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大變局攻堅期:前瞻2022年汽車技術突破點|朱校長專欄

大變局攻堅期:前瞻2022年汽車技術突破點|朱校長專欄

在過去的兩個月我個人的職業生涯經曆了很大轉變,整個關注點開始聚焦于汽車行業一級投資的内容。今天我想和大家一起來探讨下2022年汽車技術發展的整體情況,主要還是從電動化、軟體和自動駕駛等幾個方向來梳理。

Part 1:電動化方向

電動化的主要方向,還是圍繞電池的選擇、高效的驅動系統、快充和混動等幾個領域來走的,本身這塊就是原有動力總成的一個方向演進。

1)電池成本博弈

下面這張PPT寫得很清楚,在技術進步、規模化以後,锂電遇到了全方位的資源限制,這使得持續多年的動力電池成本下降趨勢被打斷了。是以2022年,汽車企業必然會對幾個事情做出選擇:一個是PHEV&EREV混動和全面的BEV比例的選擇;一個是化學體系的選擇,主要圍繞磷酸鐵锂和4680電池的選擇。是以在成本、安全和競争政策指引下,2021年我們能看到國内大部分電動車型(的低配車型)都開始全面向磷酸鐵锂轉化,而所有的電池企業要關注4680高鎳和矽碳負極能否在保證安全性同時帶來成本下降。

備注:2022年傳統方殼電池(高鎳高矽)是做不了成本下降的。

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圖1 電池成本曲線的變化帶來的差異

2)自主品牌在DHT車型上的競争

去年混動領域發生了很多的變化,最為出圈的是比亞迪圍繞DM-i打造了一個突破口(這事2020年下半年就開始宣傳了)。2022年,中國的整車企業在電池成本面前,必然要選擇做對沖,讓自己的燃油車有下一步的演進。目前很多自主品牌都釋出了自己的DHT系列技術——長城檸檬混動DHT、吉利雷神動力、廣汽钜浪動力、奇瑞鲲鵬動力、東風馬赫動力、北汽魔方DHT以及上汽乘用車的DHT技術,總之能參與的都參與了。

2022年開始,DHT混動技術可能成為各家争逐的路線,開發DHT變速箱和新的發動機,則在本身PT部門和外部咨詢公司合力下,并不是特别難的事情。是以2022年,能适應更廣泛使用區間的DHT技術(車型),可能是新能源汽車的最大增量,相比較電池成本上漲的這部分,PHEV必然變得更香。

3)能耗降低

從大邏輯來看,電池貴了,想要提供給消費者更大的裡程,怎麼辦?國内各個車企在電驅動層面,圍繞着降低能耗使用碳化矽SiC器件替代IGBT成了主流共識,是以在2021年搭載新一代器件的車型都開始往碳化矽SiC器件方向發展,而且很多企業都開始把電驅動系統高度內建化,不僅把電機、逆變器和減速器這個三合一的驅動軸作為标準件,也把DCDC、OBC、PDU等系統進一步內建。

事實上,這東西不光圍繞800V,随着成本的下降,400V的驅動系統中也會出現這個特征。也就是像下面英飛淩所展示的,後軸從成本驅動來看,大容量電池最終必然選擇SiC技術來提高效率。

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圖2 功率電子的選擇

4)車輛快充和換電模式的博弈

2021年随着大量純電動汽車上路,目前大部分純電動車SOC 10%-80%充電需要40-50分鐘,這也直接導緻使用者在高速公路充電站出現了排隊的情況,另外在冬天充電時間增加,客觀造成城市充電站排隊時間過長的現象。是以在2022年,兩條技術路線出現了分化,一個是圍繞系統性的換電(本質是用更多的資金,通過模式分離,給消費者分期,用的是普通電池),一個是面向更短充電時間的車輛,特别是圍繞800V的開發,在2021年釋出了不少,這些800V快充産品将在2022年逐漸落地。

