生命周期的成本和排碳量。
例如，在生產(chǎn)端，采用光通訊BMS的方式，降低線束的數(shù)量，解決組裝的復(fù)雜性問(wèn)題，甚至實(shí)現(xiàn)組裝自動(dòng)化；通過(guò)采用高集成度的智能化芯片組，降低外圍BOM的數(shù)量。
在延長(zhǎng)續(xù)航里程方面，最重要的不是把電池做得越來(lái)越大，而是把電驅(qū)能效做得越來(lái)越好。為了提高能效，SiC技術(shù)下的800V高壓快充方案已經(jīng)成為各大新能源汽車主機(jī)廠的主流選擇，當(dāng)然未來(lái)可能是1250V，包括從600KW到3MW的大功率充電，而電壓越高，對(duì)功能安全和診斷的需求就會(huì)越高，換句話說(shuō)，電池管理系統(tǒng)的需求量直接和電壓相關(guān)，對(duì)半導(dǎo)體來(lái)講供貨需求會(huì)更大。同時(shí)，我們會(huì)看到越來(lái)越多的基于AI和云的算法，用來(lái)強(qiáng)化和改進(jìn)電池的使用方式。
此外，如果出行即服務(wù)在2030年能實(shí)現(xiàn)，高壓充電、快充網(wǎng)絡(luò)能更加普及，那么簽約的自動(dòng)駕駛車隊(duì)會(huì)逐漸出現(xiàn)，這會(huì)帶來(lái)家用車向商用車的轉(zhuǎn)變，駕駛總里程需求可能會(huì)從20-40萬(wàn)公里擴(kuò)展至100萬(wàn)公里，換電也許會(huì)更加普及，對(duì)于芯片公司來(lái)講，需要考慮如何能更長(zhǎng)、更好地延長(zhǎng)電池的使用壽命。
在軟件定義汽車方面，隨著模塊化概念和域超算的普及，芯片公司一方面需要配合不斷加大的在線更新OTA的需求，另一方面也要開始做整車的建模，幫助客戶加快軟件仿真以及軟件的開發(fā)速度。
在打造百萬(wàn)量級(jí)EV平臺(tái)方面，車企對(duì)供應(yīng)商的要求不再只是造一顆芯片，而是必須具備四項(xiàng)基本功：一是有好的產(chǎn)品；二是有非常強(qiáng)的功能安全；三是有系統(tǒng)級(jí)的解決方案；四是有強(qiáng)大的汽車運(yùn)營(yíng)、供貨和質(zhì)量管理能力。
李曉鶴表示：“恩智浦是業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠把這四項(xiàng)技能做得完善的企業(yè)之一，產(chǎn)品覆蓋MCU微處理器、模擬前端、柵極驅(qū)動(dòng)器、安全電源管理以及車載網(wǎng)絡(luò)、傳感器等，在過(guò)去的5-6年中，恩智浦的模擬前端銷售數(shù)量呈現(xiàn)出了幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)，累計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)了1億片，在全球排名前20的新能源車企中有10家采用了恩智浦的方案。與此同時(shí)，為了更好地提升電驅(qū)的效率，恩智浦和客戶一起打造了高效的基于IGBT和SiC的逆變器解決方案，不僅和8家主要的功率模塊廠商都有配合，并且在全球前20的新能源廠商中，已經(jīng)有9家采用了恩智浦的高效逆變器的方案。”
寫在最后
李曉鶴認(rèn)為，“2030年，電池的成本會(huì)進(jìn)一步下降，產(chǎn)能會(huì)進(jìn)一步得到擴(kuò)充，C級(jí)以上車輛續(xù)航里程將達(dá)到800km，與現(xiàn)在的燃油車體驗(yàn)感無(wú)異。充電基礎(chǔ)設(shè)施方面，快充設(shè)施會(huì)迅速增長(zhǎng)，5分鐘之內(nèi)充滿80%，與加油感受類似。”
事實(shí)上，汽車產(chǎn)業(yè)在過(guò)去的20年中的確發(fā)生了非常大的變化，當(dāng)我們往回和往前看20年，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使短期內(nèi)市場(chǎng)還存在不確定性，但新能源汽車的中長(zhǎng)期潛力毋庸置疑，百萬(wàn)量級(jí)的EV平臺(tái)一定會(huì)在接下來(lái)20年中大量出現(xiàn)。而當(dāng)供應(yīng)鏈從一條線變成一張網(wǎng)，系統(tǒng)思維會(huì)變得尤為重要，這也是芯片公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力所在。
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