文|嗷嗷胡
“路怎么走,你们自己挑。”车企研发部门的每一秒,都在面对着一样的问题。2022年,汽车技术不缺新鲜事;2022年,世界又没什么新鲜事。
新能源变革进行到这一年,机会和阻碍都变得分外明显。
纯电世界,能量密度和充电速度几乎踩到了边际效用递减的临界线。出路似乎倾向了电化学技术以外,一边是更彻底的车身和电池集成化,另一边是将电池更彻底地分割剥离。
混动也被寄予厚望,更多面的DHT混动继续大放异彩,更集成化的增程也在扩充阵营。唯一确定的是,市场只相信个体,而不迷信分类。成功总是具体的成功,失败也只是具体的失败。
一体压铸:当工厂按下Ctrl+V
今年4月,特斯拉德州工厂开放日,首次展示了精心设计的“完全体”Model Y分解模型:4680电池、CTC电池包以及一体压铸成型的前/后车身底板。关于一体压铸,不妨参阅去年末的《您的Model Y,正在被“压”出来》。
国内新造车品牌们纷纷上车,蔚来早在ET5就在后车舱地板采用了大尺寸压铸部件。年末,新一代ES8在类似基础上又增加了左右相连的大型一体铸造前抗扭箱。
华人运通/高合与拓普集团合作,拿下了国内首个基于7200吨巨型压铸机的一体压铸部件,用于今年交付的新车HiPhi Z。高合不孤单,年末的MPV极氪009动用力劲集团的7200吨压铸机,创造出全球最大的一体式压铸后车身部件。
海外车企也没有干看着,奔驰在年初发布的概念车EQXX,就搭载了被称为BIONEQXX的仿生设计一体铸铝后车身。沃尔沃宣布投入70亿元人民币的电动车工厂,其中也包含了8000吨压铸机。
车企们纷纷上马一体压铸技术,巨型压铸机在2022年成了香饽饽。代表性个股文灿股份从4月的约30元/股,四个月时间直冲至近100元/股,“一体化压铸”也在年内成为了一个新的概念板块。
一体压铸前途无量,却并非畅通无阻。年初2月,一则“28万特斯拉撞一下维修花20万”的新闻登上微博热搜。一辆“苏B”牌照Model Y仅仅是倒车怼上了墙角,却撞出天价。
人们开始审视大型的一体压铸部件,会不会对可维修性乃至保险费用造成不利影响。但一体铸造的趋势很难被逆转,特斯拉对于铸造部件的几次微调,其中就有对于小事故维修便利性的考量。
一体压铸已经是确定性极强的趋势,但一体压铸会不会继续无限扩展应用规模,乃至会不会彻底成为未来汽车生产的终极方案,实际上又并不再是如此确定。(《汽车制造的世界尽头,就是一体压铸了?》)
宝马就曾表示自己不会追随,而其底气在于同基于压铸工艺、但并非一体化超大部件的应用已非常成熟。尽管聚合化、集成化很容易被视为正道,但这种单向的绝对优势,也可能只是阶段性的具体表现而已。
最终,世界只会在乎综合效费比最优,而不是看上去有没有足够奥卡姆。
CTC电池:雷神之力,注入灵魂
严苛一点讲,只有采用了Cell-to-Chassis(CTC)结构的纯电动车,才是真正将“电池”化作了身躯的一部分,才算是真正意义上的“原生电动车”。
CTC的应用依然是特斯拉带的头,德州工厂生产的Model Y采用了CTC结构的4680电池。按照特斯拉的说法,重量减少了10%而续航提升了14%,不过注意这是一体压铸、4680、CTC复合作用的结果。
德州版Model Y的CTC结构简单粗暴:特斯拉“抠掉”了车身底部的地板结构,在电池包顶盖上直接“架上”座椅,电池包成型后再与“无底”车身连接。
国内很快就有了追随者,但这个追随者却并非“效仿者”。零跑在仅半个月后拿出了自己的CTC技术,但实现方式却与特斯拉的CTC截然不同。(《特斯拉学徒,学会抢跑了》)
零跑是将车身视为一个整体,而电池包是一个“无盖”结构,电池包一直到与车身连接时,才借车身底板作为上盖实现密封。在之前欧阳明高院士的界定中,这一方式也被称为“CTV(vehicle)”。
CTC进一步为人熟知,是比亚迪海豹的所谓CTB(body)技术。除去名字上咬文嚼字的区别,比亚迪CTB更接近特斯拉的CTC方式,但CTB在车身部分依然保留了部分横纵梁受力结构,不像特斯拉车身底部是一个彻底的透明窟窿。
无论哪种CTC,它们都实现了“没安电池不算(完整的)车”。从此电池如同《钢铁侠1》中的反应堆,以不可或缺的姿态嵌入了这些电动车的躯体内。
作为一种集成化技术——电池集成于车辆的极限状态,CTC去除了电池包与车身底板的结构重复,从而降低了电池包整体的高度、增加了车内和电池包内的空间、降低了结构重量、增加了电池包对车身刚度贡献……
