深評：電氣化與智能駕駛技術趨勢展望

　　[汽車之家 深評]  新能源車市2021年的成績單發布之后，超出了年初時所有人的預期。乘著新能源的東風，智能網聯的滲透率也實現了翻倍增長，業內看漲2022年的信心一陣高過一陣。技術作為影響市場最終表現的基石，變革上半場是電動化，下半場是智能化。站在產業格局重塑的重要節點，我們就來共同探討電氣化和智能駕駛技術有哪些現象特點和走勢。

第一部分 電氣化趨勢

　　2022年是新能源汽車補貼存續的最后一年，補貼結束之后，新能源市場將由政策導向徹底轉為市場導向，車企如何打造出成本可控、真正解決用戶痛點的產品，將變得至關重要。目前主流產品的工況續航基本都能達到500km，甚至還有800km、1000km，電氣化的比拼重點從續航開始轉向成本、充電等方面。

磷酸鐵鋰熱潮再起：低成本化優勢明顯

　　在成本、安全和競爭策略指引下，2021年我們能看到大部分新能源車型都開始搭載磷酸鐵鋰電池，作為低配款推出。這個趨勢會在2022年逐步加強，而且從客觀來看，已經直接推高了碳酸鋰的需求。

　　2021年1-12月，中國動力電池產量為219.7GWh，同比增長163.4％；銷量為186GWh，同比增長182.3％；裝車量為154.5GWh，同比增長142.8％。

　　三元電池產量為93.9GWh，占總產量的42.7％，同比增長93.6％；磷酸鐵鋰電池產量則達到125.4GWh，占總產量的57.1％，同比增長263％。可以看出，磷酸鐵鋰電池的增速已遠遠超過三元電池。

　　從裝機量來看，磷酸鐵鋰份額也超過了三元鋰。2021年，三元電池裝車量為74.3GWh，占比為48.1％，同比增長91.3％；磷酸鐵鋰電池裝車量為79.8GWh，占比為51.7％，同比增長227.4％。

　　自2018年磷酸鐵鋰電池市場占有率被三元鋰電池超過之后，直至2021年7月實現逆襲。未來，磷酸鐵鋰電池將進一步搶奪三元鋰電池的市場份額。

　　目前寧德時代是中國最大的動力電池供應商，其磷酸鐵鋰路線主要有兩條，一是沿用原有的VDA 148寬度、220寬度和特斯拉定制寬度；二是通過電動自行車需求中的長圓柱電芯，來做微型車級別車輛的供應。這兩條路線，前者是復用了現有的產線，后者是就低容量進行兼容，降低產線投資。

　　比亞迪是“All in”磷酸鐵鋰的車企和電池供應商。刀片電池圍繞疊片技術，用方殼形式（可能內部采用一些鋁塑膜）來進行封裝。還有國軒，很早就開始在做圓柱磷酸鐵鋰低成本電池方案，這種技術路線最大的挑戰在于質量的穩定性，因為單個磷酸鐵鋰做成15Ah的邏輯，對于電池廠本身的質量體系特別是焊接方面提出了挑戰，如果磷酸鐵鋰在漏液這個環節上沒有解決好，安全性會面臨很大考驗。

　　蜂巢能源最新推出了全系往短刀片切換的技術路線，這種長度的設計，一方面增加了應用的普適性，也是兼顧現在的技術工藝。個人認為這條路徑能夠在產品能量密度和產出率方面有一些突破。中航鋰電的One-Stop電池，也是從原有的VDA路線切換到疊片的刀片模式，也就是原有三家做方殼電池的企業都從VDA下船，轉入方殼疊片工藝。

　　2022年隨著磷酸鐵鋰的需求高漲，這幾家磷酸鐵鋰供應企業將展開非常激烈的競爭。當然寧德時代的優勢還很大，但從2021年弗迪電池的突破來看，2022年會有一些變化，特別是很多汽車企業也開始全面“All in”磷酸鐵鋰，對于在中鎳三元具備決定性優勢的寧德時代還是有不小的影響。

高功率快充技術路線：大電流或者高電壓

　　目前大部分純電動車充電從10%-80% SOC需要40、50分鐘，冬天充電時間還會增加，客觀造成了一些熱門充電站點的排隊時間過長。去年十一假爆發了高速充電難的問題，進一步激發企業推出充電時間更短的產品。提高充電效率有兩種技術路線：提高充電電流或提升充電電壓。

　　400V電壓平臺下，之前充電接口限制的250A電流的充電功率為100kW，充電10分鐘可行駛約100km。通過導入液冷系統可以把電流提升至500A+，從而實現200kW級快充，實現充電10分鐘，續航100-200km。目前采用大電流方案的有特斯拉Model 3、廣汽AION V Plus、極氪001等。

