一分为二的新汽车?

哽咽的意思2022-09-28  9

一分为二的新汽车?

撰文 / 牛跟尚

编辑 / 张 南

设计 / 师玉超

对于中国新能源汽车产品与市场结构的变化,世界混合动力汽车的鼻祖——丰田可能是最敏感、最无奈的跨国汽车公司。

9月7日,中国汽车行业产销数据表明,插混车型(PHEV)产销增速超过纯电动(BEV)。1-8月,纯电动汽车产销分别完成311万辆和304万辆,同比均增长1倍;插电式混合动力电动汽车产销分别完成85.7万辆和81.8万辆,同比分别增长1.9倍和1.7倍。

其中,8月,插电式混合动力电动汽车(PHEV)销量14.4万辆,同比增长1.6倍,增长速率远超纯电动汽车的93%。而丰田倡导大力推广的燃料电池汽车(FCEV)产销量虽均过2000辆——同比增长2倍、1.6倍,但从体量说明其离商业化还很遥远。

若按车型划分的动力电池装车量,1-7月,纯电动乘用车为107791MWh,插混乘用车为12988MWh,同比增长124%、230%,插混乘用车的电池增幅显著。

与插混汽车大热相对应的是发动机热效率大比拼。厂家宣称,广汽传祺最新混动专用发动机热效率突破44.14%,长城柠檬混动DHT系统平台混动发动机热效率达42%,比亚迪DM-i混动系统热效率达43%,长安蓝鲸iDD混动、东风马赫均表示未来五年挑战热效率45%。

这令那些怠慢纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)及增程式电动汽车(REEV)的车企反思与行动,更让"起了大早赶了晚集"的合资车企警醒,如果再在新能源汽车上迟钝、HEV上自负、PHEV上应付,将错失燃油车转型电动车的一次机遇。

PHEV、REEV会成为年度车吗

9月4日举行的第十届轩辕奖启动仪式暨2022轩辕奖 Tech day的线上会场,轩辕奖评审团主席、奥地利EFS汽车企业咨询有限公司总裁雷霆生致辞中追问,今年年度汽车花落谁家,是新能源汽车还是燃油汽车?

准确地说,全球汽车专家评选中国年度汽车的2022轩辕奖年度大奖,到底是纯电动汽车、插电式混合动力电动汽车或者说是增程式电动汽车?

回顾十年轩辕,随着评奖的洞察和车市的发展,电动汽车越来越成为行业主流和市场选择,连续四年获得年度大奖:2018年,荣威Marvel X展现中国电动汽车突出的整车综合实力;2019年,蔚来ES6成为年度汽车唯一获奖者;2020年,小鹏P7讲述中国智能科技故事;2021年,高合HiPhi X体现中国对豪华电动汽车的理解。

突飞猛进的中国新能源汽车中,BEV是绝对主力,但从2021年开始,PHEV、REEV增长迅速。

中信证券和证券日报发布的《2022年智能电动汽车产业深度研究报告》显示,PHEV、REEV在乘用车市场的渗透率是2.6%、0.5%,低于HEV的5.5%,预计在2025年PHEV的渗透率将达到24%,超过HEV的18%,而REEV的渗透率将达到9%。

专家乐观预计,今年轩辕奖的年度汽车很可能就会从这两种类型的汽车中产生,而纯燃油汽车可能将再也没有机会。

混合动力汽车,包括HEV、PHEV、REEV。但HEV(带有汽油、电力两套驱动装置,不能充电)被归入燃油车范畴,被认为是新能源与燃油车之间的过渡产品。

受政策、补贴、技术、成本等限制,中国的HEV多数没有做起来,而PHEV、REEV受益于技术和商业不断成熟与锂价、原油价的持续走高,比亚迪DM混动PHEV比同级别燃油仅高出2万元,逐渐成为继BEV之后的第二增长极。

