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未來電動車降本的空間在哪里
文章來源:本站收集  上傳時間:2020-1-10  瀏覽量:2489
 電動車的成本何時才能與燃油車的成本持平甚至更低?對于這一生產(chǎn)端和消費端都十分關注的問題,行業(yè)人士都有著不同的觀點。2018年,彭博社稱,如果鋰離子電池的價格持續(xù)下跌,最早可在2024年,電動車的成本或將與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型持平,而2025年或將低于傳統(tǒng)車型。

  對此問題,蒙羅公司首席執(zhí)行官Sandy Munro在接受蓋世汽車采訪時表示,“如果按一輛車的5年TOC (Total Cost of Ownership,總擁有成本)來看,目前電動車的成本和燃油車的成本已經(jīng)基本持平了。電動車除了初始售價比較高,其它都比較低。電價比油價便宜,并且電動車基本不需要保養(yǎng)費用。我認為如果把所有的開支算在一起,就5年周期來看,現(xiàn)在電動車的成本和燃油車的成本已經(jīng)持平了?!贬槍﹄妱榆嚹壳俺跏际蹆r較高的現(xiàn)象,Sandy也指出了未來降本的空間所在。

  固態(tài)電池將成電動車降本的關鍵

  與傳統(tǒng)燃油車相比,電動汽車增加的主要是電池、電機和電控,而目前動力電池成本占純電動汽車總成本的40%-50%左右,因此成為降本的關鍵領域。Munro認為,固態(tài)電池是電動車降本的最大潛力所在。“目前,大家都在使用鋰離子電池,如果想要降本,就需要研發(fā)出新電池、新的動力系統(tǒng)。我認為,固態(tài)電池可能會帶來最大的降本空間。雖然現(xiàn)在有很多企業(yè)在研究固態(tài)電池,但是還不足夠好。5年后,我們將會看到另一番景象,動力系統(tǒng)的成本將會大大降低?!?/span>

  與當今市場上普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。據(jù)了解,固態(tài)鋰電池的能量密度大約為傳統(tǒng)鋰電池的2-3倍,且可防止鋰枝晶現(xiàn)象,消除電池破裂或高溫等意外帶來的起火隱患,在擁有高能量密度的同時還能確保安全性。由于不再需要電解液,所以會不再需要冷卻管等部件,因此成本將會下降。

  正是固態(tài)電池的較多優(yōu)勢,全球很多企業(yè)已開始在該領域布局。豐田從2010年開始就重點研究固態(tài)電池,并希望在2020年后實現(xiàn)商業(yè)化;戴森旗下子公司Sakti3也在積極研究固態(tài)電池。至于哪些公司能夠在固態(tài)電池市場拔得頭籌,Sandy認為,中國企業(yè)有很大的機會?!澳壳?,中國企業(yè)已經(jīng)主導了全球電池市場。固態(tài)電池很重要,對于任何國家都有著戰(zhàn)略性意義,但是美國和歐洲公司沒有像中國一樣有足夠的研發(fā)資金。我認為,特斯拉等車企已經(jīng)在研發(fā)固態(tài)電池了,但是這需要很多資金?!?/span>

  同時,Sandy也指出,影響電池發(fā)展的一大因素不是原材料成本而是原材料的儲備,尤其是鈷。鈷的存在可防止電池過熱,同時還可保證電池的穩(wěn)定性。相關行業(yè)人士預測,未來十年內(nèi)鈷的需求量可能會翻番。但是,地球上60%的鈷都分布在貧窮且不穩(wěn)定的剛果(金)境內(nèi)?!皠偣ń穑┦侨蜮拑α孔钬S富的的國家,不幸的是,剛果(金)十分不穩(wěn)定,經(jīng)常發(fā)生革命和動亂。如果因為戰(zhàn)爭暫停生產(chǎn)鈷,對于電池生廠商將會是一個很大的難題?!币舱浅鲇趯︹捁膿?,很多企業(yè)已在研究無鈷或者少鈷的電池。去年5月初,特斯拉表示Model 3采用的電池在減少鈷含量以及增加鎳成分的基礎上,依然能夠實現(xiàn)優(yōu)異的熱穩(wěn)定。

