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“新基建”不是根源,新能源汽车产业链升级仍需补齐短板

有人认为,当前动力电池仍是最大的短板,加速建设充电桩只是普及新能源汽车的前提,实现普及目标还要看短板能否被补齐。动力电池的突破需要经年累月的技术积累,“新基建”在短期内还无法缓解新能源汽车当下面临的压力。

近年来,中国新能源汽车的表现不温不火,为了提振市场的积极性,中国政府把车补年限延长到2022年。近期,中央又宣布加快“新基建”,对新能源汽车充电桩也提出了新的目标。为此,产业链人士普遍认同“新基建”对新能源汽车产业链的利好作用。uwEesmc

但也有人认为,当前动力电池仍是最大的短板,加速建设充电桩只是普及新能源汽车的前提,实现普及目标还要看短板能否被补齐。动力电池的突破需要经年累月的技术积累,“新基建”在短期内还无法缓解新能源汽车当下面临的压力。uwEesmc

在这种背景下,受电池技术的制约,新能源汽车的其他产业链环节呈现出共同的特征。近期,《国际电子商情》分析师与新能源汽车功率器件、显示器、测试测量产业链环节的从业者做了探讨,在与他们的交流中发现“更节能”“更高效”已经成为新能源汽车全产业链的特点。uwEesmc

产业链各环节更节能、高效

·充电桩对功率器件效率提出新要求

《国际电子商情》调研数据显示,截至2020年3月31日,我国新能源汽车保有量累计约为392.4万辆。另据中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据显示,到2020年3月,全国充电桩保有量总计为126.7万台。由此可知,当前中国新能源汽车的车桩比例约为3.1:1,与理想中的1车1桩的目标还有一定的距离。uwEesmc

深圳市鹏源电子有限公司(以下简称鹏源电子)副总经理邓玮源先生表示:“此前,充电桩行业没有统一的标准,车企为了突出自身的竞争优势,往往会选择更有利于自己的标准,这造成一些充电桩的利用率不高。政府统一标准、主导充电桩建设之后,新能源车主充电会更加方便。同样的,外资车企的充电桩也要符合中国标准,如特斯拉已经推出了适用于中国市场的充电桩。”鹏源电子是一家专为新型能源产品提供核心电子零件的技术型代理商,可为新能源汽车行业提供各种功率器件产品和方案。uwEesmc

邓玮源还认为不同的充电桩接口与功率器件的应用之间不存在直接联系,不过,随着充电桩模块的功率越来越大,对能源转换效率的要求也会越来越高,由此带来对功率器件的要求也会更进一步提高。uwEesmc

当前的SiC(碳化硅)已经能满足市场的需求,邓玮源表示在短期内车用功率器件材料不会出现太大的变化,仍然会以SiC为主导,以提升能源转换的效率和功率密度为目标。“在电力电子系统中,SiC比传统Si(硅)器件的效率更高、体积更小、重量更轻,它的能量损耗和发热量只有传统Si器件的一半。在未来几年内,SiC功率器件将主导汽车市场,特别是EV(纯电动汽车)、混合动力车、燃料电池车等应用市场。当前SiC主要以OBC(车载充电机)和DC/DC应用为主,但在不久的将来,电驱将会成为SiC另一个重要的市场。”邓玮源还补充说:“SiC的成本也在逐渐地降低,大约到2021年左右,汽车市场采用碳化硅将能看到整体成本的下降。”uwEesmc

·更节能的车载显示屏受到关注

随着汽车自动化和连接性的不断提高,车载人机界面(HMI)的尺寸越来越大。一直以来,市面上的HMI只专注驾驶员的控制体验,乘客几乎没有控制权。自动驾驶汽车将让控制更民主化,乘客也能随时体验操控HMI的乐趣,对车载HMI的数量也提出了要求。在其他条件不变的情况下,随着显示器尺寸和数量的增加,能耗也会随之增加。对车载显示屏来说,如何既要满足性能需求,又要降低能源消耗非常重要。制造商或方案商往往会选择采用不同的材料来提升器件的效率。uwEesmc

FlexEnable公司策略总监Paul Cain介绍说,OLCD的OTFT(有机薄膜晶体管)的漏电流比LCD低了100至1000倍,前者兼具柔性和低功耗的特点。同时,OLCD屏的厚度仅为基于玻璃的LCD屏的四分之一,前者的重量是后者的十分之一。在“节能”“高效”趋势下,OLCD屏可提高汽车的能源效率。uwEesmc

另外,车规级产品在可靠性方面有非常严苛的要求,需要通过极端温度和湿度环境下的测试,还要有10-15年的使用年限且成本也不能太高。当前,LCD显示器拥有成熟的供应链体系,几乎是市面上所有汽车的标配。而OLCD显示器方案能充分利用LCD的供应链,制造成本仅为AMOLED显示器的三分之一,为未来车用显示器开拓了新的增长空间。uwEesmc

当然,一个创新性产品并不能只满足节能、高效的基本需求,OLCD屏最大优势在于它具有柔性的特点,能集成在汽车内部的大部分表面。Paul Cain解释说:“因为汽车内部所有的表面都是弯曲的,所以越来越难容纳大尺寸的传统显示屏。而曲面显示屏能很好地集成在非平坦的表面。OLCD显示屏的弯曲半径最小可达10毫米,能集成在S型中控台、方向盘以及数字式后视镜等位置。”uwEesmc

