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國産新能源汽車
作者:豆腐乳
校稿:朝乾 / 編輯:果栗乘
你還記得自己 20 年前的夢想嗎?
很多人已經忘記了,但總有人記得。這二十年是數億中國人向着自己夢想飛奔的二十年,他們在各個領域日複一日孤獨地努力,終于從追趕者成為了這條路上的領跑者,甚至改變某一領域在世界的地位,比如近幾年才完全結出果實的新能源車産業。
在碳達峰、碳中和的大背景下
默默研發多年的新能源汽車終于迎來了它的舞台
(淮安比亞迪新能源專用車基地圖:壹圖網)▼
努力堅持,直到頂峰相會,這是一個關于 20 多年追夢人的故事。
中國,一定要發展新能源車
機動車産業長期以來是中國的短闆,短在很多方面,但最要命的一點,還是機動車的靈魂——能源。
沒有油的汽車隻是一塊廢鐵,而我國又格外缺油,石油對外依存度高達 73%,2020 年我國石油進口了 5.42 億噸,是僅次于集成電路的第二大進口項,而這其中 40% 左右的石油都用在了交通領域。
中國原油大量依賴進口
并且對原油的需求也是與日俱增▼
巨大的需求之下,一方面容易被卡脖子,一方面還會污染空氣,燃油車是城市空氣污染物排放總量的主要貢獻者之一,其排放的一氧化碳和碳氫化合物占比超過 80%,氮氧化物和顆粒物超過 90%,而且我國人口密度遠高于美國,如果達到美國的人均汽車保有量,環境壓力之大難以想象。
被汽車尾氣噴一臉的滋味是真的不好受
(圖:圖蟲創意)▼
在這兩大難題下,如果技術成熟,用新能源車替代傳統燃油車,是我國的合理選擇之一。由于我國汽車工業起步較晚,另辟蹊徑發展新能源車,理論上有利于彎道超車,抵消别國在傳統燃油車上的先發優勢,發展國内自己的完整産業鍊。
中國占有超一半的世界新能源車份額
中國的新能源車發展潛力巨大,彎道超車不是不可能
(圖:壹圖網)▼
但是所謂的 " 彎道超車 ",絕非字面上說說那麼容易。新能源車替代燃油車,相當于用一套能源系統替代另一套能源系統。與其說是 " 彎道超車 ",不如說是 " 另起爐竈 ",很多方面要從頭做起,比如開發出一套适用的 " 三電系統 ",即所謂電池系統、電機系統和電控系統。
三電系統是新能源汽車最為核心的技術系統
它的好壞直接決定了汽車性能的表現▼
電池系統——要為新能源車提供充沛、持久的能量。且電池系統化學活性強,其安全性也受到格外關注。
電機系統——要将電池系統的能量轉化成動力,力度要大,要抗壓,穩定性要好,而且要經久耐用。
電控系統——新能源車的中樞神經,把油門、刹車、方向盤發出的各種信号轉換成指令,控制驅動電機的轉速與轉動方向,同時還要控制能量回收等工作,以便讓整個三電系統運轉自如。
這三電系統乃是電動車的核心,隻有在這套系統上取得突破、自主可控,我們的電動車産業才有可能 " 彎道超車 "。往大了說,搞好三電系統,能減輕我國能源壓力,減少石油進口、空氣污染和碳排放,在更遠的将來減緩地球的升溫趨勢。
要研究出好的三電系統是要下血本的▼
在多年前,就有中國民營企業,在燃油車遍地跑的時代,超前提出未來是電動車的天下,并要通過電動車的普及減緩氣候變化。這在當時的人看來,是很美好的夢想,美好但遙遠。
許多大城市很快就迎來了第一批電動車車主
新能源汽車乃大勢所趨也
(圖:壹圖網)▼
有夢想是好的,但還要走很長的路,好在,路是走出來的。
要有自主創新,才有彎道超車
早在 2008 年,比亞迪就推出了第一款新能源車,那個時候連合作方都很少。它必須直面電動車三電系統自主創新這個難題。
比亞迪 F3DM
是中國品牌的首款插電式混合動力汽車
電池系統上,三元電池能量密度更大,續航能力更好。可是中國缺钴少鎳,走三元電池路線同樣容易被外國卡脖子,而且钴、鎳價格波動會大大影響電池成本。而磷酸鐵锂電池成本更低,循環壽命更長,安全性更好,但能量密度較前者稍低。
光是電池的技術路線,就已經很難選擇了。
電機系統上,國外廠商多用交流異步電機。可是永磁同步電機功率密度高、能量轉換效率高,敢不敢做到和國外廠商不同,選擇永磁同步電機走出一條新路?