同时,REEV也得益于混动市场需求而爆发。因为纯电动车跑到一定路程和时间后电池续航不够,再装一台内燃机发电给电池充电。从驱动角度看,REEV仍然是电驱动。从动力机构上看,两套机构一个是内燃机一个是电池系统,也是一种混合动力汽车,也被列在PHEV范畴。

PHEV、REEV汽车再迎小阳春中,HEV难以抵抗,其市场市场份额将被前者蚕食。PHEV、REEV由BEV的竞争者,转为HEV、燃油车的替代者。

未来,传统汽车或以油电混合动力汽车存续,或被淘汰或转型新汽车,而新汽车将是以纯电动、插电式与增程式电动汽车的形式发展。

在汽车从燃油汽车向电动汽车、智能汽车发展中,车内的智能座舱、智能动力、智能底盘、人机交互、学习娱乐等功能需要有更多的电作为动力之源,而这些电靠普通混动汽车自发的电无法满足,也不足以支撑作为新汽车的储能空间、第三空间的新要求。

当前的HEV,包括空调、压缩机、辅助驾驶控制系统及其他低压系统用电都是混动电池供电,当混动电池电量小于一定比例——如40%时,只能启动发动机给混动电池补电。

而现在的新能源汽车、智能网联汽车需要自身储存或自发足够多的电满足以上需求,即使汽车静止、停泊的时候也需要电,野营的时候也需要电,一般的HEV对此就难有大作为,会被PHEV或REEV替代。

从趋势看,未来只有PHEV(含REEV)可以和BEV汽车抗衡共存,并驾齐驱。

从成都车展看PHEV兴起

9月6日24时,新一轮成品油调价。从全国平均看,92号汽油每升上调0.15元,95号汽油上调0.16元,92号汽油零售限价均在8.2-8.4元/升。按容量50升的私家车计算,加满一箱92号汽油将多花7.5元。

这将给中国车市正火的PHEV加一把油。8月,以川、渝为代表的多地高温限电,已将可油可电的PHEV火了一把。

8月26日-8月30日举行4天就因疫情结束的成都车展,看点最多的是那些被叫作特混、超混的PHEV车型。

"混动车型的来电量和来店量明显提升了,大约有20%。"在一辆拿铁DHT PHEV展车前,来自魏派成都嘉顺瑞轩4S店的销售顾问张劲松说。

"我们的混动车型一直卖得很好,越来越好。"比亚迪王朝成都一家4S店的客户经理李庭刚指着一辆秦PLUS DM-i说。

"欧尚Z6 蓝鲸iDD特级混动订单已突破4.2万辆。我们担心的不是销量,而是产量跟不上。"欧尚汽车销售公司副总经理马顺兵说,插混是当下汽车市场的最优解,也是传统汽车拥抱电动化的标签。

据不完全统计,2022年首个A级车展——成都车展上,参展新车104款,燃油汽车60款,纯电动和插电式混合动力汽车42款,占比40%,创近年来A级车展新高。

而揭幕的全国、全球首发车型64款,而新能源首发、上市、预售车型达29款,其中自主、合资、豪华的传统车企发力插混车型达10款。

1号馆,一向淡定的豪华车捷豹路虎推出中国首款插电式混合动力车型,23年款路虎揽胜典范加长版插电式混合动力版上市,官方建议零售价219.8万元;领克01 EM-p搭载Lynk-Motive智能电混技术首次亮相,采用1.5TD涡轮增压发动机,搭配3挡DHT变速箱组成的插混系统。

1号馆、4号馆、8号馆,长城多款燃油爆款车推出PHEV版本,包括魏派、哈弗、坦克等均推出PHEV车型,坦克500PHEV首发亮相,采用2.0T+9HAT组成的插电式混动系统;哈弗H6DHT PHEV首次亮相,这是哈弗向电气化转型的战略车型;哈弗H-DOG首发亮相,这是轻越野领域第一款插电混动SUV,可城、可野、可电;摩卡DHT-PHEV激光雷达版,搭载中国首个量产城市NOH智能辅助驾驶系统。

