国产新能源汽车技术引领全球汽车产业变革

2024-10-19 5588



新能源汽车作为战略性新兴产业的重要组成部分,正呈现出多方面的发展趋势。在电动化方面,国内外汽车公司投入大量资金和人力致力于开发电动汽车,除了传统的纯电动车和混合动力车之外,插电式混合动力车和燃料电池车等车型不断涌现。例如,2023 年中国新能源汽车出口迎来快速发展新阶段,中国车企加速出海步伐。我国新能源汽车产业历经 30 多年发展,从探索阶段到示范运营,再到市场化发展、对外开放,直至如今规模化发展。当前,新能源汽车行业规模不断扩大,存续企业数量稳步上升,近三年来新成立的企业占比接近 20%。


智能化趋势显著,随着人工智能技术的不断进步,新能源汽车将不再是简单的交通工具,而是会与智能家居、空间和交通系统等设施进行连接,实现更加智能化的出行方式。如目前比亚迪 DiLink、广汽埃安 ADiGO、蔚来 NIO OS 等国内车企的车载系统,经过不断升级,已融入更多丰富的人工智能应用。


轻量化也是未来发展重要趋势,采用更加轻量化的车身材料、动力系统和架构设计,将大幅缩小汽车整体重量,降低能耗,提高电池续航距离,实现更好的环保效益。


多样化和个性化趋势明显,车型的多样化和用户需求的个性化已成为不可避免的趋势。同时,豪华汽车品牌加速布局新能源,在此次北京车展上,劳斯莱斯、宾利、路特斯、兰博基尼等顶级奢侈汽车品牌带来自家最新新能源产品。


产业集群加速协同发展,长三角地区形成新能源汽车 “4 小时产业圈”,由上海提供芯片、软件等组成汽车 “大脑”,江苏提供动力电池,浙江提供一体化压铸机,安徽整车组装。此外,近三年充电站运营商新增数量极速增长,新能源汽车保有量的高增长促使补能体系不断完善,充电设施进入技术升级、产业升级关键时期。


2024 年中国新能源汽车在国家发展和全球地位将进一步提升,不仅销量会继续在全球占比 50% 以上,在技术和规则上也将保持领先。产业竞争格局进入深度重塑期,企业发展环境更加内卷。预计 2024 年全球新能源汽车销量将超过 2000 万辆,中国仍将是全球最大的新能源汽车消费市场。中国不仅在电池、电机、智能座舱等关键技术上全球领先,而且 2024 年将定义下一代汽车产品,引领全球产业转型。

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新能源汽车电动化发展现状


目前,新能源汽车电动化发展势头迅猛。2024 年 1 - 6 月份世界汽车销量达到 4390 万台,新能源汽车达到 739 万台,新能源车份额达到 16.8%,其中纯电动车的占比达到 11%,插电混动达到 5.8% 的汽车比例,混合动力占到 6.3%,油电混动的占比提升。中国新能源乘用车的增速强于世界平均增长速度,2024 年 1 - 6 月继续保持 64.5% 的份额,其中 4 - 6 月的中国新能源乘用车世界份额达到 67%。中国新能源车市场的强劲增长得益于国内政策的支持和产业链的完善。


从政策角度看,中国宣布原计划 2020 年结束的新能源汽车补贴政策再延长 2 年,双积分政策修订稿进一步趋严,进一步推进汽车电动化进程。大部分车企双积分压力逐步增加,在传统燃油车油耗难以降低的情况下,仅有靠加大新能源汽车的销售量才能满足双积分需求。欧洲从 2020 年开始执行极为严格的碳排放政策,绝大部分车企必须依靠生产大量电动车才能满足要求不被罚款。美国汽车电动化进程虽然在特朗普上台后略有减缓,但以加州为代表的经济发达地区依旧在不断推进电动化进程。


在技术方面,供给侧的动力电池企业主导,以技术进步及成本下降为核心。主流的车企或电池厂一般会批量采购或指定钴、锂等上游核心资源品,再由车企认证或指定的材料企业进行加工,再由电池厂生产动力电池。主流的动力电池企业对上游资源及材料均有较强的主导力,一般与车厂也有较为密切的绑定,会向着高能量密度、快充等技术以及 CTP、无钴等低成本方案发展。需求侧,政策指引车企引导终端消费,电动智能化正反馈创造需求。政策通过 “双积分”、“碳排放法案”、直接补贴等方式推动车企电动化进程,政策也通过补贴、免税、牌照红利等方式促进消费者购买电动车。


