第7期 | 中國電動汽車的技術現狀與發展趨勢 - 訪北汽新能源總工胡偉博士 (中)

2016-10-18 俞逸霖 姜偉 對話德國

嘉賓簡介

胡偉博士曾長期在德國從事電驅動系統的研究和開發工作,2009年獲得柏林工業大學博士學位,2006年至2014年就職於德國博世,擔任博世汽車電驅動控制系統開發團隊負責人,2014年胡偉博士回國加入北汽新能源,擔任工程研究院總師,負責北汽新能源電動汽車驅動系統產品的總體開發。

導語

前不久,德國聯邦參議院 (上議院) 通過決議,將提案在2030年後禁止內燃機汽車的銷售。而與此同時,中國掀起電動汽車"全民造車"熱潮,群雄逐鹿之下,國內企業技術水平究竟如何?技術與市場未來又會走向何方?大潮退去,誰將露出花色底褲?胡偉博士今天只告訴天資聰慧、骨骼驚奇、萬中無一的你...

(圖片來源: zw234.cn/)

1. 技術前沿 對話德國 作為資深電驅動控制的專家,您認為目前電驅動控制的主要研究方向有哪些? 胡偉

從控制領域來說,基於碳化硅的系統設計應該是未來發展的趨勢,也是當今主流研究機構正在做的事情。預計在2020年左右,基於碳化硅的電機控制器將會實現批量生產。

另外,不管是基於哪種技術,系統的集成化設計都非常重要。這主要是產業化的工作,表面上看似乎沒有什麼突破性的高科技,但卻是產品在同類市場里的核心競爭力的體現。總的來說,集成化設計的目的是在保證產品性能的前提下提高功率密度(縮小重量和體積)、降低成本和保證產品可靠性。

還有,產品的標準化很重要,現在國際上都在推行ISO26262、AUTOSAR等。主要還是要統一標準和保證產品質量。只有標準統一了,大家的研發成本和時間才可以大大縮減,對整個產業化進程來說都是非常有利的。

單從控制演算法的角度來說,目前主要研究的方向包括無感測器控制、容錯控制和控制性能優化。主要目的還是降低系統成本以及提高系統運行可靠性。從產業化的角度來說,一個重點研究的領域是系統故障的診斷和預測。

對話德國 在您看來,未來新能源汽車有哪些重要的發展方向? 胡偉

我認為,在未來10年這個時間範圍里,新能源汽車仍然是有兩個重要的發展方式,一個是純電動汽車,含增程式(自帶發電的純電驅動汽車,內燃機不作為驅動,僅用於發電),另一個是插電式混合動力汽車。

純電動汽車具有其它方式不可比擬的零排放優勢,隨著未來環境污染壓力越來越嚴峻以及化石能源的逐漸短缺,純電動汽車的發展前景會越來越廣闊。而且從目前的趨勢來看,三電技術逐漸成熟,隨著規模效應的體現,成本也會逐漸降低,純電動汽車的競爭力將會越來越強。不過,隨著鋰離子電池的大量使用,鋰礦、以及其它礦產資源儲備是否能滿足市場長久需求,還有待觀察。

除私人轎車外,純電動汽車在專用車領域,如:公交大巴、計程車、城市物流、分時租賃等體現出巨大的競爭優勢,必然全面替代燃油汽車。我們北汽新能源就是專註於純電動汽車業務。

純電動汽車目前由於受到續航里程上的一些局限,尚不能覆蓋汽車所有的應用範圍。與之相彌補的就是增程式純電動汽車和插電式混合動力汽車。這兩種方式不僅能夠大大降低排放,而且能夠進行長距離行駛。問題在於,系統集成的難度較大,核心技術主要掌握在國外各大企業,國內企業的核心競爭力弱。

插電式今後的發展方向,主要是電機與發動機和變速箱的集成一體化,中端轎車將廣泛採用這種模式。另外,四驅分散式的方案,例如後驅是純電驅動,前驅則是發動機加電機驅動,這種方案更有動力優勢,但成本更高,更適合一些高端產品,例如SUV車型和高端車型等。

2. 市場觀察

對話德國 眾多國內外車企都加入到了中國新能源汽車市場的競爭當中,在您看來,中國本土車企在新能源汽車領域最主要的短板是什麼?

