汽车厂商的生存问题 谈新能源汽车以及后面的汽车电子,对我而言是一个非常严肃的问题。为什么这么说呢?因为我已然投入了近6年的光阴在这上面,这个目前略显尴尬的汽车节能技术分支到底未来究竟如何走向,直接关系到我们这些吃技术饭的工程师的职业前途。当然新能源汽车是个较广的概念,这里界定为混合动力汽车(包含弱混、中混和强
混)、插入式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。对大部分人而言,有两个问题:汽车厂商为什么要开发新能源汽车?消费者能否买账购买新能源汽车?
从各个主要的汽车厂商的角度来看,最为核心的是生存问题,二氧化碳排放和燃油经济性,这是卡脖子的事情,全球最为主要的法规,如表1所示。
1. 二氧化碳排放量:这项限制晒率先发生在欧盟。欧盟在2009年对汽车企业推出二氧化碳减排规则,规定从2012年到2015年,车企必须将二氧化碳排放量
降至平均130克,在2020年之前降至95克的中期目标;各汽车厂商平均65%的新车达到目标值,之后分阶段提高该比例,逐年提高至75%、80%及 100%。这项规定对欧洲车企产生了决定性影响,以德企三强(宝马、戴姆勒和大众)为例,来分析推出新能源汽车的时间轴就可以完全明白这个道理。超级积分
制碳排放低于50g的,一辆顶3.5辆的规则,使得新能源汽车对于车企在法规下的生存起到了决定性的要求。
2.燃油经济型:以美国
和中国的为首的两大市场,推出“公司平均燃油经济性”(Corporate Average Fuel Economy, 简称 CAFE)之后,其新能源汽车的策略就和公司的生存联系在一起。汽车电动化的进程,就变成了一项不赚钱也需要去做,去努力的事情。
主要汽车市场的汽车环保法规分析
汽
车企业,对于后文所说的各种不同的车辆,和传统内燃机技术上的节能环保技术叠加和组合使用,形成一个整体的效果,来满足要求。所以总体上来看,企业的策略
就是以自身的策略选择为前提,在满足法规的条件下,为未来做准备。所以从汽车厂家的角度,新能源汽车方面的技术代表其长期利益,现在做多了亏钱,处在一定
规模下,不停学习和进化的过程之中。
表1 世界主要汽车市场的汽车环保法规
NO | 市场 | 2013销量 | 占比 | 日期 | 法规类型 | 目标衡量 | 计算方法 | 测试方法 | 1 | 美国
美国加州 | 1558.2 | 18.81% | 2025
2016 | 燃油经济性/温室气体排放 | 49.1 mpg** or 165 gCO2/mi
34.1 mpg* or 250 gCO2/mi | 车辆尺寸 | | 2 | 欧盟 | 1180 | 14.24% | 2015
2020 | 二氧化碳排放 | 130 gCO2/km
95 gCO2/km | 车辆重量 | NEDC | 3 | 中国 | 2198.41 | 26.54% | 2015
2020 | 燃油经济性 | 6.9 L/100km
5 L/100km | 八种分类 | NEDC | 4 | 加拿大 | 174.3 | 2.10% | 2016 | 温室气体排放 | 153 (157)*** gCO2/km | 车辆尺寸 | 美国工况组合 | 5 | 日本 | 537.6 | 6.49% | 2015
2020 | 燃油经济性 | 16.8 km/L
20.3 km/L | 车辆重量 | JC08 | 6 | 印度 | 324.1 | 3.91% | 2016
2020 | 二氧化碳排放 | 130 gCO2/km
113 gCO2/km | 车辆重量 | NEDC | 7 | 巴西 | 376.7 | 4.55% | 2017 | 燃油经济性 | 1.82 MJ/km | 车辆重量 | 美国工况组合 |
对消费者来说,快速完成对新能源车的认知是较为困难的。按照普遍意义上的选择,消费者更看重的地方在于:
1)混合动力汽车
这类汽车事实上已经基本被消费者认可,汽车厂商也有很大的意愿开发此类汽车。这个类别的汽车中:
• 弱混系统成本较低,在此文中暂时将之排除在外,等后面介绍42V和48V系统的时候再进行详细的叙述。
• 中混系统可以算是新能源汽车,根据参考文献【1】来看,从低压至高压进行演变,中混系统是经过了一定的变革的。
• 强混系统这个领域,丰田汽车做的太成功了,以至于其他企业不得不与之结盟或者选择考虑跳过这项技术。为什么这么说呢?只看美国的数据【2】的话,其混合动
力产品的占有率已经达到了。再算上其在日本和欧洲的销量,如图3所示,从销量上看丰田在整个混合动力的领域就是霸主无疑。追溯这个故事的话,可以参阅
《THE PRIUS THAT SHOOK THE WORLD》和《丰田汽车案例:精益制造的14项管理原则》第六章中内容。
图1 美国市场混合动力汽车销售市场份额【3】
图2 丰田混合动力汽车销售情况
电动汽车布局新能源汽车
2)插入式混合动力汽车(含增程式)和纯电动汽车
这类车的特点,是需要从电网中补充电力,通过一个比强混更大的电池组,来储存更多的电能。而这些电能,使得电动的续航里程得以提高,提高到极致就取消了发动机,完全依靠电池组提供能量。对于汽车企业而言,开发此类车辆有以下的一些规律:
a)几乎所有大的汽车企业,都已经在这个领域内布局了。如表2所示.
