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汽湃盘点 | 2021,这些新能源与智能化“井喷”发展

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新能源篇

总编 | 张克环

编辑 | 张俐

作者 | 关宇航

来自汽湃(GREATAUTO)的报道

2021年末,新势力李斌的一番言论,又一次将油电之争推上了舆论的风口浪尖,在李斌看来,都2021年了,实在想不通为什么还会有人买燃油车,除了能闻个汽油味儿,还有什么好?

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所谓忠言逆耳,虽然这番言论在很多人看来略显“癫狂”,但客观来说李斌说的是大实话,也是现阶段购车最中肯且合理的建议。

一个很现实的问题,在新能源包含纯电动与插混(增程式)这两大类的前提下,即使你介意纯电的补能问题,也还有插混与增程可以选择,而他们电驱的性能、行驶品质与能耗,完全碾压传统燃油车。

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销量数据足以佐证这一观点。我们以2021年混动领域最具代表性的比亚迪DM-i和增程领域最具代表性的理想ONE为例,2021年,他们都取得了足够现象级的恐怖销量,比亚迪积压的订单已经排到了2022年的第二季度,理想ONE更是以一款超过30万起售价的高端车型,轻松实现单月销量破万。

在如今混动与纯电技术大爆发的背景下,传统纯燃油市场已无任何竞争力可言,只剩所谓的“情怀”。

当然,除了比亚迪DM-i,2021年新能源领域其实还有很多技术亮点集中涌现,此外在部分主流品牌身上,除了新能源之外,还在智能化领域有诸多建树。

因此,2021年不仅是新能源爆发的元年,也是高阶智能技术爆发的元年,接下来,我们就来盘点一下,今年涌现了哪些惊为天人的新技术。

GREATAUTO

深度混动系统大爆发

DM-i之外,还有多家的DHT

碳达峰、碳中和的目标压力之下,传统能源向深度混动新能源方向发展,是纯电动之外的最大发展方向,而2021年,正是我们国内市场深度混动的爆发之年。

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2021年3月8日,比亚迪旗下首款采用深度混动系统DM-i的车型秦PLUS上市,凭借馈电还不足4升每百公里的恐怖油耗水准,一举引爆了主流家用车市场;而随后上市的宋PLUS DM-i、唐 DM-i以及近期上市的宋PRO DM-i,也都实现了超低的馈电油耗表现。

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DM-i能有如此低的馈电油耗表现,综合混动技术的进步居功至伟,不仅是通过更先进的理念实现了能源利用的更高效率,比亚迪还在传统内燃机的基础热效率,附件电控化、BMS、温控、电机扁线绕组等多个细分领域实现了技术进步与突破。

同时,针对深度混动系统一直以来的“成本”痛点,比亚迪也是成功以技术换取了降价的空间,更先进的磷酸铁锂“刀片电池”,不仅成为了底盘结构件,还实现了电池组体积比能量密度与高安全和低成本的大突破。

当然,深度混动的好处,其它车企也看在眼里,在比亚迪之外,多年前也有多家自主车企展开预研,并纷纷在2021年开始有收获。

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长城的两档DHT,是比亚迪DM-i之后的第二个市场爆点。不同于比亚迪通过行星齿轮组强调内燃机与电动机协调发力的逻辑,DHT在逻辑上更像是让电动机与内燃机分别负责不同的工况,并且通过两档减速器的加入,进一步扩大内燃机和电动机的最佳工况区间。

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好处有二,一是更强大的电驱能力,能支持纯电驱动应对更多工况,拓展性更强,除了城市使用外,off-road理论上也可以兼容,并且未来扩展为更多的PHEV架构车型也仅需加大电池就行;其二;是理论上更好的动态质感。因为电驱工况的增加,车辆在更多情况下都表现的更像是一台纯粹的电动车,NVH质感更好,即便是大动力请求与馈电工况出行,DHT的结构也能通过电机补偿扭矩来让离合器实现“无感”接合,避免了传统混动系统工况切换时恼人的震动感传递。

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同时长城为了让“质感”二字表现的更加淋漓尽致,我们还发现其2021年上市的几款新车型,不少都配置有ANC主动降噪功能,配合发动机舱防火墙不俗的隔音设计,在我们之前试驾时,其表现出的高品质感,与纯电动车型完全无异。

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而类似于比亚迪DM-i和长城DHT这种深度混动系统,在2021年我们还看见了吉利雷神DHT,奇瑞鲲鹏DHT的发布,他们的新车型都将在2022年陆续上市,其各有各的设计特性,但省油又省电的优势是一致的。