新能源汽车智能化应用


新能源汽车的智能化应用广泛且不断发展。智能化技术在新能源汽车中起着极其重要的作用,提升了汽车的性能和驾驶体验。


智能驾驶技术方面,自动驾驶技术已经取得了长足的发展,从最初的辅助驾驶到完全自动驾驶,不同级别的技术正在逐步成熟。感知技术如激光雷达、摄像头、超声波传感器等在智能驾驶中起到关键作用,能够实时监测和响应道路情况。高级驾驶辅助系统(ADAS)的应用也越来越广泛,提高了交通安全性,减少驾驶压力。


人工智能在汽车领域的应用也日益增多。在智能电池管理系统中,人工智能可以提高电池寿命和性能,通过电池状态识别与预测技术,优化电池充放电管理系统,实现能源管理系统的智能化控制策略,智能调控能源供给,减少系统能耗,优化能源分配,提高能源利用效率,降低能源浪费。在车辆诊断与维护中,智能诊断系统利用机器学习和大数据分析技术,可以实时监测车辆运行状态,提前预测可能出现的故障,并制定维护计划,显著提高车辆的可靠性和安全性。


车联网技术使新能源汽车与互联网进行深度融合,实现车辆与车辆、车辆与道路、车辆与用户之间的互联互通。车联网技术可以提高驾驶体验、车辆安全性和车辆效率。例如,车联网技术可以实现远程监控、智能导航、实时数据传输等功能,大大提升了驾驶体验和安全性。未来,随着 5G 技术的不断发展,车联网技术将迎来更广阔的发展空间。


新能源汽车轻量化优势


新能源汽车车身结构轻量化具有诸多优势。首先,降低能耗,增加负载重量,减少制动距离。新能源汽车减少了传统的发动机、变速器等大型部件,车身结构布置得更好,在保证车身强度和刚度的前提下,可以更合理地布置车身结构。


新材料的应用是实现汽车轻量化的重要手段。铝合金、高强度钢和碳纤维等新材料得到了广泛应用。高强度汽车用钢已广泛应用于车身制造,铝合金车身在材料轻量化方面效果最好,碳纤维可以和铝合金一起作为辅助材料,从长远来看,还可以作为低成本汽车轻量化应用的主要材料。


结构优化设计是车身轻量化的基础。车身、车架和轴承部件结构复杂,集成了各种材料和工艺。车身结构对车辆的被动安全性、结构刚度、强度和振动性能有很大影响。目前车身结构减重优化设计是在保证车身结构性能的前提下,通过 CAE 等分析技术降低零件质量。在实际生产中,结构优化设计的减重方法包括空心结构、薄壁结构和复合材料结构,使车辆面板和结构部件更轻。


轻量化制造技术通过对材料性能的研究,不同的制造工艺可以在制造过程中减轻零件的重量。常用的制造技术包括激光焊接技术、电磁成形技术、先进连接技术等。激光拼焊技术可以将不同材料、厚度和表面处理要求的工件用激光连接起来,形成新的毛坯,然后压制成零件,有效降低零件质量,减少焊接接头,提高强度。


新能源汽车多样化与个性化趋势


新能源汽车呈现出多样化和个性化的发展趋势。在新能源汽车领域,车型的多样化和用户需求的个性化已经成为不可避免的趋势。


多样化技术发展方面,多种技术路径并存。新能源汽车的发展将不仅仅局限于电动汽车,氢燃料电池汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车等多种技术路径将共同推动新能源汽车的发展。不同技术的结合和创新将为消费者提供更多元化的选择。随着科技的不断进步,新能源汽车的电池技术、电机技术、充电技术等将得到进一步的提升和发展。新型电池技术的研发和应用将大大提高电池的能量密度和充电速度,进一步延长电池的续航里程。


产品多样化方面,SUV 型的新能源汽车更适用于大众市场,而高端车主则希望新能源汽车具备更优质的品质和服务。未来新能源汽车的产品线将更加多样,以满足不同用户的需求。例如,在智能化方面,不同用户对汽车性能、驾驶体验和环保性能等方面的需求也呈现出多样性。为了满足不同用户的需求,混动系统需要具备性能需求多样性、电池技术多样性、驾驶模式多样性、维护和耐久性需求等多样化特性。