(内置式永磁同步電機)
(圖:engineering-solutions)▼
電控系統方面,其關鍵部件 " 車規級 IGBT",應用于電動控制系統、車載空調系統、充電樁逆變器三個子系統,實現交直流轉換、電壓轉換和頻率轉換幾個核心功能,這主要由國外廠家生産,國内廠家還需要自主創新才能打破技術壟斷。
IGBT 是電動汽車的核心零部件之一,重要且需求量大
從别人家買的糧再好,不如自己會種糧▼
将三電系統的關鍵技術研發出來并不斷叠代,才能保證新能源車企業在技術上不被卡脖子,才能降低成本。
由于這三大問題都迫在眉睫,而國内的成熟合作方實難尋覓,比亞迪的造車之路不得不走上垂直整合之路,什麼都要自己造。
辦法總比困難多,沒有咱就自己造
電池方面,比亞迪選擇了磷酸鐵锂電池,并一直堅持提升磷酸鐵锂電池能量密度。2020 年比亞迪發布了刀片電池。
比亞迪刀片電池▼
刀片電池是一種結構特殊的磷酸鐵锂電池,含有多個 " 刀片 ",每一個刀片裡又被分成很多個容納腔,每個容納腔裡都包含一個電芯。通過結構創新,在成組時可以跳過 " 模組 ",大幅提高了體積利用率,最終達成在同樣的空間内裝入更多電芯的設計目标。相較傳統的有模組電池包," 刀片電池 " 的體積利用率提升了 50% 以上,續航裡程也達到了高能量三元锂電池的同等水平。
無人設備在刀片電池生産中廣泛應用▼
在安全性上,針刺測試是行業專家公認的針對動力電池的最難通過的安全測試,在針刺測試中,三元锂電池爆燃;普通磷酸鐵锂電池無明火,有煙,表面溫度 400 度;而刀片電池無明火,無煙,表面溫度隻有 60 度。正因為刀片電池兼顧了安全性和能量密度,引領了全球動力電池安全新高度。
刀片電池順利通過了
動力電池安全測試領域最嚴格的 " 針刺測試 " ▼
電機方面,永磁同步電機本來就有功率密度高、能量轉換效率高的優點,比亞迪在此基礎上進一步通過優化直軸電感及凸極率,減少磁化設計,提升電機的抗退磁能力。
電控方面,2018 年,比亞迪 IGBT4.0 發布,成為國内第一家實現車規級 IGBT 大規模量産、也是唯一一家擁有 IGBT 完整産業鍊的車企。
制造 IGBT 難度極大
比亞迪處于全球先進水平
可将晶圓厚度減薄到 120um(約兩根頭發絲直徑)▼
垂直整合之路雖然艱難,但比亞迪一步步走了過來,還積極參與外部競争,為其他客戶供應關鍵部件,逐漸赢得了國内其他電動車廠商的認可。
有夢想的人,在頂峰相會
新能源車企業往往有數萬甚至數十萬員工,而一支足球隊隻有幾十個人,不同的領域,懸殊的規模,但都可以有非凡的成就。執着追求夢想的精神,是相通的。
一路以來,比亞迪堅持創新,追尋 " 為地球降溫 1 ℃ " 的綠色夢想;足球運動員王霜,也在追尋足球夢想的路上,奮勇拼搏。
在多年努力下,2018 年,王霜榮獲了亞洲足球小姐。
亞洲足球小姐王霜▼
在新能源車領域堅持自主創新的比亞迪,新能源車月銷量持續刷新行業紀錄,今年 9 月首次站上單月銷量 20 萬輛的新台階。
今年 11 月,比亞迪第 300 萬輛新能源車下線了,車主正是王霜,她成為了 "比亞迪夢想同行官"。
王霜成為比亞迪第 300 萬輛新能源汽車車主▼
27 歲的王霜與 27 歲的比亞迪,在夢想之路上同行,最終頂峰相會。
比亞迪攜手亞洲足球小姐王霜
緻敬每一位勇敢前行的追夢人▼
從第 1 輛新能源汽車到第 100 萬輛新能源汽車,比亞迪用了 13 年;而從 100 萬到 200 萬隻用了 1 年;從 200 萬到 300 萬僅用了半年,同時也帶動中國新能源車市場滲透率從 2015 年的 1% 提升到 2022 年 9 月的 30%。
比亞迪新能源車也在海外市場打開了局面,今年 7 月,比亞迪乘用車正式進入日本市場;10 月份,漢、唐、元 PLUS 三款車型亮相巴黎車展并同時開啟挪威、丹麥、瑞典、荷蘭、比利時、德國等地的交付。
在追逐夢想的道路上,比亞迪和王霜都在不斷超越過去,創造新的記錄,堅定不移向前邁進。
夢想之所以珍貴,在于為我們指明方向。27 年,看似漫長,卻總有人能跨越一個又一個人生岔路,向着更高更遠處進發。未來,追夢人還會心懷夢想,一路向前!
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上下滑動查看參考資料:
溫小青 . 中國石油進口海上運輸通道風險與對策 [ J ] . 世界海運 ,2022,45 ( 02 ) :23-28.
2022 年中國新能源汽車之三電系統洞察報告 -36 氪 https://36kr.com/p/1882455378070663
" 刀片電池 " 究竟是什麼黑科技?- 品玩 https://www.pingwest.com/a/217471
比亞迪," 死磕 " 磷酸鐵锂 https://mp.weixin.qq.com/s?src=11 × tamp=1671002891&ver=4225&signature=YkhuivOX3Y46Ap4bcbvtYHsL*HCpWNyj7jTruPkWi*sCOsQgl*KLe1co7qfaEFVJpBz7mKJJ0lQdXvpof59n3XPAhWHUdsDpBhPecSo4E5kRH4zo7g6PkYjFDH6c6Lsl&new=1
奧運故事會︱" 大場面球員 " 王霜值得期待 -- 文旅 · 體育 -- 人民網 http://ent.people.com.cn/n1/2021/0708/c1012-32152568.html
獨家專訪王霜:跨過那道坎 _ 光明網 https://sports.gmw.cn/2021-04/28/content_34807077.htm
比亞迪定 e 未來 為客戶 集成化 http://news.imobile.com.cn/articles/2019/0315/193948.shtml
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