『400V 快充的進化路徑』

　　如果充電功率要再往上突破，則需將電動車從400V升級至800V級高電壓平臺，實現充電5分鐘，續航200-300km，大幅緩解充電焦慮。目前采用高電壓方案的有保時捷Taycan、現代Ioniq 5、極狐αS HI版，未來比亞迪、廣汽、小鵬、嵐圖、理想等也有望推出800V高壓架構車型。

『800V 快充的進化路徑』

　　2021年，車企發布了很多圍繞800V的布局計劃，預計2022年會帶來更大的變化。從具體設計來看，高功率快充主要帶來這些變化：

　　1）快充電池設計：2C及以上高倍率電池，在100kWh的裝機級別，為了實現200kW級快充需2C+電池，而設計400kW級快充需4C+電池。后者還需在電池模組層面通過串聯實現800V電壓，并且需要非常強的熱管理系統，這客觀上刺激了新一代高性能電池從高能量密度方面分出一條快充速度進行曲線。

　　2）高壓架構變革：目前大部分車企還是通過800V高壓架構來進行突破，這客觀上也帶來了零部件層面的變化，以電驅動為例，800V電機的軸承防腐蝕和絕緣性能需要提升，隨著整車百公里加速的比拼日益激烈化，保時捷、現代、比亞迪、大眾等主機廠紛紛選擇800V電機配合扁線+油冷的方案以提高電機效率。

　　在800V體系下，電動汽車逆變器需要采用SiC功率半導體，提高耐壓等級的同時帶來器件損耗降低、續航里程提升。而導入了800V，使得汽車企業更有動力把DCDC和OBC這些也需要使用SiC功率器件，進行集成化設計，一方面提高耐壓等級和降低損耗，同時也減輕了重量。

『比亞迪八合一電動力總成』

第二部分 智能駕駛趨勢

　　電動汽車的普及為下一步智能駕駛提供了非常好的背景，車企也從比拼電動性能，到越來越注重提升智能化水平。2021年在海外，奔馳和本田在政府的法律框架下開始推出L3有條件自動駕駛系統，而國內在L2+級別的輔助駕駛領域競爭非常激烈，尤其感知硬件和算力系統的軍備競賽達到了空前激烈的狀態。

部署大量感知器件

　　目前來看，高精度攝像頭和激光雷達都成為感知的主力，所以我們看到2021年推出的旗艦產品都具備非常強的感知系統，很多主機廠甚至把硬件數量及性能作為主打賣點。

　　激光雷達是大多數汽車企業實現高級別自動駕駛的核心傳感器。高精度和3D建模能力是激光雷達相較于其他傳感器的核心優勢，以攝像頭主導的純視覺方案在精度、穩定性和視野存在局限性，無法滿足自動駕駛需要的安全冗余。對于特斯拉之外無法通過AI彌補硬件缺陷的汽車廠商而言，激光雷達是必要選擇。

　　2022年，車企將推出多款搭載激光雷達的智能汽車，激光雷達將迎來量產裝車元年。國信證券預測，全球乘用車市場激光雷達需求量將由2021年的22萬顆提升至2025年的2134萬顆，滲透率將由2021年的0.2%增至2025年的14%。

算力競賽愈演愈烈

　　圍繞高算力的計算芯片，車企都在逐步內化自己的自動駕駛軟件開發體系，用硬件來彌補軟件方面的成長性，把高性能的產品預置成了一個主流的設計場景。

　　2021年汽車企業更明確的采用集中式自動駕駛計算平臺架構來開發，這套系統主要包括“異構分布硬件架構”、“自動駕駛操作系統”。 

　　異構分布硬件架構：面向L3級以上自動駕駛平臺需要兼容多類型、多數量傳感器，現有單一芯片無法滿足諸多接口核算力要求，常采用異構芯片的硬件方案，體現在單板卡集成多種架構芯片；也體現為單芯片集成多個架構單元，如英偉達集成GPU、CPU兩個異構單元。

　　自動駕駛操作系統：基于異構分布硬件架構，包含系統軟件和功能軟件的整體基礎框架軟件。系統側重于可靠、運行實時、分布彈性、高算力特點，具備感知、規劃、控制、網聯、可擴展、云控等特點。

　　經過系統性實踐，主要的汽車企業還是明確了方向，圍繞高算力的系統，一方面自己開發，一方面采用豪華高算力硬件套裝。

　　總體來看，2021年的中國新能源汽車發展極為迅速，也為智能化演進奠定了非常重要的基礎。智能電動車的新賽道已經確立，如何到達變革彼岸，考驗著各家車企的當下功夫。（文/汽車之家評論員 朱玉龍）

查看同類文章：

深評問道

更多精彩內容：

2022中國汽車論壇

口碑評車

汽車之家賽車隊

汽車之家行業-大數據 全領域 新視點