新能源汽车三电技术方面，我国处于什么水平？
新能源车与传统汽车最主要的差别就是传动系统不一样，而新能源汽车的核心：电机，电池，电控三电的技术水平就直接体现了一个国家新能源汽车的技术水平，反之新能源汽车的整体技术水平也基本靠三电技术实力来体现。 我国三电技术处于什么水平？首先我们看下中国新能源汽车整体处于什么水平，看下《2018年全球电动汽车发展指数研究报告》，该报告评价了中国、美国、日本、韩国、德国、意大利和法国共七个国家的新能源汽车发展水平，主要对技术，行业，市场三方面进行了排名，如下图： 我们可以看出由于中国政府的大力支持，中国在行业和市场两方面均处于七国之首，但真正体现新能源汽车实力的技术排名倒数第二，仅仅优于意大利，所以中国新能源汽车三电技术目前可以用“大而不强”来概括。具体情况我们就从核心部件：电池，电控，电机三方面进行讨论。 先来谈谈电池吧，这个占据纯电动汽车成本25%-40%的零部件总成。 根据2019全球电池出货量排名中，中国电池供应商宁德时代以32.5GWh占比27.87%排名第一，松下以28.1GWh占比24.10%排名第二，韩国LG和比亚迪紧随其后，在出货量排名前十的厂家中，中国占据7家。 同比世界其他国家首屈一指，单看这个出货量说世界第一毫无疑问。 但这个优秀的数据更多是依靠了国内的政策红利促成，依靠政府各项鼓励新能源产业发展，提供多项补贴政策。所以目前中国的新能源汽车装机量及配套供应商都是世界最多的。而多并一定代表优秀。例如在电池的能量密度提升，生产工艺以及关键原材料的制取方面，很多我们还没有达到优秀的标准。 面对市场要求更高的续航里程，电池的能量密度便是各大电池技术比拼中重要的一环，但能量密度越大，其稳定性越差，越具有危险性。就像张无忌他妈说的女人越漂亮越容易骗人。 能量密度越大的电池就要求越高的生产技术。越考验电池厂商的制成生产能力。能量密度与稳定性的关系大致如下图所示： 目前电芯能量密度方面遥遥领先的是特斯拉与松下合作的2170电芯，能量密度可达到300Wh/Kg，特斯拉甚至在此前的报告中指出，其目前的电芯部分指标已经比竞争对手下一代产品还要强。特斯拉采用的NCA（镍钴铝）三元锂电池，而宁德时代主要发展的是NCM（镍钴铝）电池，NCA比NCM单体能量密度潜力更大，但也更不稳定，松下为特斯拉做的2170NCA电芯配合上特斯拉强大的BMS，可谓算是天作之合。 反观宁德时代第二代高镍+硅碳体系的NCM811电池，单体比能量达304 Wh/kg，但要真正大规模量产供货可能还需等待1-2年的时间。所以从此角度对比，宁德时代落后于松下差不多两年时间，相当于半代产品的时间。而且NCA电池拥有最高的能量密度却仅需最少的关键材料即可制成，同时零件数量是最少的。宁德时代所采用的方形电芯拥有最多的零件，当然就有更复杂的制成过程，却拥有更低的能量密度，能量密度低于特斯拉NCA电芯同时成本却更高，真是一顿操作猛如虎，定睛一看原地杵。 再一个，国内电池中的核心正极高镍三元材料目前主要靠进口，当前我国还缺乏相关成熟的制成技术，核心技术主要还是掌握在日本住友、户田工业和韩国的ECOPRO手中。另外高能量密度电池所需用的高端湿法隔膜我国暂也无法完全自给自足。 而在另一项报告中对比了LG,松下，三星和宁德时代，综合电芯性能，成本，制成过程能力等方面来看，目前还是松下和LG相较领先。 电芯成本的降低会降低整个电池包的成本，对于占据整车成本25%-40%的电池包而言，谁能降低成本，谁就能拥有更大的成本竞争优势，对于主机厂来说，无论面对同行业新能源汽车竞争对手还是传统燃油车都会有更多的优势，而这一块，目前也是松下领先； 而能让松下取得如此成本领先的优势主要在于NCA的低钴含量，而电池中的低钴技术生产工艺也是对电池生产厂有相当高的要求，钴元素对电池的重要性，可在我之前发的电池技术是否已经发展到天花板？