車廠尋創(chuàng)新，撞上四大挑戰(zhàn)

2021年11月，碳中和、碳達峰的時間表在國際能源氣候大會上被確定下來，2050年實現(xiàn)凈零排放是各國的共識，新能源產(chǎn)業(yè)因此被推上風口浪尖。

在過去100年的造車歷史中，近20年總體以燃油汽車為主，呈現(xiàn)出一個快速的線性增長趨勢，然而這幾年受全球能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的影響，新能源汽車走勢明顯強于燃油汽車。IHS預測，到2030年，全球新能源汽車普及率將會達到50%。這一數(shù)字被業(yè)界認為相對保守，因為如果想在2050年真正實現(xiàn)凈零排放，全球新能源車的普及率應該在85%以上。

老將新秀同場競技，創(chuàng)新路上遇難題

在政策引導和市場需求的強烈刺激下，汽車產(chǎn)業(yè)變革加速，不論是汽車新勢力還是傳統(tǒng)車企都在試圖用創(chuàng)新謀求一條“新能源出路”。

 圖 | 恩智浦全球副總裁、新能源及驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理 李曉鶴

然而汽車的電氣化、智能化改革并非易事。恩智浦全球副總裁、新能源及驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品線總經(jīng)理李曉鶴在恩智浦2022媒體開放日上直言：“新能源車企創(chuàng)新，正在或即將面臨四大挑戰(zhàn)。”

?    挑戰(zhàn)一：降低整個生命周期的成本和排碳量

“以前大家只是關(guān)注造車當中的成本跟二氧化碳排放量，而未來所有人都會關(guān)注全壽命當中的總擁有成本的排放量。” 李曉鶴如是說。

根據(jù)麥肯錫發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，預計到2025年電動汽車材料生產(chǎn)階段排放將占到汽車全生命周期總排放量的45%，到2040年材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放占比將達到85%左右。這意味著產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈的低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)減碳的重要環(huán)節(jié)，而汽車生命周期成本中的排碳優(yōu)化能力將會直接決定企業(yè)在新能源中的競爭力、成本和利潤。

?    挑戰(zhàn)二：延長續(xù)航里程，加快充電

續(xù)航里程、充電基礎(chǔ)設(shè)施的密度和充電速度，是卡住新能源汽車進一步拓寬市場的最大阻力，如果這三座大山能夠移除，使新能源車在使用的感受上與傳統(tǒng)車類似，那么新能源市場的潛力會得到進一步釋放。

?    挑戰(zhàn)三：軟件定義汽車

隨著燃油汽車向電動汽車的轉(zhuǎn)變，車載控制的復雜度大幅降低，成為軟件定義汽車的重要推手。再加上汽車智能化的不斷滲透，使得汽車行業(yè)逐步從以“硬件”層面配置參數(shù)的競爭，過渡到“軟件”層面的智能化水平競爭。汽車正在向消費品轉(zhuǎn)變，這對汽車的迭代速度提出了新的要求，產(chǎn)品研發(fā)周期要從原來鋼鐵形式造車的4年變成軟件形式造車的2年，汽車的產(chǎn)業(yè)鏈隨之變得越來越短，這對整個行業(yè)的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新體系都產(chǎn)生了顛覆性的影響。

?    挑戰(zhàn)四：適應幾年后百萬級汽車平臺的打造

“以前是幾十萬輛車的量級，未來很多車廠都會面臨百萬輛車的量級”， 李曉鶴表示，“從幾十萬到百萬量級，新能源造車平臺將面臨質(zhì)量體系、供貨體系、全球支持體系、商務體系的巨大變革”。

因此，如何去適應幾年后百萬級汽車平臺的打造，實現(xiàn)汽車的質(zhì)量、供應、全球的服務體系和在工業(yè)界的標準化就會顯得尤為重要。

車企創(chuàng)新壓力，向下傳遞至底層技術(shù)

隨著汽車電氣化、智能化、聯(lián)網(wǎng)化、共享化的推進，每一輛汽車對芯片的需求呈現(xiàn)出幾何級數(shù)的增長，這也是2018年后出現(xiàn)“缺芯”潮的重要原因。據(jù)悉，在芯片供應量不足的影響下，2018年全球汽車產(chǎn)量基本接近1億輛，而到了2020年卻下降到了8000萬輛以下。

