【新能源的三大流派:换电、充电、氢燃料,到底哪一个会是未来?】

[威武]一、乘用车:充电逐渐成熟,换电拼死一搏
首先,充电基本设施一直在稳步发展,多层次的充电方式满足不同场景。每个场景均存在一些问题,但改进的路径是清晰的:

- 家用慢充:无论充电换电,家用慢充都是最主要的补能方式。从古老的3.3kW到如今主流的7.7kW,将来可能还会有11kW-20kW的三相交流慢充甚至无线充电。从小区整体来看,未来需要有序充电、公共电桩等方式来解决配电额度问题。

- 商场慢充:大型商场停车场逐渐开始有充电桩,多为7.7kW慢充;品牌的超充桩也在这里建设,功率可达80-150kW。实际上,这种停车2-4小时的场景,慢充太慢,快充太快(建设成本高,需要提前挪车),最适合的应该是20kW的「中速充电」。
目的地慢充:度假酒店的慢充,现在普及的还比较少,实际上非常实用必要。不必快充,慢充即可。

- 城市快充: 没有家用充电桩的话,城市快充就成了主要的补能方式。一般建于商场停车场或专用停车场,很多品牌专属桩也属于此形式。

- 高速快充: 这是目前最薄弱的环节,高速上建桩比较困难(牵扯单位比较多)、旺季淡季的客流量差异也大,盈利困难。特斯拉、小鹏等头部新势力也在发力超快充。
可以看到,从补能方式的角度来讲,换电模式在场景4与5的优势很大,但场景1、2、3并没有什么优势。

总体来说,就算没人发展换电了,仅发展充电模式也并不存在解决不了的根本难题。换电起步比较晚,要想占据一席之地,就需要有不可替代的优势。

[威武]1. 换电难并不等于蔚来难
私家乘用车领域,说要换电必提蔚来。我上面说换电拼死一博,并不是说蔚来拼死一搏 —— 蔚来这家企业发展形势乐观,以换电为核心的服务也成为品牌优势之一,可以说蔚来已经把换电模式做到了商业闭环的程度。

但是,蔚来的换电只能给蔚来车主来用,虽然蔚来说换电技术是公开给其它企业的,但目前看不到其它车企真的基本蔚来换电平台开发的可能性。

这既有商业竞争上的考虑,也有换电模式对产品设计制约的考虑 —— 蔚来的通用电池包不算小,所以ES8、ES6、ET7都是大车,ET5算是中等尺寸的车但是很宽,这样的车一般定价都不会低。蔚来品牌可以撑得起这个价格,其它自主品牌车企有信心撑起这个价格吗?

所以,蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]2. 蔚来换电有可能服务于全行业吗
中石化与蔚来展开了合作,一年合作建立了175年换电站,可以说双方都是真金白银的投入。【图1】

显然,中石化搞这些事情肯定不是为蔚来锦上添花的,而是想借这个契机将「加油站」转化为「综合补能站」 —— 既能加油,也能充电、换电、加氢,以确保自己在中国双碳战略中不掉队。

但是,怎么才能将蔚来换电推广给全行业? 在推广过程中,中石化与蔚来分别扮演什么角色? 这一切变数很大,我们不好估计。站在今天这个时间点,我们只能说:蔚来换电成功≠换电模式崛起。

[威武]3. 换电的根本优势是什么?
提起换电优势,我们想的是场景4与5的便利:就像加油一样的3分钟换电,比充电1小时方便多了。此外,还避免了大功率充电对电网的冲击、对电容量的要求低。【图2】

实际上,这点优势超快充也能实现,比如即将发布的小鹏G9,基于800V平台可以实现5分钟充200公里。实际上,充电功率达到400kW这个水平之后,换电/充电是3分钟还是10分钟,对消费者并没有什么区别了,除非你正在跑F1。