未来电池的发展方向在哪里？查到，这里我就不加赘述了。 要知道目前的电芯成本还是算上了人工成本的，大家都知道中国的人工成本与国外还是有一定差距的。国家发展和改革委、商务部发布《鼓励外商投资产业目录（征求意见稿）》（简称《征求意见稿》），明确鼓励外资企业在中国进行优质动力电池及其相关产品的投资。外资电池厂商在中国建厂，因为人工费用同比国外较低，那么其电芯成本可以再降低约7美元/千瓦时，那到时对如宁德时代等国内电池厂将带来巨大的挑战。 我们再来说说电控BMS（电池管理系统），其主要作用就是管理电芯的温度及充电放电等过程，使电池达到最佳工作状态。BMS的技术能力直接决定了电池包的使用寿命和续航里程，这两项指标也是直接击中了市场痛点。优良的BMS将使得电动汽车品牌极具竞争优势。 根据相关机构的BMS拆解试验分析，得出特斯拉的BMS是目前最成熟的系统。其系统最突出的一个优势便在于能够自行进行大数据分析，然后进行自我强化，其根据每次行驶和充放电过程中收集的相关数据进行分析优化，直接体现处的效果便是续航里程的稳定和提升。提升，你没听错。例如，在17年佛罗里达飓风来临时，特斯拉通过软件数据调节，提升了48公里的续航。不断自我优化，保持充放电时的电芯性能，其必定依赖于强大的算法，而承载这强大的算法便是其自我研发的专用芯片，其核心芯片FSD神经网络加速器（NNA）可以达到2100FPS，是英伟达Xavier的7倍，但每英里功耗约为250瓦，这便是其硬件优势所在，而软件也是其自主开发。特斯拉BMS实现了硬件软件同时自主开发化，为特斯拉的核心技术能力提供了相当优势，其技术号称领先于同行业竞争对手至少五年，看来也不足为奇。 而正如前文所提到的，松下的NCA电芯和特斯拉是天作之合，为什么？NCA本身的不稳定性，没有强大的BMS去管理这数千个电芯，那将是极具风险的，正是有了特斯拉强大的BMS，才让松下NCA电芯发挥出了最大功用。 而反观国内BMS厂家，基本是硬件软件分开，更不可能有自我研发芯片的能力，在BMS这一块国内厂商的路任重而道远。 当然对于目前的行业新能源汽车智能化和高速算力要求趋势，国内主机厂也在不断努力进步，例如新造成势力前三甲的威马汽车，将在一款新车型上搭载全新的芯片平台，其算力是目前产品的10倍，同时搭载5GTBOX，实现汽车更加智能化的布局。想象一下，未来国产智能汽车将带来自衣食住行全方位的智能服务，汽车作为除家之外第二个私密所，在国内智能汽车厂商的努力下，更加方便更加智能的时代将会到来。 最后聊下电机，目前电动车主流电机为永磁同步电机，具有效率高、转速范围宽、体积小、重量轻、功率密度大、成本低等优点，我国永磁同步电机国外顶尖性能电机技术参数对比如下： 但目前国内电机在峰值功率、符合效率等方面与国外仍存在一定的差距。 峰值功率：国内水平可以达到95%-97%，国外顶尖水平能达到110%以上； 负荷效率：国内水平达到85%-87%，国外可以达到92%以上；但在高效区面积这一块，还有一定差距。国内高效区面积占比集中在 70%～75%，国外基本达到80% 。 综上所述，目前我国新能源汽车技术水平与国外顶级技术水平还有一定差距，这个差距不是不可追赶，相反这个差距会越来越小。政府鼓励国外新能源产业进入国内建厂，这些鲶鱼的到来，也会倒逼着国内企业的技术进步。国家新能源汽车的发展大方针不会变，但只有那些真正落实于研发与进步的企业才有可能活下来，国产新能源大有希望，当然需要我们每一个从业人员的努力。 