但相应地,CTC也要面对集成化技术永恒的难题,可维护性。据海外媒体对特斯拉CTC电池包的分析,维修CTC电池包需要143个拆卸步骤、171个安装步骤,共314个步骤,这还仅仅是拆和装。
特斯拉与比亚迪CTB一旦需要拆除电池包,都需要拆除座椅等一系列车舱内部件。零跑式的CTC甚至没有一个能称“电池包”的东西,其电池底盖一旦拆除便会将电芯暴露,可能会面临更繁琐的售后问题。
CTC这样高度的融合化,或许会是电动车发展的必然结果,又或许不是。电动车企业和电芯供应商需要证明自己,有能力让用户信任近乎不再可更换(或者更换起来极其繁琐)的电池结构,又或者是CTC能让车辆获得某些显而易见的对比优势。
串联混动:最简单也最复杂
很难说是增程式启发了串并联DHT,还是串并联DHT脱胎出了增程式。2022年,依然有人在为二者“谁更先进”打得不可开交,而增程和DHT两兄弟在一旁,吃着薯条搂着腰(《“增程”何以成救星》)。
既然我们说串联混动,那么既包括了纯串联的增程式混动,也包括了串并联DHT混动。既包括二者为基础衍生的PHEV,也包含了二者衍生的HEV。这是一次“串联混动”联军对纯燃油车的强袭。
串并联DHT已经是老朋友,比亚迪DM-i在2022年火力全开,各大自主车企均已下场,五菱都推出了自家的DHT混动,将DHT HEV的SUV门槛降低到了10万元出头。
增程有了很多新玩家,理想渐渐枝繁叶茂,问界成了生力援军,有岚图、深蓝等传统自主新品牌加入,有零跑、哪吒等纯电玩家中途加入,还有日产e-POWER入华开辟增程HEV市场。当然,也有自游家这样的出师未捷。
串并联DHT和串联增程,二者依然是经典的“简单系统vs复杂系统”之争。DHT提供了更开放的可能,既可以串联增程模式运转,也可以按需接入直驱乃至并联;增程无非是“关闭”了直驱通路,只提供串联增程一个选项。
乍一看似乎是DHT更胜一筹,但简单系统也有简单的好处。增程式不必拘泥于以前驱为基础,深蓝SL03便是一款前置增程器的后驱车;面对挠头的消费者,解释增程式也要比什么DHT容易得多。
更关键的是,增程式的理论劣势高速巡航工况,恰恰是对今天多数消费者而言权重越来越低的。今天人们用车多的是三五公里的懒人代步,除了明确自己频繁城际通勤的人群,增程式的理论弱项几乎只留在理论上。
不过商业角度有另外的考量,车企们更依赖屁股决定。传统车企基于成熟的供应链和维保体系,自然会倾向“加一点”的DHT;新品牌一纸空白,便无所谓直驱的那一点可能。更现实的是,增程往往更容易用上大电池,然后喊出高价。
换电再起:不做神药,仍是妙方
自打多年前蔚来大举押注换电至今,终于有了第二波有影响力的换电潮。宁德时代发布了独特的EVOGO“巧克力”模块化换电系统,上汽飞凡和吉利睿蓝纷纷在今年进军换电。
以蔚来为代表的换电模式始终有一个局限,即同一套换电体系内难以容纳不同的电池包物理规格,这甚至在很大程度上造成了蔚来产品线出现“续航倒挂”,即同款电池包的高端车型续航总是少于入门车型。
蔚来尚且如此,宁德时代作为电池供应商,甚至需要应对不同品牌的不同车型。于是EVOGO采用了巧妙的“巧克力”模块化,车辆可以自由选择搭载1-3个模块,甚至可以在换电时自由选择是否更换某个模块。
这种高自由度的设计,让EVOGO可以做到更丰富的兼容性。支持EVOGO的车型可以选择不同的车身大小,只是搭载电池模块的数量不同。车辆在使用中也更加自由,比如换电站只剩一块满电模块,可以选择只更换一个模块。
不过开放了组合的高自由度,也必然面临着灵活系统总要面对的问题。EVOGO将电池包一分为三(最多),要实现每个模块都能彼此替换,模块虽小却必须五脏俱全。如果使用水冷将不得不增加多个外部接口,而采取风冷则大幅降低了性能上限。
模块化换电对于某一类型电动车,是巧妙的创新和质变的强援,但作为“充电-换电”/“集成-开放”坐标系走向右端极限的特殊化产物,它也注定不足以包揽全场,如《没有风的时候,才会瞅啥都像风口》中所说。
对于尚在应用阶段以外的汽车先进技术而言,2022并不是多么美好的一年。融资壁垒突如其来的升高,人们不再相信成长故事,现金流前所未有的重要,自动驾驶领域遭遇的一切就说明了问题。
但最重要的车用技术总是不争朝夕,固态电池、钠离子电池、锂金属电池、全固态激光雷达……这些蛰伏已久的新技术,依旧在等待着走向现实。