个性化方面,用户对汽车的需求更加个性化。例如,在汽车内饰、外观等方面,用户可以选择 23 个小项进行自由组合,满足客户的个性化需求。智能化座舱设计将舒适性、安全性和便利性融为一体,为用户提供更好的驾乘体验。通过智能座椅、智能娱乐系统和个性化定制的座舱环境,用户可以享受到高品质的车内体验。智能座椅采用智能调节技术,能够根据乘坐者的身体特征自动调整座椅角度,提供舒适的支撑。智能娱乐系统集成了多媒体功能,让乘车不再单调,增加乘车乐趣。座舱环境的个性化定制则可以根据用户喜好进行个性化设置,营造出独特的驾乘氛围。


新能源汽车产业集群协同发展


新能源汽车产业集群协同发展不断推进。在长三角地区,通过产业集群协同发展,逐步形成了新能源汽车的完整生产链,体现了现代化产业体系特征的 “4 小时产业圈”。


在长三角新能源车的 “造车版图” 中,上海一直是生产的核心地,负责设计、研发、可靠性测试等机密核心工作。设计中心是车辆制造的灵感起源之地,一辆车的雏形出自年轻人的天马行空,从图纸落到真车的第一步像艺术家做泥塑一样雕刻出来。样车在上海被打造出来后,零部件的生产在各地展开。新能源车最重要的零部件电池,其供给在安徽桐城,这里是一个以新能源车电池生产为主要产业的汽车零部件特色产业集群地。检测合格的原料经过多道工序,形成一个个完整的电芯,再被组装成新能源车的动力系统 —— 电池包。动力 “心脏” 发往江苏南京的整车生产企业,除了电池之外的零部件生产,到最后的整车组装,都将在这里完成。江苏南京的工厂每辆车经过 280 道工序以后,最快 8 个小时即可完成整车下线,客户的个性化需求能够得到充分满足。随着新能源车智能化的提升,各种自动驾驶辅助技术应运而生,软件的升级放在了浙江永康。


在合肥,新能源汽车企业可以在短短 4 小时车程内获得创新链、产业链、供应链、人才链等所需的要素保障,形成体现现代化产业体系特征的 “4 小时产业圈”。合肥把握汽车产业发展大势,大力发展新能源汽车产业,加快打造具有国际影响力的新能源汽车产业集群。长三角一体化发展上升为国家战略后,合肥始终坚持 “一体化” 和 “高质量”,与区域协调发展同频共振、携手共进。2021 年 5 月,长三角新能源汽车产业链联盟成立,沪苏浙皖的新能源汽车产业链企业共同响应,通过产业链联盟的方式优势互补。


在两江新区,智能网联新能源汽车创新协同发展大会举行,为新区整车和零部件企业搭建高端务实的专业交流平台,分享创新成果,对接业务合作,助推动重庆打造万亿级智能网联新能源汽车产业集群。两江新区致力于以整车龙头为引领,持续提升智能网联和新能源化水平,加速构建智能网联新能源汽车产业生态。


2024 年新能源汽车全球地位

2024 年中国新能源汽车在国家发展和全球地位将进一步提升。2024 年可能是中国新能源汽车行业在全球地位进一步提升,和在国家经济社会发展当中的作用进一步巩固的关键一年。


从全球来看,中国新能源汽车换道先行,过去十年中国先走了几年,目前中国在全球的地位就会发生变化,汽车行业很多新技术可能会在我们的市场率先应用。新车型率先在中国投放,中国市场可能会来定义下一代汽车是什么,也就是说汽车的定义策源地更多是在中国。在 2024 年、2025 年,中国不仅仅会保持量的领先,销量会继续在全球占比 50% 以上,另外,我们在技术和规则上也会保持领先。


中国新能源乘用车的增速强于世界平均增长速度。2023 年国产新能源车在全球新能源车市场的份额约为 56%,预计 2024 年全年份额提升至 62%,2025 年提升至 70%。2024 年 1 - 4 月中国占世界新能源车份额 64%,其中 4 月的中国新能源乘用车世界份额达到 67%。出口方面,2023 年国内乘用车出口量超 400 万台,预计 2024 年出口量超 500 万台。未来 3 - 5 年,国内车企预计将加大海外产能的布局力度,新增产能主要分布在墨西哥、东南亚、美洲等国家和地区。


综上所述,新能源汽车发展趋势呈现出电动化、智能化、轻量化、多样化与个性化以及产业集群协同发展的特点,同时中国新能源汽车在全球的地位不断提升。随着技术的不断进步和政策的支持,新能源汽车将在未来的交通领域发挥越来越重要的作用。


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