3号馆,比亚迪推出的海洋系列全新车型护卫舰首发亮相,提供DM-i和DM-p两种插混动力系统;比亚迪高端新能源汽车品牌腾势D9PHEV亮相。

4号馆,奔驰C350eLPHEV首发亮相,搭载2.0T发动机与电动机组成的插电式混合动力系统。

4号馆、5号馆,长安深蓝、长安欧尚Z6等多款iDD系列新车从重庆车展移师成都车展,重磅亮相。

10号馆——新能源汽车馆,岚图与赛力斯问界分别在前后两个进馆口,以两款增程式电动汽车招揽观众。

11号馆,做增程电动汽车的理想汽车与周遭清一色纯电动汽车形成鲜明对比,但人气不减。

成都车展上,虽然来自豪华、合资、自主的传统车企首发、上市了传统燃油汽车或普通混合动力汽车,但热度不如从前,远远不及有新能源汽车的10号、11号馆和以插电、纯电为主的比亚迪展台。

虽然成都车展中途停办,但PHEV对HEV和燃油车的替代还在悄然发生。

从HEV到PHEV的跳跃

上世纪90年代以来,世界汽车工业面临汽车保有量不断扩大的喜悦与烦恼。中国汽车工业更面临能源危机和环境环保挑战。发展节能技术、提高传统汽车动力驱动系统的燃油效率与排放水平,和发展新能源技术,应对能源变化的低排高效的替代动力驱动系统,是全球唯二共识。

1997年,世界上第一款量产的混合动力汽车——丰田普锐斯(Prius)混合动力汽车诞生。同一年,本田开发出第一代IMA(Integrated Motor Assist,整体式电机辅助)混合动力系统。

IMA是典型的并联式混合动力系统,本田在发展中改变混合动力技术路线,基本上放弃IMA中混系统(ISG),重点发展强混合PHEV,根据不同级别车型采用不同技术路线。

以丰田、本田为代表的日系油电混合动力汽车曾在全球占据绝对垄断地位,特点是不用充电,油耗低,动力平顺,但也价格高昂,在以讲究性价比著称的中国车市成为孤勇。

丰田、本田在混合动力汽车的技术壁垒并非天花板。2003年创立、做电池出身的比亚迪汽车对插电式混动汽车研发。2008年12月15日,搭载第一代DM混动系统的比亚迪F3DM正式上市。中国特色的插电式混动系统进入混动汽车市场。

经过10多年摸索,比亚迪DM混动系统(Dual Mode,即双模技术,比亚迪插电式混合动力技术平台)坚持到开花,月销从2020年的3708辆冲上2022年上半年的月均销量5万辆。

2022年8月,比亚迪销售汽车172915辆,同比增长155%。其中DM车型包括DM-i和DM-p车型销售91299辆,继8月再次超过比亚迪纯电车型。且汉DM系列同比增长351%,宋DM系列同比增长321%,秦PLUS DM-i同比增长85%。

比亚迪凭借PHEV优势销量超越只做纯电的特斯拉,更超越丰田、本田,成为世界混动汽车市场新王者。

有分析称,DM-i结合PHEV与REEV优势,节省燃油成为卖点。混合动力支持外部充电,高配车还兼容快充,DM-i发动机可直接驱动车轮也可用作增程器发电。DM-i发动机在低速时使用纯电或增程形式为电池组供电,用电力驱动车辆。高速行驶时,电驱动电耗较高,使用发动机则节油。再赋予亲民售价,DM-i畅销。

中国PHEV市场,比亚迪一家独占45%市场份额,其他自主混动技术品牌纷纷出征,格局开始重塑,自主PHEV来袭,成为继SUV、纯电汽车之后自主品牌对合资品牌的第三次围剿。