480kW对电网的冲击是很大的,这点劣势怎么破? 自建储能可以破:储能电池平时充电就行,这和换电电池仓库平时慢充是差不多的。【图3】

所以,将目光往未来看个两三年,补能速度并不是换电的根本优势。如果只关注补能速度,就会觉得换电没有前途,超充一统江湖。

换电的根本优势是什么呢? 需要从宁德时代发布的换电品牌EVOGO和「巧克力换电块」上寻找答案。

宁德换电的主要意义在于「可掰开可组合」。【图4】

为什么说「可掰开可组合」非常重要,因为它指出了电动汽车的一个根本问题:一个80度电的长续航电动车,其中前26度是高频使用的电,中间26度是低频使用的电,后26度是应急使用的电。

从消费者的角度来讲,前26度最值钱,但后52度又不得不买。从产品角度来讲,虽然大部分情况下使用的是前26/52度电,但26度电池的重量每时每刻都在承担着。

总结一下这种「可掰开可组合」换电模式的意义:

- 消费者角度:只需要花一半的电池钱,就可以满足日常短途通勤+偶尔长途自驾的全部需求。
- 行业角度:车重降低20%,相当于碳减排20%,这么大的收益,光从电机效率上是扣不回来的;降低了全行业的锂资源消耗,促进行业健康发展。

这才是换电模式的根本意义,也是充电模式不可能实现的效果。【图5】

[威武]4. 换电的根本劣势是什么?
考虑换电的根本劣势,我们需要做一个思想试验: 假设宁德时代的EVOGO「巧克力换电块」已经搞成功了,那是不是所有车企都会选择兼容呢?

你的回答也许是肯定的。因为兼容了「巧克力换电块」,就意味着低成本实现了超快充、多了很多第三方换电站、降低了整车成本,这对产品竞争力的增强是显而易见的。反过来,如果不兼容的话,可能就卖不出去了。【图6】

我们不只能看到好处,还要看到代价:无法采用液冷、整包能量密度较低、无法采用底盘电池一体化技术。

总体来说,就是采用「巧克力电池包」不利于打造极致的产品,因而不适用于头部车企。必须指出的是,所谓的极致是相对而言的,「巧克力电池包」的技术本身并不差,只是不极致:

- 能量密度高:在可掰开、可灵活组合的前提下,能量密度高达160Wh/kg、体积能量密度高达325Wh/L,性能表现非常优秀!—— 可以查一下,2022年的一些电动车能量密度还不到160Wh/kg。

- CTP技术:能实现这么高的能量密度,离不开宁德时代的CTP(Cell to Pack)技术 —— 电芯直接组成电池包,省去了模组(Module)这一步。

- 无线BMS技术:这项前沿技术使换电块外部只有高压正负接口,提高插拔部件的可靠性。另外一家用上无线BMS技术的就是凯迪拉克Lyriq,但不像「巧克力换电块」可以把这项技术的优势发挥得这么彻底。

还有一个额外的代价,目前还没显现出来:选择了换电,就拒绝了「底盘电池一体化」技术路线。

特斯拉 Structure Battery【图7】

所以我们可以看到,就算宁德时代「巧克力换电块」的换电模式做成功了,也不可能一统江湖。那时候的电动车,会呈现两极分化的趋势:

- 追求极致的集成化:采用「底盘电池一体化」技术,降低车重、提升空间利用率、降低成本,打造极致的车型。因为电池包比较贵,所以相对来说更适合做中高端车型。

- 追求极致的灵活性:采用宁德时代的「巧克力换电块」,平时只装一块电池,长途装三块电池,既省钱又灵活,换电也方便,追求极致的经济性,相对来说更适合做平价家用车型

注意,以上这种假设,是基于宁德时代EVOGO能做成功。现在它才刚刚起步,而且在to C领域也没有成功的经验,未来能不能搞成功还很难讲。

如果搞不成的话,将来的格局很可能是蔚来换电一枝独秀,网约车出租车换电有一席之地,其它私家电动车全部充电模式。所以说:充电逐渐成熟,换电拼死一搏。

[威武]二、商用车:重卡虽少但重要,氢能与换电在角逐
商用的种类特别多,微卡、轻卡、皮卡、客车、重卡。除重卡外,其它几种类型的电动化路线都很显然:纯电+充电。【图8】

从绝对数量上来说,重卡也不多,但不可轻视:商用车碳排放占所有车的64.6%,而重卡占商用车83.5%。也就是说,这1000多万辆重卡的碳排放,比所有轿车SUV加起来还多!