胡偉

目前中國車企最主要的短板不完全在新能源技術,也就是三電(電池、電機和電控)上,而還是主要在傳統的整車技術上。

我們國內企業三電方面的技術跟國外先進的比並沒有很大的差距。如果非要說差距,可能會有個兩三年的差距,但這並不是很大的問題。當然,如果將三電繼續細分,比如細分到電池的電芯,或者說電機控制器裡面的晶元,這些主要還是依靠進口。但是如果從三電系統整體來看,我們國內的許多公司已經能夠做到國際上至少是中上的水平,部分企業甚至處於較為領先的位置。

相反,在傳統的整車技術上,我們仍然差距較大。儘管對於純電動汽車來說,沒有了發動機,沒有了變速箱,這些已經被三電代替掉了,但是還有底盤,還有車身,還有其它製造工藝的方方面面。在這些技術上面,中國的車企與國外大企業比還有很大的差距。目前國內車企的新能源汽車大多是基於傳統汽車的底盤技術,還沒有哪個國內車企能夠為新能源汽車重新設計全新的底盤。

所以目前的短板還是在傳統的工藝和製造領域,包括底盤和車身的研發與製造等方面。目前北汽新能源正加大投入,進行電動汽車全新平台的正向開發,未來新能源車型的底盤系統、車身系統等都會與傳統車型有非常大的區別,圍繞新能源核心技術全新開發的電動汽車,才稱得上是真正意義上的電動汽車,我們把它稱之為 「北汽新能源的3.0時代」。

對話德國

相對於傳統動力汽車,哪些因素對電動汽車的推廣影響最大,這些因素的變化趨勢是怎樣的?

胡偉

在我看來,目前新能源汽車的普及,得益於國家政策的因素多一些。但是除了政策以外,純電動汽車的普及,還有其它幾個主要影響因素。

首先是電池的續航里程。電池續航里程的不足,直接導致了消費者對電動車的信任度降低。解決的辦法就是不斷提高電池的能量密度,這在可預見的未來的5年有很大的提升空間。以我們北汽新能源來說,我們現在已經推出了續航里程300公里的車型,400公里的車型也即將面世,當續航里程達到400甚至500公里的時候,基本上就能夠打消用戶對續航里程的擔憂了。

第二是充電,整個充電網路基礎設施的建設是非常重要的。沒法充電就沒法開車,消費者就不會去買,對吧?兼做充電網路建設和運營的整車廠在國外只有特斯拉一家,在國內就是我們北汽新能源一家。我們公司從2014年就開始與合作方一起,做充電網路建設以及運營管理的工作,公司對這部分工作非常重視,而且投入很大。

第三是成本。電動汽車目前成本較高,主要還是由於電池的成本高。電池的成本一方面與產量相關,一方面與技術進步相關。從目前的趨勢來看,未來5年電池的成本會有很大的下降空間。

第四是工業設計。內外造型設計一定要有高的品質,給人一見傾心的效果。好的設計是打動客戶購物慾望的第一要素。大多數購車客戶都不是汽車專業人員,對汽車技術的各項指標了解甚微。因此,造型美觀的重要性就一定不能忽視。而且,社會的發展越來越追求個性化,這也主要體現在造型設計上。

對話德國

目前在北京有部分的計程車換成了電動汽車,您覺得未來電動汽車在計程車市場前景怎麼樣?當前的續航里程和充電問題是否對電動汽車在計程車行業的推廣形成了制約?

胡偉

我非常看好未來電動汽車在計程車行業的推廣,尤其是在像在北京和上海這樣的大型城市。

我們目前已經投放市場的主要是200公里左右續航里程的車型。我們曾做過調研,200公里續航里程基本能夠滿足計程車市場的需求。計程車主要是在固定區域里運營,司機早上拿到車一直到中午,工作4-5個小時一般開不到200公里。中午,計程車司機一般都會在一個固定的區域午餐和休息,這個時間大約是一個小時,剛好可以進行快充。許多司機同時還反饋,這種間隔快充的機制,反而能夠強制保證他們的休息時間,從而避免疲勞駕駛,確保了駕駛安全。200公里的續航里程完全能夠滿足計程車司機工作4-5個小時,休息1個小時的作息模式。

與此同時,我們還投放了相同續航里程的換電計程車。司機可以通過兩到三分鐘在換電站更換電池,然後繼續行駛。這樣就將續航里程的問題基本消除了。北汽新能源除了在北京建更多的充電樁之外,我們還與中石化合作建設換電站。已經有幾個在示範運營的換電站了,我們會逐步擴大,今後計程車充電和換電會越來越方便。

所以我覺得,未來市內全部的計程車替換成電動汽車是完全能夠實現的。

對話德國

您預測未來在新能源汽車行業,中國車企和國外車企會形成什麼樣的格局?

