箭在弦上，汽車(chē)廠(chǎng)商生死存亡命系新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)

汽車(chē)廠(chǎng)商的生存問(wèn)題

談新能源汽車(chē)以及后面的汽車(chē)電子，對(duì)我而言是一個(gè)非常嚴(yán)肅的問(wèn)題。為什么這么說(shuō)呢？因?yàn)槲乙讶煌度肓私?年的光陰在這上面，這個(gè)目前略顯尷尬的汽車(chē)節(jié)能技術(shù)分支到底未來(lái)究竟如何走向，直接關(guān)系到我們這些吃技術(shù)飯的工程師的職業(yè)前途。當(dāng)然新能源汽車(chē)是個(gè)較廣的概念，這里界定為混合動(dòng)力汽車(chē)（包含弱混、中混和強(qiáng) 混）、插入式混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)。對(duì)大部分人而言，有兩個(gè)問(wèn)題：汽車(chē)廠(chǎng)商為什么要開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)？消費(fèi)者能否買(mǎi)賬購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)？

從各個(gè)主要的汽車(chē)廠(chǎng)商的角度來(lái)看，最為核心的是生存問(wèn)題，二氧化碳排放和燃油經(jīng)濟(jì)性，這是卡脖子的事情，全球最為主要的法規(guī)，如表1所示。

1. 二氧化碳排放量：這項(xiàng)限制曬率先發(fā)生在歐盟。歐盟在2009年對(duì)汽車(chē)企業(yè)推出二氧化碳減排規(guī)則，規(guī)定從2012年到2015年，車(chē)企必須將二氧化碳排放量 降至平均130克，在2020年之前降至95克的中期目標(biāo)；各汽車(chē)廠(chǎng)商平均65％的新車(chē)達(dá)到目標(biāo)值，之后分階段提高該比例，逐年提高至75％、80％及 100％。這項(xiàng)規(guī)定對(duì)歐洲車(chē)企產(chǎn)生了決定性影響，以德企三強(qiáng)（寶馬、戴姆勒和大眾）為例，來(lái)分析推出新能源汽車(chē)的時(shí)間軸就可以完全明白這個(gè)道理。超級(jí)積分 制碳排放低于50g的，一輛頂3.5輛的規(guī)則，使得新能源汽車(chē)對(duì)于車(chē)企在法規(guī)下的生存起到了決定性的要求。

2.燃油經(jīng)濟(jì)型：以美國(guó) 和中國(guó)的為首的兩大市場(chǎng)，推出“公司平均燃油經(jīng)濟(jì)性”(Corporate Average Fuel Economy, 簡(jiǎn)稱(chēng) CAFE)之后，其新能源汽車(chē)的策略就和公司的生存聯(lián)系在一起。汽車(chē)電動(dòng)化的進(jìn)程，就變成了一項(xiàng)不賺錢(qián)也需要去做，去努力的事情。

主要汽車(chē)市場(chǎng)的汽車(chē)環(huán)保法規(guī)分析

汽 車(chē)企業(yè)，對(duì)于后文所說(shuō)的各種不同的車(chē)輛，和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)上的節(jié)能環(huán)保技術(shù)疊加和組合使用，形成一個(gè)整體的效果，來(lái)滿(mǎn)足要求。所以總體上來(lái)看，企業(yè)的策略 就是以自身的策略選擇為前提，在滿(mǎn)足法規(guī)的條件下，為未來(lái)做準(zhǔn)備。所以從汽車(chē)廠(chǎng)家的角度，新能源汽車(chē)方面的技術(shù)代表其長(zhǎng)期利益，現(xiàn)在做多了虧錢(qián)，處在一定 規(guī)模下，不停學(xué)習(xí)和進(jìn)化的過(guò)程之中。

表1 世界主要汽車(chē)市場(chǎng)的汽車(chē)環(huán)保法規(guī)