解决了重卡的新能源问题,就建成了汽车电动化的半壁江山啊。

重卡的充电模式存在难以解决的难题:【图9】

- 充电时间:乘用车90%的时间都是闲置的,大部分情况下搁家里慢慢充就行;商用客车、轻卡也不需要24小时连轴跑。重卡不行,一般是两班倒不停地开,要是充个10小时的电,相当于运力减一半,划不来啊!麦肯锡出过一个报告,说德国纯电重卡充电比换电好,主要是国情不一样,他们国土面积小,重卡不是两班倒。

大电池占用运力、成本高:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤;重卡不一样,装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运气,赚钱效率又低了;电池也贵,初期成本高,也更难赚钱。

- 路线固定:重卡一般就在干线上跑,不进城市,所以这降低了对加氢站、换电站的选址要求。
考虑到锂电技术再有大突破很困难,所以氢燃料电池重卡基本上是立于不败之地的。换个角度,氢能和燃油的属性相似,就凭这一点,锂电池是很难追上能量密度的,这也就决定了氢燃料电池在重卡领域的不败之地:

氢燃料电池立于不败之地,换电重卡能吃掉多少份额,要看它在十四五规划的五年间都取得多大进展了。【图10】

从这个意义上来说,氢能与纯电之争,主要只体现在重卡领域了。

有人说特斯拉Semitruck满载36吨的续航800公里,充电30分钟可以600公里。这听起来也很不错,为啥咱们不走这个路线呢?关于这个问题,我还没仔细研究,大体估摸着应该是成本、安全性、充电电网冲击待方面存在困难。有空再研究吧!本文就不展开了。

[威武]小结

- 乘用车领域:充电技术逐渐完善,立于不败之地;蔚来换电只是企业行为,难以拓展为全行业;宁德换电对行业有意义,但起步较晚能否做成需要观察。

- 商用车领域:聚焦到重卡领域,充电重卡存在困难,氢能重卡立于不败之地,换电重卡在未来5年努力发展,争取份额。
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【#汽车资讯#】#汽车#公司:卖车之外的生意更好做?

汽车行业处在一个由科技主导的根本性变革浪潮之中。

如果你登陆领英,在招聘一栏搜索“自动驾驶和电动车”。你会发现,在前几个搜索结果里,既有汽车公司也有科技企业,如英伟达、沃尔沃、高通、西门子、奥迪、博世等。

未来几年,汽车公司与科技公司之间的界限会越来越模糊。

从娱乐方式到支付手段,科技几乎改变了我们生活的方方面面。专家称,下一个十年,汽车行业的最大变革之一CASE变革(connected互联,autonomous自动化,shared共享,electric电动化)将最具代表性。

“CASE的发展速度比任何人想象的都要快。在全球范围内,这一趋势已经存在。它从特斯拉电动车开始,车联网技术则来自通用。”名爵汽车印度公司总裁兼总经理拉吉夫·查巴(Rajeev Chaba)说。

科技和汽车公司之间也在频频联动。

2016年,通用在以10亿美元收购了自动驾驶技术初创公司Cruise Automation,并宣布将与Lyft合作,测试自动驾驶出租车。

2022年3月,索尼宣布与本田汽车公司结成战略联盟,开发电动汽车,预计在2025年前上路。而智能手机制造商小米公司在2021年3月宣布进入智能电动车业务。

塔塔汽车是印度电动汽车的市场领导者,它使用微软Azure智能云为联网汽车提供先进的导航、预测性维护、远程监控功能和AI创新。

“简而言之,在今天的汽车市场上,汽车公司不再仅仅是机械零件的组装商,它们也是车轮上计算机的研发商。下一代汽车生态系统将包括OEM、软件和服务供应商、系统集成商、设备制造商、线上参与者以及最重要的电信运营商。”爱立信印度区总经理兼东南亚、大洋洲和印度网络主管尼廷·班萨尔(Nitin Bansal)说。

