新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,过去在传统企业领域,我们一直在说我们的发动机、变速箱一直落后于外国品牌,于是在新能源领域,“弯道超车”、“换道先跑”就成为了中国新能源车企的核心目标之一。而其中衡量“弯道超车”的一个重要标准,就是三电核心技术的自主研发能力。
有介于此,所有车企也都希望在宣传上紧贴自主研发这一概念,尤其是有些新造车企业。但是嘿电认为,如果我们去深究三电系统的自主研发能力,我们可以发现很多车企在混淆概念,接下来我们就从电池、电机、电控这三方面深究一下,看看到底自主研发应该是怎样的。
电池系统有哪些组成?
电池不仅是新能源车最重要的储能装置,同时也是整车制造之中成本最贵的一部分。但是大多数人,对电池系统还是有误解的。我们平常看到车辆底盘的电池包,往往是电池拼装之后的最终形态,名曰“电池包”,英文名称“PACK”,TA是长这样子的。
而我们经常挂在嘴上说到的宁德时代的电池,其实学名应该叫做电芯,硬壳电芯是这样子
而特斯拉的圆柱电芯长这个样子
在电芯到电池包的过程之中,还需要先让电芯组成电池模组,根据容量不同,一般6-12个电芯组成一个模组,然后8-12个模组再组成电池包。
大多数车企只能做PACK
目前除了比亚迪之外,绝大多数车企所宣称的电池自主研发能力,都只是电池PACK能力,也就是在宁德时代、力神等电池厂中,采购回来了电池模组之后,自己制造电池壳体,并且设计开发整个电池散热的管路。
因此,目前我们看到有些标榜自主研发的车企,在宣传口号上很容易让人产生混淆。比如合众汽车,旗下的哪吒U这款车,宣称的是自主研发恒温电池系统,其实是指整个电池的热管理系统(加热和降温),实际上电芯以及模组依旧是外采的(宁德时代和捷威动力)。
BMS是否自研很难说清
除了电池PACK之外,电池系统中另外一个息息相关的系统,当属BMS电池管理系统,这个系统主要目的是管理好电池系统之中各个电芯,防止电芯出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,同时还要根据电芯内部的温度,决定主动加热/散热的强度,使得电池尽可能工作在最适合的温度。
那车企一般在宣传的时候,也很容易将电池管理系统和电池温度管理系统进行混淆,举例说明,目前搭载宁德时代NCM811电池的车型,宁德时代在出厂时是有规定的,必须使用宁德时代编写的BMS程序。
因此这里自主研发恒温管理系统,其实是指自主设计的电池包的散热系统。BMS如何采集每节电芯的数据,BMS如何通过当前的电压、电流来估算整个电池包的容量和剩余里程,这些电池管理系统中最为核心的关键要素,都是由电池厂的BMS来提供,甚至包括电芯在不同温度下的充放电的电流,也都是电池厂规定好了,车企只是按照电池厂的规定,去实现电芯保持在这个温度,而这个也是所有自己做电池PACK的企业的基本要求。
除此之外,嘿电认为,新势力的自主研发并不等同于做得好,强如蔚来这样的新造车企业,自己做PACK不也是出了问题么。对于其他一台车都没有交付的造车新势力,能不能把电池温度管理系统做得比宁德时代这样的电池厂更好?这里要画一个大大的问号?
而在这一点上,小鹏汽车看得就比较透彻,将自家的G3 520以及P7车型,从电芯到PACK再到电池管理系统,全部交给宁德时代来做,即便出了问题,也省去了中间的漫长的定责扯皮过程。
电驱动系统,是指电动机、减速器以及逆变器(IGBT)的统称,电动机我们都很熟悉,是电能转机械能的装置,减速器我们可以理解为单速的变速器,逆变器IGBT则是将电池的直流电转换为电机可用的交流电的功率芯片。
电驱动层面又有哪些宣传误区?
实际上还没有上市,最终要到明年才能交付的爱驰U5,使用的还是博格华纳的电驱系统。根据爱驰汽车动力系统开发副总裁的表述,实际上最快这套电驱系统要到2020年底,才能实现装车,但是从2018年开始的传播,爱驰就开始宣传这套智能电驱了,如果不是找到了相关负责人的原话,很容易造成混淆。
而同样使用博格华纳电机系统的威马汽车,则很直接的说明了自家是基于博格华纳EDM进行的二次开发。
从目前国内的新能源车的情况看,能够实现自产电机并且装车交付的车企,同样是屈指可数,除了像是大众、宝马、奥迪、上汽、比亚迪、特斯拉这些企业之外,在新势力之中也只有蔚来和零跑拥有电机的研发能力。
过去我们一提到电控,很多人会局限于电机控制器,但实际上三电系统中的电控系统,应该指的是电动汽车控制系统,TA由多个系统构成,电机控制器只是电控的一个子系统。
我们单以电机控制器为例,它包括了如下图所示的控制板,控制系统以及控制策略。这就好比一台电脑,包含了主板、CPU这些硬件,同时还要有一个操作系统,而控制策略就好比我打开了电脑系统设置,根据自己喜好调整了显示屏的像素。
多数人对车企自研的定义,应该是控制板、控制系统以及策略都可以自己来搞定,但是实际上车企提到自研电控时的情况是如何呢?实际上就是采购的电控系统已经将软硬件都搞好了,车企自己搞定了控制策略。
然而控制策略直接决定了这台车的驾驶和用车体验,应该算是整台车的灵魂,在策略层面的自研,应该是造车的基本要求,而不是车企拿出来吹嘘的资本。
既然车企在宣传上,使用了很多概念来混淆视听,但是我们也有一个简单粗暴的方法来分辨——车型申报图信息。
在每辆车生产之前,都需要向有关部分进行申报,在申报信息之中,我们可以看到电池、电驱动的关键信息。比如像是比亚迪的车型,电池单体,电池总成以及电机,均有比亚迪自主研发。
再比如威马的车型,单体电芯由宁德时代提供,PACK总成由威马来做,而电动机则有博格华纳提供。
而合众的哪吒U ,减速器由上汽变速器提供,根据合众的产品经理说明,电机由博世提供;而在电池层面,单体电芯由捷威动力提供,PACK总成由安徽舟之航提供(该企业与合众无股权关系),也就是说合众也仅仅是在PACK设计层面由自己主导,生产层面还交由了外包公司。
通过车型申报信息,我们可以清晰的看到新能源车最重要的电池、电机层面的相关信息,但是对于普通消费者来说,如果不是具备极强的信息搜索能力,很难找到这些真实的信息。而车企通过一些巧妙的说辞来误导消费者,则是非常简单的。
在分析了这么多“自主研发”案例之后,我们会发现一个有意思的事情。强如大众、比亚迪这样的企业,他们拥有很强的三电技术能力,但是往往都是比较低调的,没有刻意的去讲三电自研能力,但是像是有些初创企业,刚刚在三电自研层面取得了一点小小的进展,就立刻把这个“皮球”吹大,恨不得所有人都知道,但实际这个“皮球”却是经不得推敲一扎就破。
新造车企业,陷入了一个“自研”怪圈,恨不得给自家的所有技术,都披上“自研”的外套,诚然我们国家的新能源企业的“换道先跑”,需要自主研发的支持,但是在造车这个领域,人力、财力都势单力薄的新势力是不可能面面俱到的,理性面对自研,选对一条适合自己的“赛道”努力活下去,其他领域找一家靠谱的合作伙伴,才是最适合新势力的做法。
到处浅尝辄止的结果,最后大概率就是摆烂。毕竟能不能自研是一会儿事儿,自研出的产品好不好又是另外一回事儿。
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