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这一届国产电动车企,有没有核心技术?
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摘要:出品 | 虎嗅汽车组 作者 | 王笑渔 假如,摆在你面前的,有两辆国产品牌的纯电动车。一辆用的是韩国厂商的电池、欧美厂商的电机,与加拿大代工厂合作生产。另一辆,核心零部件供
出品 | 虎嗅汽车组
作者 | 王笑渔
假如,摆在你面前的,有两辆国产品牌的纯电动车。一辆用的是韩国厂商的电池、欧美厂商的电机,与加拿大代工厂合作生产。另一辆,核心零部件供应商中有超过八成都是国产的,包含自有公司旗下或国产自主供应商。那么,你会选择哪一辆呢?
核心技术这件事,不止是汽车行业里常常被讨论,在任何工业产品中都容易引起争议。前两年,网上盛传一个故事——“每年产几十亿支圆珠笔,但笔头和珠芯的材料80%以上是依靠国外进口。”
今天我们都在说电动化,是中国汽车产业“弯道超车”的机会。但电池、电机、电控为核心的三电技术,我们真的掌握了所有关键性材料和生产工艺吗?
国产电动车,可别再像燃油车一样重蹈覆辙。
一、被忽略的电机
“你们这车用的哪家的电池啊?”——这是如今的消费者,在选购新能源汽车的时候,问得最多的问题。要知道,动力电池在三电系统(电池、电机、电控)中是成本占比最高的,并且会直接影响产品的最终性能表现,所以是用户购车考虑的关键因素。
现阶段,无论是自主品牌还是外资品牌,都争相采用中国产的电芯。
据能源市场调研机构SNE Research的数据,今年上半年,宁德时代的市场占有率为29.9%,位居全球第一。LG能源解决方案的市场占有率为24.5%,位列第二。此外,比亚迪位列第四,中航锂电、国轩高科分别排在第七和第八。
在动力电池领域,形成了中日韩争霸的铁三角局面,中国有5家企业上榜,韩国3家,日本2家。其中,中国5家企业的市场份额为43.2%。
但事实上,动力电池只是汽车上的储能单元,驱动车辆最核心的零部件,是电机所在的电驱系统,但它却往往被外界忽视。
电动汽车的电驱动主要由电机、减速器和控制器三部分组成。其中,最重要的零部件就是电机,别看它成本只占汽车成本的约10%,相比之下电控成本约占总成本的11%,电池成本约占总成本超40%。但是车辆的最高车速、加速时间、爬坡能力等整车性能,与驱动电机有着密切的关系。
市面上常用的驱动电机,主要是感应异步电机和永磁同步电机两种。
简单来说,永磁电机能保证更长的续航能力,感应电机则能保证更强的性能表现。所以国内中低端电动车,大部分会选用永磁同步电机,实现更长的续航里程。而偏高端电动车则更乐意选用感应异步电机,来满足更强的动力性能。
但也有一种方案——“前感应异步,后永磁同步”的驱动方案,既保证了长续航,又保证了高性能。在特斯拉Model 3的双电机四驱版上,以及蔚来的中高配车型上都采用了这种“混搭配方”。
可以说,电机和电池的发展多少有些类似。一方面,是两种技术路线共存,动力电池是三元锂电池、磷酸铁锂两分天下,感应异步电机和永磁同步电机也几乎类似。另一方面,是新材料开始逐步推动技术变革,引导产品进步。
石墨烯、硅基材料,成为动力电池迈入下一个时代的关键技术。而在驱动电机上,碳化硅成为能耗、性能、续航等指标上升的关键材料。
二、国产供应链待崛起
碳化硅,是最典型的第三代宽禁带半导体材料,具有开关速度快,关断电压高和耐高温能力强等优点。而在电动汽车上,电机驱动、电池管理中的每一次电流转换都要消耗能量,而碳化硅器件就能够最大化保证电池输出的能量的利用效率。
遗憾的是,目前,碳化硅功率模块的完整产业链,并非由中国自主控制。
“这个模块本身现在还是进口的,因为中国现在还不具备这样的产业链,最上级的衬底材料是Cree,在韩国工厂做的晶圆,到马来西亚做的模块,然后再发到中国来,然后在我们的南京工厂进行压装,是这么一个工艺路径。”蔚来电驱动和电池工业化高级副总裁曾澍湘表示。
简单来说,碳化硅功率器件的制备过程包含了:SiC粉末合成、单晶生长、晶片切磨抛、外延(镀膜)、前道工艺(芯片制备)、后道封装。其中,被卡脖子的工艺就是——“单晶生长”。
文章来源:《电工电能新技术》 网址: http://www.dgdnxjs.cn/zonghexinwen/2021/1102/875.html