尤其在10万-20万元价格区间,相比纯电车型受制于电池、成本、续航,PHEV由于装电较少成本较低,可油可电,且有纯电模式的静谧、加速、操控、动力的新体验,成为这一细分市场替代传统燃油汽车的劲旅。

如果说纯电动汽车的爆发是电池技术的突破,而插电式混合动力汽车的爆发则是电机结构的突破。根据电机摆放位置划分,单电机混动车型可分P0、P1、P2、P2.5、P3、P4,传统的单电机架构被证明难以肩负大幅降低馈电油耗的重任。

《智能电动汽车产业深度研究报告》指出,从当前的技术发展趋势和时常需求来看,P1+P3的串并联电机的架构是混动的必然趋势,是自主品牌接下来重点发展的方向,也极有可能成为混动的终极技术。

其典型代表为比亚迪DM-i(单挡变速器)、长城柠檬混动DHT(两挡变速器)、吉利雷神动力(三挡变速器)、广汽自主GMC、本田i-MMD等。中信证券认为,P1+P3架构的串并联架构的是目前所有混动技术中馈电油耗和性价比最为突出的方案,基于双电机的增程式技术虽然没有高速直联模式,也为客户提供了相似的需求,同样有望受益于行业的需求爆发。

2021年以来,中国自主车企纷纷祭出混合动力技术品牌。吉利有雷神,奇瑞有鲲鹏,长安有蓝鲸,广汽钜浪,东风有马赫,长城有柠檬,并在此平台上开发出插混车型,仿佛没有混动技术品牌、插混车型,就不是主流,就不好意思给人打招呼。

有插混的欧尚Z6已成为新爆款,采用并联模式的欧尚Z6 蓝鲸iDD自称是新能源汽车的最优解。它以二合一电机+6速传动系统构成的,用复杂的技术让体验更简单 ,即使是一个电机,也能一边驱动车辆一边给电池充电。搭载28.4kWh大容量电池组+标准油箱,纯电续航里程可达150公里。

根据新能源汽车补贴政策,PHEV的纯电续航只要大于50公里享受购车补贴,因而大多数合资和豪华的PHEV纯电续航大多数在50-100公里。就像发动机比热效率似的,插混电动汽车现在开始比纯电续航和综合续航。

为何PHEV能爆发

与其说中国插电式、增程式电动汽车的爆发,不如说是中国新能源汽车的爆发。

2009年开始,我国大力发展新能源汽车,从2018年到2020年其销量稳定在125万辆;到2021年出现爆发式增长,达到326万辆,同比增长156%;今年前8个月达到326万辆,同比增长119%,而1-8月超过2021年销量。

轩辕奖评委、国家信息中心副主任徐长明分析,这一轮新能源汽车的爆发式增长始于2020年下半年,首先从上下两端或者叫高低两轮率先启动,高端是B级车,代表性车型是特斯拉的Model3和ModelY,低端是A00车,主要是上汽通用五菱宏光MINI EV,而A级和A0级基本没有大的销量增长。

第二波新能源汽车爆发从2021年下半年开始,发生在中端市场,主要以A级车10万到20万元价位为代表的车型。A级新能源车在2021年上半年只有26.5万辆,到2021年下半年就有60多万辆,到今年1-7月达110万辆。

为什么中端新能源汽车市场滞后1年才发展?徐长明认为,因为A级代表车型比亚迪秦PlusDM-i、宋PlusDM-i这两个PHEV出现的竞争力比较晚。

2021年3月8日,比亚迪秦PlusDM-i上市,其补贴后售价10.58万-14.58万元,它基本上跟主流A级同级别的燃油车价格相当。随着产量爬坡,2021年7月销量达到1万辆,出现爆款。

2021年3月25日,比亚迪宋PLUS DM-i上市,补贴后售价为14.68万-16.98万元。这瞄着同级别燃油车SUV油车价格,富有竞争力。作为首款搭载DM-i超级混动技术的SUV车型,它在2021年7月后销量上升,如今月销超2.5万辆。