表2 目前的插电式电动汽车 [table=98%] [tr] [td=1,1,80] 类型 [/td] [td=1,1,31] NO [/td] [td=1,1,63] 厂家 [/td] [td=1,1,151] 型号 [/td] [td=1,1,111] 价格 [/td] [td=1,1,75] 电动
里程 [/td] [td=1,1,71] 混合
里程 [/td] [td=1,1,65] 电池容量
(kWh) [/td] [td=1,1,59] 电机功率
(kW) [/td] [td=1,1,55] 发动机 [/td] [td=1,1,81] 主要市场 [/td] [/tr] [tr] [td=1,15] 纯电动 [/td] [td] 1 [/td] [td] 特斯拉 [/td] [td] Model S [/td] [td] $80,000 [/td] [td] 265/208 miles [/td] [td] 265/208 miles [/td] [td] 85/60 [/td] [td] 270 [/td] [td] [/td] [td] 全球 [/td] [/tr] [tr] [td] 2 [/td] [td] 丰田 [/td] [td] Rav4 EV [/td] [td] $49,800 [/td] [td] 103 miles [/td] [td] 103 miles [/td] [td] 41.8 [/td] [td] 115 [/td] [td] [/td] [td] 美国 [/td] [/tr] [tr] [td] 3 [/td] [td] 宝马 [/td] [td] i3 [/td] [td] $42,200 [/td] [td] 90+ miles [/td] [td] 90+ miles [/td] [td] 22 [/td] [td] 170 [/td] [td] [/td] [td] 全球 [/td] [/tr] [tr] [td] 4 [/td] [td] 菲亚特 [/td] [td] 500e [/td] [td] $31,800 [/td] [td] 87 miles [/td] [td] 87 miles [/td] [td] 24 [/td] [td] 82 [/td] [td] [/td] [td] 美国 [/td] [/tr] [tr] [td] 5 [/td] [td] 日产 [/td] [td] Leaf [/td] [td] $28,900 [/td] [td] 84 miles [/td] [td] 84 miles [/td] [td] 24 [/td] [td] 80 [/td] [td] [/td] [td] 全球 [/td] [/tr] [tr] [td] 6 [/td] [td] 通用 [/td] [td] Spark EV [/td] [td] $27,500 [/td] [td] 82 miles [/td] [td] 82 miles [/td] [td] 21 [/td] [td] 104 [/td] [td] [/td] [td] 美国、欧洲 [/td] [/tr] [tr] [td] 7 [/td] [td] 本田 [/td] [td] Fit EV [/td] [td] TBD [/td] [td] 82 miles [/td] [td] 82 miles [/td] [td] 20 [/td] [td] 92 [/td] [td] [/td] [td] 美国、日本 [/td] [/tr] [tr] [td] 8 [/td] [td] 福特 [/td] [td] Focus Electric [/td] [td] $35,200 [/td] [td] 76 miles [/td] [td] 76 miles [/td] [td] 23 [/td] [td] 107 [/td] [td] [/td] [td] 美国 [/td] [/tr] [tr] [td] 9 [/td] [td=1,2] 戴姆勒 [/td] [td] ED [/td] [td] $25,000 [/td] [td] 68 miles [/td] [td] 68 miles [/td] [td] 17.6 [/td] [td] 55 [/td] [td] [/td] [td] 全球 [/td] [/tr] [tr] [td] 10 [/td] [td] Mercedes B-Class [/td] [td] $41,500 [/td] [td] 85 miles [/td] [td] 86 miles [/td] [td] 28 [/td] [td] [/td] [td] [/td] [td] 全球 [/td] [/tr] [tr] [td] 11 [/td] [td] 三菱 [/td] [td] i-MiEV [/td] [td] $23,000 [/td] [td] 62 miles [/td] [td] 62 miles [/td] [td] 16 [/td] [td] 49 [/td] [td] [/td] [td] 美国、日本 [/td] [/tr] [tr] [td] 12 [/td] [td=1,2] 雷诺 [/td] [td] Fluence Z.E [/td] [td] $38,378 [/td] [td] 115 miles [/td] [td] 115 miles [/td] [td] 22 [/td] [td] 70 [/td] [td] [/td] [td] 欧洲 [/td] [/tr] [tr] [td] 13 [/td] [td] Zoe ZE [/td] [td] |