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大变局攻坚期:2022年汽车技术突破点

来源 中车友参考 浏览 1542 发表时间:2022-02-09 10:37:37

2022年汽车技术-汽车技能培训

在过去的两个月整个关注点开始聚焦于汽车行业一级投资的内容。今天想和大家一起来探讨下2022年汽车技术发展的整体情况,主要还是从电动化、软件和自动驾驶等几个方向来梳理。

Part 1:电动化方向

电动化的主要方向,还是围绕电池的选择、高效的驱动系统、快充和混动等几个领域来走的,本身这块就是原有动力总成的一个方向演进。

1)电池成本博弈

在技术进步、规模化以后,锂电遇到了全方位的资源约束,这使得持续多年的动力电池成本下降趋势被打断了。所以2022年,汽车企业必然会对几个事情做出选择:一个是PHEV&EREV混动和全面的BEV比例的选择;一个是化学体系的选择,主要围绕磷酸铁锂和4680电池的选择。因此在成本、安全和竞争策略指引下,2021年我们能看到国内大部分电动车型(的低配车型)都开始全面向磷酸铁锂转化,而所有的电池企业要关注4680高镍和硅碳负极能否在保证安全性同时带来成本下降。

备注:2022年传统方壳电池(高镍高硅)是做不了成本下降的。

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图1 电池成本曲线的变化带来的差异

2)自主品牌在DHT车型上的竞争

去年混动领域发生了很多的变化,最为出圈的是比亚迪围绕DM-i打造了一个突破口(这事2020年下半年就开始宣传了)。2022年,中国的整车企业在电池成本面前,必然要选择做对冲,让自己的燃油车有下一步的演进。目前很多自主品牌都发布了自己的DHT系列技术——长城柠檬混动DHT、吉利雷神动力、广汽钜浪动力、奇瑞鲲鹏动力、东风马赫动力、北汽魔方DHT以及上汽乘用车的DHT技术,总之能参与的都参与了。

2022年开始,DHT混动技术可能成为各家争逐的路线,开发DHT变速箱和新的发动机,则在本身PT部门和外部咨询公司合力下,并不是特别难的事情。因此2022年,能适应更广泛使用区间的DHT技术(车型),可能是新能源汽车的最大增量,相比较电池成本上涨的这部分,PHEV必然变得更香。

3)能耗降低

从大逻辑来看,电池贵了,想要提供给消费者更大的里程,怎么办?国内各个车企在电驱动层面,围绕着降低能耗使用碳化硅SiC器件替代IGBT成了主流共识,所以在2021年搭载新一代器件的车型都开始往碳化硅SiC器件方向发展,而且很多企业都开始把电驱动系统高度集成化,不仅把电机、逆变器和减速器这个三合一的驱动轴作为标准件,也把DCDC、OBC、PDU等系统进一步集成。

事实上,这东西不光围绕800V,随着成本的下降,400V的驱动系统中也会出现这个特征。也就是像下面英飞凌所展示的,后轴从成本驱动来看,大容量电池最终必然选择SiC技术来提高效率。

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图2 功率电子的选择

4)车辆快充和换电模式的博弈

2021年随着大量纯电动汽车上路,目前大部分纯电动车SOC 10%-80%充电需要40-50分钟,这也直接导致用户在高速公路充电站出现了排队的情况,另外在冬天充电时间增加,客观造成城市充电站排队时间过长的现象。所以在2022年,两条技术路线出现了分化,一个是围绕系统性的换电(本质是用更多的资金,通过模式分离,给消费者分期,用的是普通电池),一个是面向更短充电时间的车辆,特别是围绕800V的开发,在2021年发布了不少,这些800V快充产品将在2022年逐步落地。

目前快充,主要卡在了快充电池的开发上,一个是安全性的问题,一个是成本如何保证。所以在快充电池里面,围绕着原有VDA和590方壳电芯,长短刀片以及4680三种方式,每家电池企业的路线开始出现很大的分化。

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图3 2021年主要车企在高压化架构方面的动向

Part 2:智能化方向的突破

智能化方向一定是围绕一个强大的具备软件开发能力的汽车企业。2021年之前,汽车企业主要围绕EE架构做文章,但是实际深入下去,还是一个软件能力的问题。所以我觉得2022年我们大概率依然只能看到一个雏形。以长城为例,围绕中央计算、智能座舱和智能驾驶三部分,都需要一个业务主体去做软件集成,里面还有大量的算法剪裁,数据训练,集成和优化。从硬件铺设到软件成熟,整个周期可能2年才能逐步跑通。

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图4 中央计算软件架构

我们在2021年看到,德国和日本逐步放开L3的尝试。实际上,L3以上的智能驾驶技术的发展会改变人类驾驶车辆的行为习惯,从宏观来看将在交通安全、运输成本、用车效率和空气污染等方面推动整体社会的发展和进步,是一场由工业领域与交通领域共同拉动的产业革命。所以2022年,这块中国其实一直很重视,从地方层面可能会留出更大的自由度让企业去尝试L3的社会性实验。

从感知领域来看,摄像头的技术是在安防和消费层面具备非常大的协同,在这个领域有积累的产业链必然会向这个方向渗透,而大部分汽车企业都在摄像头的增加上面不遗余力,也会引入新的供应商来降低成本和提高性能。

围绕摄像头的感知系统

激光雷达是大多数汽车企业实现高级别自动驾驶的核心传感器。

而高精度和3D建模能力是激光雷达相较于其他传感器的核心优势,以摄像头主导的纯视觉方案在精度、稳定性和视野存方面在局限性,无法满足自动驾驶需要的安全冗余。对于特斯拉之外无法通过AI弥补硬件缺陷的汽车厂商而言,激光雷达是2022年的必要选择。我们在2022年应该能通过汽车企业上量,初步看到激光雷达实际价值,并且逐步看到它的必要性——看到激光雷达从一个仪器转变为合格的零部件。

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图6 围绕激光雷达的感知系统

2022年的汽车企业,更明确的采用集中式的自动驾驶计算平台架构来开发,也是国内新造车企业使用Orin武装自己的元年,如前面所说的——

智能座舱:高通为主导供应商,通过这个桥头堡在往智能驾驶、也就是目前大家热议的Digital Chassis(数字底盘)方向进发。

智能驾驶:Mobileye的核心本质是开发算法和芯片一体化的专有方案,这套在当前的竞争下似乎有些落伍了;而目前在这个领域占据主导权的主要是Nvidia,在开启TOPS大战以后,又把服务器端的计算要求提出来,也就是说给车企提供了类似特斯拉的边沿计算和云计算协同的发展路径;顺便着Nvidia也做一些高端的座舱方案。

而中国这边也在围绕自身开发替代方案,目前华为、地平线和黑芝麻三家跑在前面。

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图7 几家拥有高算力的公司都在围绕座舱和高阶ADAS展开争夺

在智能化的领域,目前整车企业还是试错和磨合,这是最磨人的阶段。没有一个非常强的主体结构,想要呈现出好的功能和软件体验几乎不可能,还需要给车企多一些时间适应这个变化。

小结:

2022年对汽车行业来说是一个恢复阶段,经历了芯片危机和疫情时代,汽车行业是需要缓一缓来打磨自己的产品。可能对于电动汽车来说2022年没有特别爆款的车型,我们需要更耐心去看到一些变化。