国家信息中心的消费者研究发现,大家买新能源汽车最主要两点:第一要比燃油车省钱;第二要有智能、有科技、时尚。省钱其实主要体现在买车、用车、维修省钱。2020年下半年以前,电动车价格都比燃油车贵,光维修省钱、用车省钱,全生命周期算下来不省钱。

为什么DM-i车这么火?研究有三个原因:比燃油车更省钱,调查重庆宋Plus客户发现,燃油车一公里成本大概8毛钱到1块钱,如果都用电是1毛钱一公里,油加电是3毛钱左右。

第二,比燃油车有更好的科技感。比亚迪宋的智能化程度跟蔚小理相比可能有差距,但跟传统油车相比又进步了不少。

第三,相对于纯电动汽车没有焦虑感,这是调查认为很重要的原因。徐长明最近在杭州、长沙做了调研,听说买DM-i车的是新杭州人、新长沙人,节假日有回老家的需求就买这个车——没有里程焦虑。

电动车由燃油车转到纯电车接受起来比较难,但转到PHEV容易做到,不仅推动A级车还对其他级别车有作用。今年6月、7月,汉的PHEV比例占47%、49%,唐的PHEV比例1-7月占86.7%。

徐长明还发现,超强竞争力的新能源汽车产品仍是以激励政策为依托的、尚未形成完全依靠市场力量来驱动快速发展的格局。以2021年和2022年前十名产品销量看,去年有秦Plus DM-i、理想ONE等,今年是宋Plus DM-i、秦Plus DM-i、理想ONE等。

新能源车现在相对于燃油车享受到的优惠,一是补贴,二是购置税,三是消费税,补贴+购置税+消费税是新能源车享受的跟同级别燃油车相比的优惠。比如,特斯拉Model 3相对燃油车享受的优惠约是5.1万元,比亚迪汉约是5.1万元,比亚迪宋Plus DM-i、秦Plus DM-i平均优惠约是2万元。

如果没有这些优惠,秦Plus DM-i和宋Plus DM-i就比同级别的合资油车要贵约2万元,销量就会受到很大的影响。

即使补贴取消,PHEV对下一步电动车发展仍将起到推动作用。最近PHEV增速高于BEV,源于保有一辆车的家庭加速燃油车换电动车,源于PHEV的飙升。

插电正追赶纯电

针对传统车企对新能源汽车的焦虑,徐长明认为,电动车跟燃油车是竞争关系而非替代关系。

第一,巨大的汽车保有量要求我国汽车能源形式是多种能源并存,特别是油和电有机结合,因为任何单一能源都难以满足需要。2021年中国汽车保有量是2.9亿辆,预测2025年有3亿多辆,2026年有4亿辆。而中国每消费100吨油有72吨靠进口,必须发展新能源汽车。

第二,从资源角度来看,电动汽车也并非高枕无忧。以锂为例,锂资源够15亿辆车使用,目前是够用,但是资源分布不均匀,中国比较少。钴也一样,中国更少。油靠进口不安全,锂同样不安全,做电池稀有的金属原材料同样不安全。单纯发展纯电汽车也不行。

第三,从相对优劣势角度来讲,电动车的优势是省钱、时尚、加速体验、丰富场景,但劣势是补能、续航、残值、安全等问题。

第四,从趋势看,电动车正在渗透燃油车市场,到"十五五"即使是分别1300万辆或1400万辆。相比美国乘用车1100多万辆、日本乘用车300多万辆,中国无论是燃油车还是电动车,都是全球最大市场。

轩辕奖评委、上海交通大学汽车工程研究院院长、国际汽车工程师学会会士许敏教授认为,新能源发展趋势变化就是混合动力发展需求迅猛,前几年纯电动为主,现在插电式混合动力尤其比亚迪为主的DM-i系统发展非常快,各家主机厂混动、插混系统新产品都在陆续上市,保持强劲发展势头。