爱立信的一份报告显示,到2025年,全球车联网市场预计将达到1660亿美元。

班萨尔补充说:“建立车联网势头的最基本因素是快速的互联网连接,而5G将实现这一目标。”

例如,爱立信与奥迪和传感器制造商SICK合作,用超高速5G连接一家德国工厂,这样自动导引车(AGV)就可以在工作区安全、无线地移动,与工人完美协作。它还与沃尔沃合作,进行了一项利用5G连接的试验,以确保地图不断得到最新的实时信息,用于未来的自动驾驶操作。

“技术将是下一代汽车行业成功的关键因素,它也将影响汽车价值的转变。”班萨尔说。

汽车重新布线

今天,一辆普通的汽车是90%的硬件和10%的软件。根据行业报告,在未来,硬件的份额将减少到40%,剩下的将由软件(40%)和内容(20%)来分配。

汽车专家认为,合作将是关键,因为汽车制造商如果继续单打独斗,在目前的颠覆性情况下很难生存下去。

科技咨询公司高德纳Gartner的高级主任分析师佩德罗·帕切科(Pedro Pacheco)认为,没有技术思维的汽车公司可能会面临消亡。互联汽车和软件将在2030年成为汽车行业的主要收入来源。从盈利的角度来看,做不到这一点的公司面临很大的风险。

为了给未来提供保障,汽车公司已经开始雇用有技术背景的人。以名爵印度公司为例,该公司的技术人才招聘比例上升明显。

但帕切科认为,只雇用科技人才远远不够。并不是拥有了大量的软件工程师就能成为一家科技公司,而是应该像科技公司一样去思考。这是传统汽车制造商一直无法做到的,因为它们在数字方面并不成熟。

因此,汽车公司和科技企业看到了合作带来的潜力和新的商业机会。

恩智浦印度公司副总裁兼印度总经理桑杰·古普塔(Sanjay Gupta)说:“像自然语言处理、增强现实、5G多屏幕环境以及边缘计算等技术必将颠覆这个行业,因此汽车制造商及其合作伙伴可以发明新的商业模式。”

在这家荷兰半导体公司的助力下,电动车系统的开发加快了。现在该公司正在开发自动驾驶汽车技术。在汽车领域,它与宝马、福特、塔塔等汽车制造商合作。

古普塔说,这种合作背后的一个关键原因是,电动车的利润率预计将低于汽油动力汽车。汽车制造商不得不寻找新的利润来源。

科技公司进军汽车领域对该行业在技术方面的发展至关重要。随着芯片处理能力的提高,各种复杂、可配置的创新层出不穷,未来也将被跟进。因此,合作是发展的唯一选择。

专家们说,出行即服务的崛起形成了另一股基本力量。在全球范围内,自有车辆向按需出行解决方案的转变已成为一大趋势。

“汽车即服务”是未来的趋势。“这意味着我们可以从汽车本身开始开发更多服务。显而易见的是,几年后,追捧智能手机的这一代将是我们的主要买家。对他们来说,汽车是继电视、笔记本电脑和手机之后的第四屏幕。人们希望在这些屏幕上获得无缝体验。”名爵的查巴说。

爱立信的班萨尔认为,CASE将推动全球无线数据网络的转型,使许多人没有必要拥有一辆汽车。

互联将在汽车行业变革中占据中心位置。随着5G、人工智能、数据、云等先进技术的发展,CASE将重塑汽车行业,发展到单个汽车品牌的重要性将远远低于开发周围的软件和服务模式。