對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，快速完成對(duì)新能源車(chē)的認(rèn)知是較為困難的。按照普遍意義上的選擇，消費(fèi)者更看重的地方在于：
1）混合動(dòng)力汽車(chē)
這類(lèi)汽車(chē)事實(shí)上已經(jīng)基本被消費(fèi)者認(rèn)可，汽車(chē)廠(chǎng)商也有很大的意愿開(kāi)發(fā)此類(lèi)汽車(chē)。這個(gè)類(lèi)別的汽車(chē)中：
? 弱混系統(tǒng)成本較低，在此文中暫時(shí)將之排除在外，等后面介紹42V和48V系統(tǒng)的時(shí)候再進(jìn)行詳細(xì)的敘述。
? 中混系統(tǒng)可以算是新能源汽車(chē)，根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】來(lái)看，從低壓至高壓進(jìn)行演變，中混系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)了一定的變革的。
? 強(qiáng)混系統(tǒng)這個(gè)領(lǐng)域，豐田汽車(chē)做的太成功了，以至于其他企業(yè)不得不與之結(jié)盟或者選擇考慮跳過(guò)這項(xiàng)技術(shù)。為什么這么說(shuō)呢？只看美國(guó)的數(shù)據(jù)【2】的話(huà)，其混合動(dòng) 力產(chǎn)品的占有率已經(jīng)達(dá)到了。再算上其在日本和歐洲的銷(xiāo)量，如圖3所示，從銷(xiāo)量上看豐田在整個(gè)混合動(dòng)力的領(lǐng)域就是霸主無(wú)疑。追溯這個(gè)故事的話(huà)，可以參閱 《THE PRIUS THAT SHOOK THE WORLD》和《豐田汽車(chē)案例：精益制造的14項(xiàng)管理原則》第六章中內(nèi)容。

圖1 美國(guó)市場(chǎng)混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)份額【3】

圖2 豐田混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)售情況

電動(dòng)汽車(chē)布局新能源汽車(chē)

2）插入式混合動(dòng)力汽車(chē)（含增程式）和純電動(dòng)汽車(chē)
這類(lèi)車(chē)的特點(diǎn)，是需要從電網(wǎng)中補(bǔ)充電力，通過(guò)一個(gè)比強(qiáng)混更大的電池組，來(lái)儲(chǔ)存更多的電能。而這些電能，使得電動(dòng)的續(xù)航里程得以提高，提高到極致就取消了發(fā)動(dòng)機(jī)，完全依靠電池組提供能量。對(duì)于汽車(chē)企業(yè)而言，開(kāi)發(fā)此類(lèi)車(chē)輛有以下的一些規(guī)律：

a）幾乎所有大的汽車(chē)企業(yè)，都已經(jīng)在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)布局了。如表2所示.

表2 目前的插電式電動(dòng)汽車(chē)

b）電動(dòng)里程的特點(diǎn)，使得汽車(chē)企業(yè)可以開(kāi)發(fā)此類(lèi)車(chē)型油耗和排放較低，由于超級(jí)積分制度，使得這類(lèi)車(chē)的價(jià)值對(duì)車(chē)廠(chǎng)來(lái)說(shuō)變得較高。

新能源汽車(chē)部件對(duì)比

c）除了極端的跑車(chē)以外，做到100miles是一個(gè)限制，現(xiàn)有的電池的能量密度使得純電動(dòng)汽車(chē)的20kWh左右作為一個(gè)臨界點(diǎn)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，各家企業(yè)同等電池包大小的情況下，電動(dòng)車(chē)的車(chē)重和尺寸受到了極大的限制，幾乎沒(méi)辦法做出差異性。
d） 插入式混合動(dòng)力，相比較而言，從燃油經(jīng)濟(jì)性和總續(xù)航里程角度上可以為大多數(shù)客戶(hù)所接受。其瓶頸就是在原有的基礎(chǔ)上，加入一套電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（特別是電池系 統(tǒng)）所帶來(lái)的成本壓力是很大的。電池系統(tǒng)的價(jià)格估計(jì)，按照文獻(xiàn)3的研究，每kwh總體目前在400～500$左右，也就是說(shuō)10000$/20kwh，這 是最大的一部分。

表3 部件對(duì)比表

消費(fèi)者目前對(duì)于購(gòu)買(mǎi)這類(lèi)車(chē)，其實(shí)存在很大的顧慮的，因?yàn)樗男詢(xún)r(jià)比還沒(méi)有達(dá)到相對(duì)理想的程度，所以即使是從LEAF和VOLT開(kāi)始推向市場(chǎng)3年之內(nèi)，總體的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)還是比較低的。在下個(gè)系列的文章之中，我將主要從充電問(wèn)題的角度來(lái)探討。

新能源汽車(chē)之我見(jiàn)