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此外,在2021年,长安还发布有混动iDD系统,虽然在机械的逻辑结构上没有太多出彩之处,但是在PHEV车型上采用大容量电池组+快充,来换取城市完全纯电行驶的理念,还是很值得推崇,更贴近于此前发明PHEV车型时的初衷。

动力电池技术大爆发

除了新配方,还有新理念、新工艺

2021年,不仅是新能源在插电式(增程式)混动领域的大爆发之年,同时也是纯电动车型在动力电池技术上的大爆发之年。

动力电池新技术的集中爆发,也直接让电动车的市场平均产品力突飞猛进,使得2021年新能源市场中,纯电动已经占据了绝对大头的市场份额。

此外,新技术、新配方、新工艺的大量涌现,配合充换电基建设施的大面积新建,也可能会使得纯电动时代提前到来。

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2021年的新技术中,4680电池的小规模量产,特别值得一提。它是目前三元锂电池在针对几个产品痛点上的重大突破性产物,一是针对目前三元锂在811配比提升能量密度已近极限的大背景下,通过结构更新,成功让成组电池包的能量密度再次提高,特斯拉官方数据是续航增加16%。

其二,则是针对三元锂在大功率充放电过程中、极耳部位会热量积聚,不便于进一步扩大功率,且有热失控安全隐患的背景,创造性的作出了“无极耳”设计的进化,再通过升级工艺实现量产,不仅让热稳定性表现更佳,还为未来新车进一步提高充放电功率,打下了坚实的基础。

针对三元锂电池痛点的新技术,还有我们国内自主品牌的努力。

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众所周知,2021年亮相的“准量产”新车中,电池容量与续航最夸张的就是新款的广汽埃安LX PLUS,CLTC续航突破1000公里。

并且不同于蔚来是用半固态做到150度电的容积,埃安则是用成本更低的传统镍钴锰三元锂,做到了惊人的一块电池组144度电容积,系统能量密度高达205Wh/kg。

核心的技术创新,是海绵硅负极片的引入,在新电池中,广汽埃安在电池负极加入了像海绵一样柔软的硅片。使硅在充放电过程中的膨胀和收缩被限制和缓冲,不会碎裂,并让硅负极可如同海绵吸水一般储存更多能量。

这项技术大幅降低了电池的质量和体积,在同等电量的情况下,动力电池单体电芯实现体积减小20%、重量减轻14%。并且根据广汽埃安官方透露,海绵硅负极片电池目前的电芯能量密度已经可达280Wh/kg,未来通过技术迭代后,海绵硅负极片电池的电芯能量密度理论上还将达到315Wh/kg。

能量密度在突飞猛进,电动车续航已经越来越长,快充功率也在增加,充电时间还越来越短;显然,制约电动车大规模普及的最后一个命门,只剩下了电池的安全性。

这个看似无解的“命门”,其实在2021年也迎来了大量的技术突破,即使我们不提已经被世人所熟知的比亚迪“穿刺也不燃的刀片电池”。

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先说以三元锂之身,成功挑战针刺实验的“弹匣电池”。广汽埃安为了提高三元锂电池的安全性,尤其是热稳定性,开创性的在电池组身上设计出了超级安全结构的“弹匣电池”,通过超耐热稳定电芯、超强隔热设计、极速降温的速冷系统、全时管控的第五代电池管理系统,再加上诸多复合新材料的应用,弹匣电池即使采用三元锂材质,也能将针刺实验带来的短路热失控控制在合理水平内,不自燃不爆炸,让三元锂也能拥有和磷酸铁锂一致的安全性表现。

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类似的理念产物,还有长城汽车此前发布的“大禹电池”,这也是一种针对电池组安全性而非电芯安全而来的新技术,通过大禹治水“用疏不用堵”的逻辑,提高热失控时的隔绝稳定性和热量排泄能力,也极大的提升了电池组的安全性表现,让消费者对于电池自燃不再担心。

同时在成本方面,2021年也有大量新技术突破到来,为电动车加速全面普及立下了汗马功劳,这里主要提两个已经实现量产下线和即将实现量产下线的新技术。

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一是7月16日,蜂巢能源实现了首款无钴电池的量产下线。这意味着全球首款无钴电池走出实验室,正式实现量产,蜂巢能源也由此成为全球首家突破无钴电池技术难关,成功实现产品量产的动力电池企业。