目前快充,主要卡在了快充電池的開發上,一個是安全性的問題,一個是成本如何保證。是以在快充電池裡面,圍繞着原有VDA和590方殼電芯,長短刀片以及4680三種方式,每家電池企業的路線開始出現很大的分化。

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圖3 2021年主要車企在高壓化架構方面的動向

Part 2:智能化方向的突破

我的了解,智能化方向一定是圍繞一個強大的具備軟體開發能力的汽車企業。2021年之前,汽車企業主要圍繞EE架構做文章,但是實際深入下去,還是一個軟體能力的問題。是以我覺得2022年我們大機率依然隻能看到一個雛形。以長城為例,圍繞中央計算、智能座艙和智能駕駛三部分,都需要一個業務主體去做軟體內建,裡面還有大量的算法剪裁,資料訓練,內建和優化。從硬體鋪設到軟體成熟,整個周期可能2年才能逐漸跑通。

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圖4 中央計算軟體架構

我們在2021年看到,德國和日本逐漸放開L3的嘗試。實際上,L3以上的智能駕駛技術的發展會改變人類駕駛車輛的行為習慣,從宏觀來看将在交通安全、運輸成本、用車效率和空氣污染等方面推動整體社會的發展和進步,是一場由工業領域與交通領域共同拉動的産業革命。是以2022年,這塊中國其實一直很重視,從地方層面可能會留出更大的自由度讓企業去嘗試L3的社會性實驗。

從感覺領域來看,攝像頭的技術是在安防和消費層面具備非常大的協同,在這個領域有積累的産業鍊必然會向這個方向滲透,而大部分汽車企業都在攝像頭的增加上面不遺餘力,也會引入新的供應商來降低成本和提高性能。

圖5 圍繞攝像頭的感覺系統

雷射雷達是大多數汽車企業實作進階别自動駕駛的核心傳感器。

而高精度和3D模組化能力是雷射雷達相較于其他傳感器的核心優勢,以攝像頭主導的純視覺方案在精度、穩定性和視野存方面在局限性,無法滿足自動駕駛需要的安全備援。對于特斯拉之外無法通過AI彌補硬體缺陷的汽車廠商而言,雷射雷達是2022年的必要選擇。我們在2022年應該能通過汽車企業上量,初步看到雷射雷達實際價值,并且逐漸看到它的必要性——看到雷射雷達從一個儀器轉變為合格的零部件。

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圖6 圍繞雷射雷達的感覺系統

2022年的汽車企業,更明确的采用集中式的自動駕駛計算平台架構來開發,也是國内新造車企業使用Orin武裝自己的元年,如前面所說的——

智能座艙:高通為主導供應商,通過這個橋頭堡在往智能駕駛、也就是目前大家熱議的Digital Chassis(數字底盤)方向進發。

智能駕駛:Mobileye的核心本質是開發算法和晶片一體化的專有方案,這套在目前的競争下似乎有些落伍了;而目前在這個領域占據主導權的主要是Nvidia,在開啟TOPS大戰以後,又把伺服器端的計算要求提出來,也就是說給車企提供了類似特斯拉的邊沿計算和雲計算協同的發展路徑;順便着Nvidia也做一些高端的座艙方案。

而中國這邊也在圍繞自身開發替代方案,目前華為、地平線和黑芝麻三家跑在前面。

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圖7 幾家擁有高算力的公司都在圍繞座艙和高階ADAS展開争奪

在智能化的領域,目前整車企業還是試錯和磨合,這是最磨人的階段。沒有一個非常強的主體結構,想要呈現出好的功能和軟體體驗幾乎不可能,還需要給車企多一些時間适應這個變化。

小結:

我個人覺得,2022年對汽車行業來說是一個恢複階段,經曆了晶片危機和疫情時代,汽車行業是需要緩一緩來打磨自己的産品。可能對于電動汽車來說2022年沒有特别爆款的車型,我們需要更耐心去看到一些變化。

圖|網絡及相關截圖

作者簡介:朱玉龍,資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師,著有《汽車電子硬體設計》。

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