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3）燃料電池汽車(chē)
談起這類(lèi)汽車(chē)，基本消費(fèi)者不會(huì)購(gòu)買(mǎi)，汽車(chē)廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)處在開(kāi)發(fā)和試運(yùn)營(yíng)的階段。從本身的機(jī)構(gòu)來(lái)看，燃料電池汽車(chē)包括氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，配電系統(tǒng)、儲(chǔ)能電池系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。

從成本分析的角度來(lái)看，目前的這些部件，成本較高；而且由于基于液氫系統(tǒng)的系統(tǒng)較為復(fù)雜，從可靠性的角度也是很難解決的。

一個(gè)最為艱難的問(wèn)題，還在于加氫站的問(wèn)題。與基于電網(wǎng)的插電式新能源汽車(chē)相比，這又是一套獨(dú)立的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，也需要從無(wú)到有一點(diǎn)點(diǎn)建設(shè)。與加油站相比，加氫站的標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)問(wèn)題也較多。

對(duì)于燃料電池汽車(chē)而言，豐田和本田的執(zhí)著投入，我感覺(jué)還是很關(guān)鍵的。從一個(gè)汽車(chē)工程師的角度，你很難不佩服豐田對(duì)于它認(rèn)為有價(jià)值的技術(shù)的執(zhí)著投入和其非常堅(jiān)定的執(zhí)行力，它成功的不僅僅是生產(chǎn)這塊。

談?wù)剛€(gè)人的看法
以 上的內(nèi)容，相對(duì)比較客觀(guān)，以下談?wù)勎覀€(gè)人的看法。面對(duì)喧囂的媒體，以及熱鬧的股市，其實(shí)從工程師的角度來(lái)看，評(píng)估一個(gè)方向的技術(shù)的發(fā)展和狀態(tài)，主要是列出 其需要解決的問(wèn)題，評(píng)估其當(dāng)前方案的成本和離客戶(hù)期望的差距。按照這個(gè)概念，第一類(lèi)是用戶(hù)可以接受，慢慢可能它們不能稱(chēng)為新能源汽車(chē)，只是普通內(nèi)燃機(jī)汽車(chē) 的一種配置；第二類(lèi)較大的取決于電池成本&技術(shù)和充電基礎(chǔ)設(shè)施這兩個(gè)基本點(diǎn)；第三類(lèi)技術(shù)，從本質(zhì)上已經(jīng)在研發(fā)的實(shí)驗(yàn)室以及車(chē)企內(nèi)部的試驗(yàn)田內(nèi)度過(guò) 了15年以上了，它還沒(méi)有達(dá)到目前可以推向個(gè)人客戶(hù)的階段，這不是幾個(gè)天縱奇才的工程師和總工可以解決得了的。汽車(chē)行業(yè)背負(fù)的東西，也確實(shí)多了一些，以至 于求新求變并不是這個(gè)行業(yè)的文化基因。所以從個(gè)人來(lái)看，每家車(chē)企似乎都走得很慢；作為一個(gè)工程師，也只能盡力站在一個(gè)基本點(diǎn)上，不斷去思考如何解決問(wèn)題， 完善現(xiàn)有的東西，當(dāng)一個(gè)變革點(diǎn)到來(lái)的時(shí)候，或許真的就不一樣了。

新能源汽車(chē)在中國(guó)的發(fā)展，走的路途比較曲折?？傮w來(lái)看，汽車(chē)企業(yè)、政府政策以及基礎(chǔ)設(shè)施方面，在乘用車(chē)領(lǐng)域呈現(xiàn)一種波浪式的發(fā)展。2014年至2015年，應(yīng)該來(lái)說(shuō)市場(chǎng)會(huì)有一定程度的啟動(dòng)，對(duì)車(chē)企和工程師個(gè)人而言，相信未來(lái)會(huì)有更多的機(jī)遇。

參考文件???
【1】A Comparative Study of the Production Applications of Hybrid Electric Powertrains Harry L. Husted Delphi Corporation
【2】Fuel Economy State of the World 2014 GFEI 表格2
【3】PHEV BATTERY COST ASSESSMENT TIAX LLC????

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《汽車(chē)電子瞭望臺(tái)》之一：汽車(chē)電子的未來(lái)不容樂(lè)觀(guān)

《汽車(chē)電子瞭望臺(tái)》之二：在中國(guó)買(mǎi)得起電動(dòng)汽車(chē)未必辦得下充電證！

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