科技公司表示,除了高度自动驾驶之外,CASE还将有更多用途,包括工业4.0实现的汽车制造、车辆诊断和个性化、OTA更新、车联网和订阅管理、汽车数据货币化等等。

班萨尔说:“车内技术逐渐转向技术公司和汽车制造商之间的民主化基础合作。”

据审计和咨询公司普华永道称,汽车行业与技术、媒体和电信行业的融合将产生广泛的影响。汽车公司需要重新思考从工厂车间到后台的整套运作模式。

卖车之外

虽然像小米这样的科技公司已经宣布了进入电动车领域的计划,但规模化生产的难度很大。专家指出,许多人期望科技公司在未来几年主导汽车行业的格局,但并不是每个科技品牌都会变成特斯拉。

作为一个技术背景的人,埃隆·马斯克(Elon Musk)完美地总结了特斯拉汽车的生产困境:“制造一辆原型车很容易,也很有趣。然而以可承受的价格进行批量生产,并提供合格的产品,这是痛苦的。我们的生产过程如在地狱里走了一遭。没有什么比大规模生产更难的了。”

向电动车的过渡是不可避免的,技术将在未来的出行中发挥关键的作用。对于电动汽车来说,技术在各个方面都是至关重要的,无论是性能还是体验,技术做得不好会让一个品牌在未来的发展中更加艰难。

“今天,汽车公司正面临着来自初创公司和科技企业的竞争。”爱立信的班萨尔说,“一些更小、更灵活的企业正在通过新的商业模式、敏捷的流程和对客户的高度关注成功抢占运输业务。因此,汽车制造商必须建立一个伙伴关系生态系统,用数字技术完成自我重塑。”

他补充说:“现在是它重新定位自己的时候了,以便扩大到传统汽车销售之外。”

据市场研究和咨询公司CyberMedia Research称,“以CASE为主导的未来需要汽车公司和技术巨头在它们传统优势基础上发展。”

传统的汽车公司擅长于硬件能力和以硬件为中心的创新。另一方面,科技巨头和初创企业带来了尖端的技术,特别是在计算、互联和计算机视觉等领域。

CyberMedia Research的行业情报组负责人普拉布·拉姆(Prabhu Ram)说,传统汽车公司以及科技巨头在CASE变革中的成功,将无一例外地与它们建立自然协同方面的成功程度有关。

专家们认为,科技巨头将着眼于汽车不同技术层面吸引消费者的差异化和价值的持久性。

拉姆说:“当人们看到汽车制造的整体复杂性,以及高资本密集度和低利润率时,科技公司接受全面汽车制造的欲望就会降低。”

帕切科认为:“按照汽车行业的传统,技术都是从汽车的高端领域开始,然后逐级向低端领域发展,但这一次不同。今天,我们看到的是在新的创收模式方面的颠覆性创新,以及新服务和功能的多样性。”

他说:“这将在2030年之前改变这个行业。车联网行业将需要克服诸多挑战,包括互联成本、网络安全和监管准则。”

班萨尔说:“这些汽车将产生大量的数据,汽车制造商需要评估这些数据集,使它们的产品更强大,效率更高。与此同时,网络安全也需要重点关注。”

随着越来越多的汽车联网,管理互联和订阅需要更多的努力和资源。OEM及其合作伙伴将扮演重要的角色。

“汽车公司必须制定出能够为它们提供足够支持、运营监控和绩效管理的商业计划。除此以外,该行业还需要政府的支持,以制定有利的政策和监管环境。”班萨尔说。

如今,苹果和谷歌等科技巨头都即将成为汽车制造商,这两个行业该如何界定?

“坦率地说,没有人知道答案。汽车行业在规模化生产 、削减成本、管理库存等方面可以向世界提供很多东西。现在,科技公司在软件方面也有很多东西可以提供。但两者的界限正在模糊。”查巴说。

这对消费者来说是个好消息。


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