节能、高效、柔性的特点让OLCD显示屏的应用更广泛,除了娱乐功能之外,显示屏代替侧视镜也是未来趋势。Paul Cain介绍说:“这需要将显示屏集成到A柱、仪表盘、车门面板之间的位置。同样的,可通过在A柱上集成曲面OLCD屏幕,并在屏幕上显示A柱后面的图像,来达到消除汽车盲点的作用。再在汽车周围集成一些传感器和摄像头,通过它们与HMI的结合,能提前预警车辆周围的危险。”[!--empirenews.page--]uwEesmc

Paul Cain告诉《国际电子商情》,FlexEnable正在与Tier 1(车厂一级供应商)Novares进行合作,后者针对基于OLCD技术的车载HMI解决方案做了大量的投资。2019年6月,Novares在其新款概念车Nova Car#2中,演示了车载OLCD显示器的三种典型应用:中控台两块12.1" OLCD组成的S形触控系统应用,两块4.68" OLCD凹面显示屏取代左右后视镜应用,车后门面板上集成4.68" OLCD HMI触控显示屏应用,向世人展示了未来汽车显示器应用的无限可能性。uwEesmc

·汽车测试测量为提升效率服务

现在的新能源汽车一再强调节能,对汽车测试测量的要求除了安全性之外,还有帮助产业链企业生产更高效率的产品。因传统汽车加满油仅需几分钟,而新能源汽车的充电速度一直被大家所诟病。不过,宽禁带功率器件如SiC,在新能源汽车上的应用可进一步缩短充电时间。使用SiC功率器件的汽车对汽车测试也提出了新的要求。uwEesmc

据是德科技(中国)有限公司汽车与能源事业部业务拓展经理朱华朋表示,充电时间的快慢主要取决于电池及电池管理技术。因SiC的高压性能优异,在汽车领域被很多上游厂商应用,它可助力电动汽车能量传输系统效率更高、体积更小、设计更紧凑,进而提升电池的续航时间。与传统功率器件相比,宽禁带功率器件的工作频率更高,测试时可能会占用更大的带宽或出现电磁兼容问题。uwEesmc

一般来说,电子产品的测试精度要求较高,因新能源汽车大规模电气化的特点,对研发测试的精度也大幅度提高。以驱动电机为例,传统家用轿车的内燃机的转速一般不超过为8000转/分钟,现在电动汽车的电机转速普遍为1.6至1.8万转/分钟,而2万转/分钟的电机也已经在量产中。更高的转速往往伴随着更低的内阻力,对研发测试技术和设备的响应速度要求也会更高。uwEesmc

在动力电池方面,不同类型的电动汽车可能采用不同的电池,比如客车一般采用磷酸铁锂电池、轿车一般采用三元锂电池,未来还会有采用固态电池的量产车;在充电方式方面,可分为慢充、快充、超级快充;在电机分布方面,有双电机方案和三电机方案……这些都要求相关企业要具备丰富的新能源汽车测试项目的能力。uwEesmc

另外,5G时代也对新能源汽车测试提出了新的要求。朱华朋认为5G技术仅是各种新应用场景的触发点。随着5G无线传输速度的加快,汽车内部也面临因性能提升而带来的压力,未来车载以太网和智能驾舱将更加普及,车内人工智能和运算会采用更高速的串行数字接口和DDR内存总线。汽车测试机构需要提供从充电、电池、电池管理、数字电路、射频微波、5G 通信到人工智能,物理层到协议层的多维度方案。uwEesmc

他还强调说,随着汽车行业电气化和智能化变革,技术不再是缓慢的线性发展。为此,新能源汽车行业呼吁更高效率的测试验证技术。近年来,是德科技已经通过对Anite、iXia及Scienlab等公司的收购,完成了从硬件到软件、服务和解决方案的转型。 uwEesmc

提升电池技术才是关键

各个环节的开源节流只能作为辅助方法之一,只有究其根源补齐短板,才能从根本上缓解新能源汽车面临的压力。值得庆幸的是,在加速“新基建”政策发布几个月来,我们在电池产业已经看到了一些新的布局。uwEesmc

据不完全统计,仅在2020年第一季度,我国在锂电池领域的新增和计划投资就已经接近2000亿元人民币。以宁德时代、国轩高科、格林美、利天万世等国内动力电池产业链领头企业,已经在今年投资扩产了5000万千瓦时规模的电池项目产能。《国际电子商情》相信,5G基站电池的需求、充电桩对新能源汽车行业的利好需求,将会带动整个电池产业链的发展,对车用动力电池也会起到很大的促进作用。uwEesmc

再加上,最近动力电池技术也有了最新突破。今年3月底,比亚迪发布了基于磷酸铁锂技术的刀片电池,该电池具备放热启动温度高、温升慢、产热少、散热快、分解不释放氧气等优势,再结合比亚迪“陶瓷电池”技术在安全性上也能得到较好的保障。据了解,刀片电池将在比亚迪汉EV上率先搭载,该车的续航里程将能达到605km。同时,此前一直内部消化的比亚迪电池业务开始分拆,这意味着比亚迪生产的电池将会外销,届时动力电池行业龙头企业的地位或将改变。uwEesmc

动力电池行业竞争加剧,也会推动电池技术的进步。以我国动力电池的发展为例,2020年我国乘用车的电池系统能量密度已经达到了160Wh/kg以上,新能源汽车补贴门槛也提升到续航里程300公里,这已经能满足部分用户的心理预期。《国际电子商情》认为,随着电池技术的进步,加之产业链各环节效率的提升,新能源汽车产业终将交出一份高分成绩单。uwEesmc

本文为《国际电子商情》2020年6月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击 这里uwEesmc

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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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