  無線技術將降低車輛的線束需求

  隨著車輛電氣化和智能化的發(fā)展,越來越多的器件被應用到汽車中,因此對于部件的空間要求就越來越高,而這就對素有“汽車神經(jīng)”之稱的汽車線束提出了更高的要求。Munro認為,無線技術的發(fā)展將減少車輛對于線束的需求,進而為車輛帶來較大的降本機會。

  從功能上來看,汽車線束有運載驅動執(zhí)行元件電力的電力線和傳遞傳感器輸入指令的信號線兩種。電力線較粗,主要用于傳輸電流。Munro認為,“未來線束將會主要用于動力上,因為目前動力系統(tǒng)還做不到無線。電池將會從電網(wǎng)接受電量,需要線束將電量傳輸?shù)诫姵乜刂破?,再從電池控制器將電量輸送到電池。然后,電池的電源線將會連接到所有需要電力的電路系統(tǒng)。”

  根據(jù)Munro的說法,主電源的電力線束是無法強行去掉的,但是用于傳遞電信號的指定信號線是可以用無線模塊替代。無線模塊會從主控板接收信號,很有可能通過觸屏方式控制開關,因此就不再需要電源線。Munro認為,未來5-10年,通信使用的小線束將會消失。

  在采訪中,Munro舉了特斯拉Model Y的例子。Model Y是基于Model 3同平臺打造的智能電動SUV,意味著兩款車型將會擁有不少共同點。對比Model 3來看,Model Y最主要的進步可能是在通信技術上,將會采用無線、電動設備。根據(jù)Sandy的猜測,Model Y的線束長度將會低于100米?!白畲蟮母倪M之一將會是車載通信的線束,他們將采用OTA(空中升級)的傳輸連接,通過無線方式進行開關,而不是通過有線設備。目前已有很多可傳輸無線信號的方式,包括藍牙,所以可以避免采用線束。我認為他們將會這樣做,成本將會下降很多。車內(nèi)的線束和連接器成本是非常高的,并且連接器有可能會失效,所以就很難尋找故障?!?/span>

  綜合來看,無線不僅能夠減少線束、接插件、隔離原件等部件的生產(chǎn)制造,降低綜合使用成本,并且能夠提高生產(chǎn)自動化水平,改善車內(nèi)空間利用率,避免車內(nèi)連接器失效風險。事實上,目前已經(jīng)有很多企業(yè)在研究無線產(chǎn)品,比如森薩塔的無線電池管理系統(tǒng)等等。

  工程設計可從源頭降本

  史蒂芬·柯維在《高效人士的七個習慣》一書中提到的第二個習慣是以終為始,簡單來說,就是先擬出愿景和目標,然后制定出相應的措施。那么,如果想要制造出高性價比的汽車,如何開始十分重要,這就決定了最初工程設計的重要性。

  Munro指出,“動力系統(tǒng)和線束都是從汽車零部件的發(fā)展帶來的降本機會,但是如果能從最初的整車設計開始,可能會帶來更大的降本空間。工程設計師主導成本和產(chǎn)品的主要部分,如果工程設計做的很差,那么就會用很多零部件,還可能使用錯誤的材料,剩下的產(chǎn)品生命周期就會有很大的問題。所以我不建議減少最初的工程設計成本,那些有著最少工程人員、最少研發(fā)預算的企業(yè),他們的產(chǎn)品通常是最貴的。”

  從Munro公司的Shadow Diagram就能一目了然地看出工程設計的重要性。Munro表示,通常情況下,產(chǎn)品設計僅占總成本的5%左右、材料占50%、生產(chǎn)線的人力占15%,還有一些常規(guī)費用占30%左右。Munro研究了各個部分對于利潤的影響,然后發(fā)現(xiàn)常規(guī)費用的影響僅有5%、生產(chǎn)線的人力也是5%、材料占20%(因為如果材料質量很差且不能按時交互,就會帶來額外的成本),而產(chǎn)品設計占70%?!爸匾氖虑榛旧隙伎刂圃诠こ處熓掷?,因為他們能告訴你需要多少部件。如果工程師設計了較多的部件,就意味著需要更多的人力成本、更多的供應商、工廠的問題也會隨之增加?!?/span>