为什么电动车或混动车受欢迎?很重要的原因是电机有优势。汽车驾驶并不是一直在固定工况下驾驶,有快、慢、加速、减速、上坡、下坡、停车、红灯、快速启动等,无论是内燃机或者电机作为驱动机械,需要不同的转速、扭矩。

许敏介绍,内燃机高效集中在转速和扭距的很小范围内,目前热效率做的最好大概是40%,有些公司接近45%,但无论热效率做得多高,比纯电机驱动的车在正常行驶中效率还是很低,电机效率大部分都是在90%以上的高效区——也就是说不同转速都是高效,从省钱角度讲电机比内燃机要更适合汽车的使用。

从加速感——开车要有驾驶乐趣的角度讲,电机驾驶乐趣高于燃油机,内燃机的原理是扭矩和功率随着转速上升而上升,而燃油车低速上不来,等到速度上来又不需要高扭矩,上坡或者启动时需要一脚油门动力就来则需靠大排量发动机实现。

电机不一样,转速为零,扭矩最大。低速时输出最大扭矩。很多电动车的0到100公里时加速好,这本来就是电机的特性,电机比内燃机更适合汽车使用。

电动车不仅需要动力,还需要能量。车载能量最关键一点就是能量密度,三元锂电池最好,但汽油比它要好40倍,这是电池缺陷,需要有电池新革命。

此外,电池有很多的痛点。许敏认为,最大的痛点就是安全问题。2022年第一季度,国家应急管理部门统计电动车起火640起,报道的只有几十起。这种自燃不可预知,期待着像固态电池的电池尽快产业化,或能解决自燃问题。

电池还有低温环境下的续航缩水,如在东北寒冷季节电池充满电100公里,实际跑不到,空调不敢开,这就牺牲电动车的很多功能和舒适性。

电池更有充电难、充电时间长的焦虑,虽然有8-10分钟的快速充电,这对电池寿命或有影响。充电难还是个问题,尤其到节假日更难,排队充电的时间比正常回家的时间还长。等基础设施全部建起来,还需要时间,需要大量投资。

电池换新成本很高也是课题。据称,现在电池基本是整车一半左右价格,以前刚买新车时国家给补贴,而换新时要全部自己掏,二手车价格低也是这个原因。

还有高速行驶电动汽车放电快,这些问题需要电池技术进一步发展。

什么是最佳解决方案?许敏认为,两者各有所长,两者结合、取长补短才是最好的办法,而非一方取代另一方。车载能源应该采用最佳的燃料是液体燃油,驱动最好是用电机,这两样在一起就是混合动力,是最佳方式。

从汽车的使用场景来看,电机比内燃机更适合作为汽车动力。从汽车作为交通工具属性来看,车载能量至关重要。电池虽然有长足进步,但远没有达到燃油水平。

电池技术没有突破性飞跃前,最佳方案之一是两者互补。混合动力的创新没有结束,热效率指向50%,增程式发动机在结构和控制上做减法,有成本和技术优势,虽然有禁燃的呼声,实际上禁止——停产停销的是纯内燃机车,而不是还有内燃机的PHEV、REEV。

中国新能源汽车渗透率在今年1-8月已达到22.9%。趋势和迹象表明,到2022年底,中国新能源汽车渗透率有望提前三年达到25%,而到2025年新能源汽车销量可望达到1500万辆,新能源汽车渗透率有望达到56%。

届时,主导汽车世界的将不再是以内燃机主导的传统燃油汽车。按照中信证券勾勒的愿景:1500万辆新能源汽车有625万辆的插电式混合动力汽车、230万辆增程式电动汽车和645万辆纯电动汽车;约1180万辆的传统燃油汽车中,有480万辆是油电混合动力汽车。

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