與此同時，2018年出現(xiàn)了域控制器的概念，大規(guī)模增大了汽車信息的吞吐量，未來伴隨自動駕駛的發(fā)展將會出現(xiàn)更多的中央超算，到2030年后可能出現(xiàn)移動服務的概念，兩者疊加后定會催生出新的經(jīng)濟模式和盈利方式，屆時不但車企造車的方式、想法、迭代速度、企業(yè)管理的模式需要改變，對底層技術(shù)來說也是一個新的挑戰(zhàn)。

比如，對于芯片公司而言，需要以整體系統(tǒng)思維的方式給Tier1或者整車廠提供產(chǎn)品，幫助其客戶應對挑戰(zhàn)。

在降低生命周期的成本和排碳量方面，芯片廠商需要通過簡化部件成本，加速自動化裝配流程，延長電池的使用壽命以及簡化二次回收利用，來幫助車企降低整個生命周期的成本和排碳量。
例如，在生產(chǎn)端，采用光通訊BMS的方式，降低線束的數(shù)量，解決組裝的復雜性問題，甚至實現(xiàn)組裝自動化；通過采用高集成度的智能化芯片組，降低外圍BOM的數(shù)量。

在延長續(xù)航里程方面，最重要的不是把電池做得越來越大，而是把電驅(qū)能效做得越來越好。為了提高能效，SiC技術(shù)下的800V高壓快充方案已經(jīng)成為各大新能源汽車主機廠的主流選擇，當然未來可能是1250V，包括從600KW到3MW的大功率充電，而電壓越高，對功能安全和診斷的需求就會越高，換句話說，電池管理系統(tǒng)的需求量直接和電壓相關(guān)，對半導體來講供貨需求會更大。同時，我們會看到越來越多的基于AI和云的算法，用來強化和改進電池的使用方式。

此外，如果出行即服務在2030年能實現(xiàn)，高壓充電、快充網(wǎng)絡能更加普及，那么簽約的自動駕駛車隊會逐漸出現(xiàn)，這會帶來家用車向商用車的轉(zhuǎn)變，駕駛總里程需求可能會從20-40萬公里擴展至100萬公里，換電也許會更加普及，對于芯片公司來講，需要考慮如何能更長、更好地延長電池的使用壽命。

在軟件定義汽車方面，隨著模塊化概念和域超算的普及，芯片公司一方面需要配合不斷加大的在線更新OTA的需求，另一方面也要開始做整車的建模，幫助客戶加快軟件仿真以及軟件的開發(fā)速度。

在打造百萬量級EV平臺方面，車企對供應商的要求不再只是造一顆芯片，而是必須具備四項基本功：一是有好的產(chǎn)品；二是有非常強的功能安全；三是有系統(tǒng)級的解決方案；四是有強大的汽車運營、供貨和質(zhì)量管理能力。

李曉鶴表示：“恩智浦是業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠把這四項技能做得完善的企業(yè)之一，產(chǎn)品覆蓋MCU微處理器、模擬前端、柵極驅(qū)動器、安全電源管理以及車載網(wǎng)絡、傳感器等，在過去的5-6年中，恩智浦的模擬前端銷售數(shù)量呈現(xiàn)出了幾何級數(shù)的增長，累計出貨量已經(jīng)超過了1億片，在全球排名前20的新能源車企中有10家采用了恩智浦的方案。與此同時，為了更好地提升電驅(qū)的效率，恩智浦和客戶一起打造了高效的基于IGBT和SiC的逆變器解決方案，不僅和8家主要的功率模塊廠商都有配合，并且在全球前20的新能源廠商中，已經(jīng)有9家采用了恩智浦的高效逆變器的方案。”

寫在最后

李曉鶴認為，“2030年，電池的成本會進一步下降，產(chǎn)能會進一步得到擴充，C級以上車輛續(xù)航里程將達到800km，與現(xiàn)在的燃油車體驗感無異。充電基礎(chǔ)設(shè)施方面，快充設(shè)施會迅速增長，5分鐘之內(nèi)充滿80%，與加油感受類似。” 

事實上，汽車產(chǎn)業(yè)在過去的20年中的確發(fā)生了非常大的變化，當我們往回和往前看20年，就會發(fā)現(xiàn)，即使短期內(nèi)市場還存在不確定性，但新能源汽車的中長期潛力毋庸置疑，百萬量級的EV平臺一定會在接下來20年中大量出現(xiàn)。而當供應鏈從一條線變成一張網(wǎng)，系統(tǒng)思維會變得尤為重要，這也是芯片公司的市場競爭力所在。