胡偉

目前來看,中國的新能源汽車企業推出的車型大多還定位在中低端,高端市場國產車型很少,中高端車型的產品主要來自國外車企,例如寶馬和特斯拉。

這樣的市場格局,歸根結底,並不是因為國內新能源技術的落後,而是因為國內傳統整車技術整個產業鏈的基礎薄弱。再加上國內車廠的品牌溢價能力較低,也很難支撐高端車型。

短時間來看,這種格局很難迅速改變。當前中國汽車行業,特別是新能源汽車行業,處於一個混亂爆髮式發展的狀態。這樣的發展狀態,在未來必將經歷一場大浪淘沙,弱肉強食的洗牌過程。技術相對落後,能力相對不足的企業將會被併購,最終會和歐美國家一樣,聚攏形成幾個行業巨頭。

3. 互聯網 + 汽車 對話德國 特斯拉的出現,從一定程度上顛覆了人們對汽車工業的一種認識,也刺激了很多中國的互聯網企業跨界進入汽車行業,對與這種跨界企業的進入,您有什麼看法? 胡偉

大家都認為特斯拉是一個IT公司,其實不對,特斯拉更是一個電池公司。為什麼我這麼說?因為特斯拉投入最多的是在電池領域,擁有最多專利的也是在電池領域。

當前電動汽車的技術發展,一切圍繞電池為中心。特斯拉就是基於其在電池領域的技術積累,一躍成為了領先的電動汽車整車廠。國內車企里,有一家就是比亞迪,從這方面講,和特斯拉的做法是一樣的。

然而特斯拉把自己包裝成高大上的IT技術公司,我認為這是它的宣傳策略,包括它的中控系統選用非常吸引眼球的大尺寸觸摸屏,儘管行業內對它的觸摸屏設計褒貶不一,包括它後續推出的鷗翼門,其實都是通過個性化的工業設計成功的達到了它的宣傳效果,這些都屬於它的企業文化以及市場策略。

對話德國 那對於中國許多互聯網企業加入汽車行業,您有什麼看法? 胡偉

我覺得這是一件很好的事情,因為互聯網企業的加入給汽車業帶來了新鮮的思維意識,讓這個行業不再是一個簡單的機械製造重工業行業,而變得更加智能化。

但與互聯網進入手機行業,把手機從一個電話變成一個電腦的浪潮不同,互聯網不會完全顛覆汽車行業,並不能改變汽車最主要的功能。

汽車的各個零部件,包括整車技術,將一直是汽車企業投入最多、成本最大的一部分。所以互聯網所提供的功能,雖然可以完美地與汽車結合,可以為汽車擴展許多新的功能,但是它不可能喧賓奪主成為汽車的主要功能,更會是一種錦上添花。

儘管互聯網不會改變汽車的主要功能,但一定會帶來一些新的商業模式,或者說改變市場的運作方式。

對話德國 有的互聯網企業尋求與傳統汽車企業合作,也有的互聯網企業自己主導開發,這其中會不會有一些黑馬或者獨角獸企業橫空出世? 胡偉

如果說自己主導開發的話,我認為很困難。

因為汽車行業不僅投入非常巨大,而且需要非常多的經驗和技術的積累,同時這個行業涉及到一個非常龐大的供應鏈體系。這些都不是一個新興的互聯網公司在短時間內靠資本運作和IT技術就能夠解決的。當然不排除會有一些新的公司和新品牌的汽車橫空出世,但它也一定是整合現有汽車行業體系內的資源並且重新包裝的結果。

對話德國

目前互聯網思維熱度很高,在您看來,互聯網思維對新能源汽車行業的運作模式有沒有產生什麼影響? 胡偉

我不是互聯網的專家,這裡我只是粗淺地談一下我的看法。我理解的互聯網思維,首先是用戶至上,然後就是免費經濟,羊毛出在豬身上。

互聯網思維對電動汽車的開發和市場推廣模式都有影響。雖然目前汽車作為一個相對昂貴的消費品沒有辦法直接免費,但是目前充電,停車,售後,都有人在嘗試提供一些免費的服務。360的周鴻禕說過,免費服務匯聚了巨大的用戶量之後,總有辦法在海量用戶基礎上,創造新的價值,構建新的商業模式。巨大的用戶群是整個價值鏈的重要一環,但未必是產生盈利的一環。

毫無疑問,新能源行業要發展,也需要探索新的商業模式。這個模式是什麼,要怎麼實施,還需要大家去嘗試,去實踐。

結語與預告

感謝胡偉博士與我們分享他對電動汽車技術現狀與市場發展的獨到見解,下一期對話中,胡偉博士將向我們介紹北汽新能源的發展現狀和未來的戰略規劃,另外胡偉博士也將為汽車領域人才的職業發展規劃提出自己的寶貴建議,歡迎您繼續關注!

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