全球电动汽车未来市场份额增长分析

2018-05-21 03:41
汽车文摘 2018年5期
关键词:里程电动车电动汽车

1 2017年纯电动车销售增长强劲

麦肯锡研究报告显示,2017年全球共销售了130万辆电动车,但只占全球乘用车销量约1%,与2016年比增长了57%,显示了强劲的增长趋势。现在很多OEM已经发布到2024年将有100多种纯电动汽车(BEV)新车型投产。随着汽车工业和移动出行的加速发展,麦肯锡预测2030年电动汽车(EV)仍会保持强劲增长,潜在市场份额为30-35%,如中国、欧洲和美国,2030年全球平均增长预计为20-25%。电动汽车正在改变其小众市场的角色,未来中型电动车会获得一定的市场份额,最近特斯拉发布的新Model 3就是一个明显的实例,其预定量已经达到了45万辆!

图1 OEM发布的电动车价格和续驶里程

OEM获得市场份额的主要原因是其电动车产品达到顾客期望的续驶里程和低的价格,如提高设计效率和降低制造成本,来达到细分市场的顾客购买力。如图1显示的,如果对标车型续驶里程超过300公里,OEM可能专注在进入低端价格细分市场。这意味着长期观望的EV细分市场的中型EV车型批量上市可能会很快成为现实。但是报告也认为高水准的设计和开发,包括构架、系统集成、先进技术和成本因素对电动汽车批量进入市场有很大影响。

2 电池包加大,续驶里程更长

国产的EV在整车的构架上和白车身方面可以容纳更大的电池包,因此可以获得更大的续驶里程。事实上国产EV比非国产的EV电池包容积平均大25%(相对白车身容积)。其中的原因之一是车身结构可以不考虑现有的构架,重新布置电池包,从而可以使续驶里程更长,功率更大,更快充电。

此外,电池技术正在快速演变,使得新电动车续驶里程更长,已经不再是瓶颈。电动车正在进入大批量ICE汽车市场,提供多种动力总成选项,国产的固有灵活性的电动车扮演重要角色,例如电池包可以装载不同的电池单元,保持同样的外部形状,不同的动力总成技术也可以使OEM在一个简单的平台上提供后轮、前轮和全部四轮驱动等多种驱动方式。

3 不断推动动力总成集成

对标显示EV动力总成不断集成的趋势,许多动力电子零部件集成在一起,形成几个模块,OEM不断提升设计效率,但报告认为市场上并没有形成一个主流EV动力总成。

EV动力总成主要零部件线束连接的设计集成水平明显增加(即:电池、电机、功率电子器件和热管理模块)。当审视OEM电动车的重量和总线束数量时,其最新车型与上一代车型比其重量和数量都在减少,这表现了EV动力总成的高度集成(图2)。除了多数EV动力总成零部件物理集成外,热管理解决方案趋向更简单、更高效。一些OEM也加强了充电过程,没有形成清晰的统一的趋势(图3)。

图2 纯电动汽车动力总成线束设计正与新车型更大的集成

图3 OEM对电动车动力总成和电池热管理系统的设计方法不同

固有性和高度的灵活性有助于EV动力总成设计的多样性,由于这些零部件小,在车身下面有限的空间内自由度高,前端和后端空间比发动机舱大。例如Opel Ampera-e可能利用了ICE动力总成位置作为其动力电子的位置。而特斯拉的Model 3则将大部分零部件集成在电池包后部或直接在后桥上集成。

4 保持技术竞争领先

麦肯锡研究显示:很多电动车用户是非常懂技术的。新技术大部分是在成熟后获得应用,这为OEM和其它希望推动新技术应用的相关方开辟了很大的新技术测试领域。但是这也使电动车OEM必须在其产品上装备ADAS、V2X和其它能够重新定义驾驶和旅行体验的新技术。

随着ADAS技术的不断引入,OEM通过加强人机界面和信息娱乐系统来满足EV顾客的需求。特别是不断集成了很多功能在一个更中心化的、“像智能手机”的用户界面(HMI)上,例如:一些控制采用连续的触摸屏,而不是按键控制。这一概念现在已经达到了一定的技术成熟度,顾客也很感兴趣。报告研究的EV仪表板上只有7个物理按键,而一般的内燃机车型有50-60个按键。这一先进技术的关键驱动是计算能力的迅速提升。传统汽车有许多分散的标准的电子控制单元(ECU),新一代EV更多依赖于不断加强的中心化计算能力。

在增强的中央ECU环境下,应用最新的如自适应巡航控制、自主制动和智能驾驶等技术,与传统内燃机汽车或EV相同配置或少配置相比,更加巩固了ECU(图4)。

图4 一些电动汽车表现出正在统一电控单元的趋势

对于中央ECU或非中央ECU构架的决策是企业的战略问题,这是由不同因素决定的。选择中央ECU的一个原因是拥有一个控制点,成为集成器,便于先进软件开发,具有开放实时传输能力,如实时远程数据更新。

除了战略考虑外,ECU构架也影响重量和成本。例如,中央化ECU可以通过集中线束优化和提高采购效率。与非中心化的多个ECU比,因为这样需要简单的协议和少量线束连接头,这样也可以减少可能出错的连接操作,而中心化的ECU可靠性更高。在开发方面,分散ECU意味着需要更多的团队协同和更高的沟通效率才能确保整个系统质量。由于中央ECU可以简化流程和项目团队人员少的特点,可以减少开发周期。此外,高功率的中央ECU是开发全智能驾驶汽车的关键,因此可以使EV配置更具有未来市场特征和潜在的超越顾客的期望。

5 设计目标成本

动力总成成本问题是EV企业提高盈利能力的重要问题。目前OEM已经解决了顾客续驶里程焦虑的问题,严格达成目标成本将是EV打入批量市场上成功的关键。这会使OEM获得有吸引力的价格,从而保障OEM的边际利润。成本效益是现有OEM和供应商的主战场,他们可以充分利用成本效益的经验和知识(见图5)。

因此,ICE和非国产EV会比国产EV更容易达到设计目标成本,这是由于制造商有可追溯的成本优化经验,可以从上一代继承优化的零部件。最新的国产EV可能会很快追赶上来,例如由于先进电池技术的优势,国产EV可能会从注重轻量化转向成本效益好的材料解决方案,例如白车身钢材的使用,例如在批量生产中投入中采用高强钢而不是弯管结构设计。

图5 电动车与内燃机汽车设计目标成本对标

6 结束语

新一代电动车采用更集成化的动力总成,零件数量下降,成本降低,动力总成给顾客带来更多的选择,新兴电动车企业动力总成和电池的布置有很大的灵活性。电池技术获得了突破,满足了顾客的续驶里程要求。电动汽车控制单元数量越来越少的趋势明显,传统汽车控制单元越来越多。整车控制按键越来越少,触摸屏应用很多。新一代电动汽车因为给顾客带来新的体验会获得一定的市场份额。

https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-as⁃sembly/our-insights

作者:Antoine Chatelain,et al.

时间:2018年3月

编译:《汽车文摘》编辑部

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