而“无钴”,顾名思义就是没有钴元素的电池,这是目前针对三元锂电池成本居高不下的解决方案,因为目前全球探明的钴资源储量仅为710万吨。在全球电动化快速发展的大潮下,钴资源的稀缺将导致未来成本飞速增长,可能很快超出车企以及消费者的承受能力。“无钴”,就是为了摆脱这种制约。

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其二,则是宁德时代此前在7月29日发布的钠离子电池。与无钴电池思路类似的,它也是为了摆脱产能和成本的制约,因为目前的锂矿依然相对稀缺,如果全球车企均实现电动化发展,那么锂资源也会极为抢手。相比之下,“钠”这种元素就大不同了,其在整个地球元素中的含量排名高达第六,几乎唾手可得,在今年2022年或者明年2023年,实现钠离子电池的规模量产,将直接让电动车走入千家万户。

智能技术再下一城

L3级已经触手可得

更有AR走入千家万户

说新能源电动车,那就离不开智能化,因为新能源车型先天的架构优势,整车智能化如今也在以更快的速度,在新车型中加速普及。

2021年,我们看见了足够多的全新智能化技术量产落地。

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先说最核心的高阶自动“辅助”驾驶。之所以要强调“辅助”二字,其实还是责任归属问题,在现阶段,因为L3级自动驾驶需要将事故责任部分归于车企,因此在技术目前还尚未完全成熟的情景下,车企们基本都是将部分高阶的、部分场景下不完全的L3级自动驾驶,称为“L2+级”自动“辅助”驾驶,这样就能避免责任问题。

但即便如此,大量的高阶“L2+级”自动辅助驾驶到来,也值得消费者们欢欣鼓舞。

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在2021年推送的高阶智能驾驶辅助中,长城NOH特别值得一提,以首发搭载的魏牌摩卡为例,它们不仅是实现了硬件的全系标配,还进一步拉低了高阶辅助功能的入门门槛,仅需15000元的一次性花销,相比特斯拉EAP/FSD,小鹏NGP,理想NOA,蔚来NAD等等都要便宜,在今年2022年,伴随着咖啡智能系统的更大规模装车量产,未来长城系旗下品牌在高阶自动驾驶方面的表现,更加值得期待。

当然,从上面这一段你也已经可以看出,现阶段高阶自动驾驶辅助的选择其实已经非常丰富,特斯拉、魏牌、哈弗、小鹏、理想、蔚来等等都已经有类似功能,不少还都是在2021年到来或有升级的。

而接下来的2022年,能实现高阶自动辅助驾驶的车企品牌还会更多,比如已经箭在弦上的零跑、哪吒、华为系等等。

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而除了自动“辅助”驾驶,2021年其实也是智能交互的大爆发之年,不仅有鸿蒙车载OS,银河OS,咖啡智驾等主流智能交互系统的发布量产,还有很多细节技术的大更新,比如我们说智能交互最核心之一的增强现实AR。

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AR目前在2021年最主流的应用之一,有AR增强现实导航,通过摄像头实时画面与地图导航数据的高度联动,解决了此前平面二维导航引导不准确的问题,配合L2级与高阶自动驾驶辅助,会有更好的出行体验。

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除了导航,AR还被应用在了HUD抬头显示上,比如大众ID.3的AR-HUD显示,可以将大量车控与导航信息直接投射到风挡玻璃之上,与驾驶者的前方视野直接融合,不仅效果科幻,交互效果也是满分好评。

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最夸张的,在2021年年底刚刚举行的NIO DAY 2021上,蔚来还发布了与新车ET5相匹配的AR眼镜,由驾驶者直接佩戴,可以看成是效果再次升级的AR-HUD显示,显示效果更好,交互更到位。

而在技术如此大发展的背景下,2022年,也许整车的智能化驾驶与智能交互,还能继续进化,继续向着科幻的“第三移动空间”目标迈进。

写在最后:

2021年,疫情大爆发的第二年,在经济受影响,产能制造被环境限制的大背景下,此前其实所有人都不大看好新能源与智能科技的加速发展。

但如今结果已现,纯电动的电池技术,混动的动力总成技术,自动驾驶与智能交互技术都在2021年实现了大踏步的飞跃,其中一些甚至是对市场产生了质的影响。

显然,大趋势已然不可逆转,是时候抛弃你那陈旧的燃油车思维了。未来已至,积极拥抱变革,才是最明智之举。

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