  為了能夠跟上快速發(fā)展的新能源市場,有很多企業(yè)都在考慮自動化生產(chǎn),以提高生產(chǎn)率、減少勞動力數(shù)量,而這就需要不同的工程思維。因此,在最初階段設計端和制造端應協(xié)助起來進行研發(fā)。“所以想要做精益制造需要在設計階段就開始進行相關的活動,同時還要在設計階段了解零部件的成本并進行控制。在產(chǎn)品研發(fā)階段,將設計工程師、制造工程師以及財務緊密結合形成一個小組共同研發(fā),是非常重要的。”

  比如,特斯拉Model 3因為超前設計,關注自動化,就耗費了很多成本。眾所周知,特斯拉一直追求設計理念的革新,包括生產(chǎn)線的自動化。據(jù)了解,為了生產(chǎn)特斯拉Model 3,特斯拉花費大約20億美元建立了高度自動化生產(chǎn)線。但是事與愿違,Model 3的初期產(chǎn)能并沒有實現(xiàn)最初目標。特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克也承認,在工廠設計上存在過度自動化的問題,導致產(chǎn)能目標一次次延遲實現(xiàn)。

  在采訪中,Sandy還對目前新能源市場比較熱的話題給出了自己的觀點。

  關于造車新勢力:他們最大的挑戰(zhàn)是錢,雖然他們能在最開始獲得很多投資,但是很多人是不清楚如何造車的,并且在最開始并沒有聘請對的人,導致后面造車失敗。然而,重新開始需要更多的錢。如果他們能在最開始就清楚自己懂什么,不懂什么,并且適時尋求幫助結果就會不同。初創(chuàng)公司需要工程設計審核人員,只要中國的車企投資了對的技術,他們會在全球汽車市場占據(jù)主導地位。

  關于充電基礎設施:Munro表示,雖然目前充電站的數(shù)量比較少,但是就目前的電動車保有量來說,充電樁是足夠的。隨著電動車的大規(guī)模普及,未來能夠停車的地方都將會設有充電站?!俺潆娬镜陌l(fā)展路徑基本是和加油站發(fā)展的路徑一致,先是政府控制,每個加油站都會有自己的價格,有自己的利益區(qū)間,電就像油一樣是個商品,消費者可以選擇去哪個充電站,實現(xiàn)競爭并保持盈利?!?/span>

  關于電動車補貼政策對成本的影響:在美國,(車企電動車銷量超過20萬輛之后,美國聯(lián)邦政府將不再為電動車購買者發(fā)放補貼)沒有影響。唯一的影響就是消費者不買電動車了,因為他們得不到政府的補貼了。美國的車企只生產(chǎn)消費者想要購買的產(chǎn)品,因為很多美國消費者還是只想購買汽油車,部分車企甚至把電動車當作集郵一樣是種興趣。如果你是一個電動車消費者,你會購買特斯拉車型。當然也有其他人購買Bolt、寶馬i3、捷豹I-Pace和其它車型,但銷量非常小。中國市場就完全不同了,我認為中國政府將取消電動車補貼,而是向內(nèi)燃機車型征稅。雖然消費者有電動車和內(nèi)燃機車型兩種選擇,一個沒有補貼,一個要征收罰款。

  哪些汽車部件的成本將會上漲:Sandy認為,電子器件的成本將會上漲。隨著汽車智能化和電氣化的發(fā)展,車輛內(nèi)將會新增更多的部件,而電路板的成本也會因此隨之上漲?!耙驗槭袌鰧枰絹碓蕉嗟墓δ埽噪娮悠骷蠞q。我認為,電路板將會越來越小型化,就像手機一樣。我們會將很多部件整合成一個部件,因此會越來越緊湊,從單獨的芯片集合成電路板?!?/span>

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