[汽車之家 電動車技術(shù)] 電動車是汽車發(fā)展的大趨勢,這是大家普遍認可的一個結(jié)論,但電動車該怎么設(shè)計或者怎么制造,各個廠商對此都有著不同的看法,換句話,對此大家都是摸索前行,從某種程度來看,這就像是一場賭局,而隨著更多的廠商涉足這個行業(yè),整個賭局的盤子也原來越大,現(xiàn)在,幾個莊家已下注,其它“玩家”買定請離手!
● 電池技術(shù)
現(xiàn)階段,電池技術(shù)是制約電動車發(fā)展和推廣的瓶頸之一,在現(xiàn)有的電動車產(chǎn)品中,特斯拉MODEL S(以下簡稱“MODEL S”)和比亞迪e6、騰勢在續(xù)航里程的表現(xiàn)方面比較出眾, MODEL S是一輛很有魅力的電動車,再加之高端的定位,以此讓較高的技術(shù)成本得到市場的認可。以比亞迪電池技術(shù)為核心的比亞迪e6和騰勢是另一股推動電動車發(fā)展的力量,其制造理念與前者不同,他們希望盡可能將一輛電動車的成本壓低,不過,過高的電池以及電動技術(shù)的成本讓最終的車價很難達到大多數(shù)人接受的水平,事實上,這也是大多數(shù)國內(nèi)廠商的思路,造一款廉價的電動車或許更能點燃投資人的熱情。
-- 定位高端的特斯拉電動車能夠消化新技術(shù)產(chǎn)生的高成本
上面提到的基本就是目前電動車行業(yè)幾個大的發(fā)展理念,特斯拉代表了高端電動車產(chǎn)品,通過一款產(chǎn)品讓市場充分認可18650電池體系的可靠性,松下是特斯拉唯一的電池供應(yīng)商,松下18650三元鋰電池也是全球唯一能夠滿足特斯拉電動車需求的18650電池。
電池生產(chǎn)一年能為特斯拉提供2億塊18650電池,算下來,一年只夠特斯拉制造3萬輛MODEL S的(如果你對3萬輛的銷量沒有概念,那么可以看看速騰的月銷量,速騰每月銷量2萬多輛,也就說,現(xiàn)階段的電池產(chǎn)能遠不能夠幫助特斯拉成為整個市場的主流。)。
以現(xiàn)在MODEL S一款車的銷量來看,電池供應(yīng)能夠滿足需求,但按照馬斯克的規(guī)劃,未來推出SUV車型以及廉價車型后,市場需求陡增,這還不算,開放18650電池體系的技術(shù)專利后,將吸引一批“跟入買進的玩家”,也就是說,除了特斯拉以外,還會有更多品牌的電動車使用18650電池,這也直接增加了18650電池的需求量。
-- “不得已”建造千兆級電池工廠
雖然特斯拉與松下之間有看似穩(wěn)定的合作關(guān)系,但除了上述提到的供應(yīng)量問題外,松下對每節(jié)電池的價格制定顯然更強勢,從原先的2美元每節(jié)18650電池到現(xiàn)在3.5美元,由此看來,一輛特斯拉電動車的電池成本則上漲57%左右,這樣的成本壓力對于未來一輛將定價為3.5萬美元的 “廉價”特斯拉來說是無法接受的。
被逼無奈,馬斯克只好自己“做莊”,內(nèi)華達州的千兆級電池工廠就是他下的注。這個籌碼的標價是50億美元。莊家如此這般誠意勢必能夠得到一批“散客”的關(guān)注。當然,散客之中也不乏一些“大財主”。
把豐田章男拉下水
吸引合伙人,在幾年前馬斯克就已經(jīng)開始醞釀了。在特斯拉 Roadster推出不久,馬斯克在他的Twitter列表中抽選了一位粉絲,馬斯克開著特斯拉 Roadster帶著這位幸運的粉絲在路上兜了一圈,粉絲的名字叫豐田章男,日后,馬斯克給豐田章男補了一份見面禮——一輛右舵版特斯拉 Roadster,這也預(yù)示了兩家公司合作的開始。
豐田章男算是第一個相信馬斯克的“大佬”,但在完成了2000輛電動版RAV4的合作項目后,豐田章男決定暫時不跟著馬斯克下注了,導(dǎo)致這一決定的原因是,兩人在探討是否有必要通過P擋棘輪機構(gòu)實現(xiàn)車輛駐車功能的問題,馬斯克的想法讓豐田章男覺得這個來自加州的技術(shù)狂人想法確實有點瘋狂,甚至認為他根本就不懂汽車。
馬斯克認為,電動車沒有必要向傳統(tǒng)汽車那樣依靠變速箱內(nèi)的P擋棘輪機構(gòu)(我們在推P擋時,聯(lián)動的正是這個機構(gòu))幫助車輛實現(xiàn)駐車功能,一個電子駐車制動器就能夠滿足要求。在這個問題上,豐田章男始終堅持機械結(jié)構(gòu)的可靠性,一旦車輛電路出現(xiàn)問題,有可能造成不可預(yù)估的事故。
不過,就在特斯拉MODEL S登陸日本市場的發(fā)布會上,馬斯克向外界發(fā)表了未來2、3年存在與豐田再度合作的可能。能夠?qū)⒏嗟娜死竭@個盤子中,馬斯克的勝算可能會更大一些。
● 戴姆勒同時與特斯拉和比亞迪合作
在一定程度上看,MODEL S可算是戴姆勒和特斯拉的合作產(chǎn)物,特斯拉負責整車的開發(fā)設(shè)計以及制造,戴姆勒在車內(nèi)配件、底盤結(jié)構(gòu)等方面提供解決方案,從這個車型來看,主機廠的資源整合能力在未來的汽車制造業(yè)會更為凸顯。
比亞迪的電池技術(shù)同樣引來了戴姆勒這個汽車巨頭,兩家公司共同組建的比亞迪戴姆勒公司并打造了騰勢品牌,從騰勢電動車這個制造研發(fā)項目來看,模式與特斯拉有共通之處,同樣是兩家公司各自負責電池技術(shù)和整車方案。比亞迪拿出了一套以磷酸鐵鋰電池為核心的電動技術(shù),而戴姆勒則以奔馳B級轎車為基礎(chǔ)針對電動車的特性進行調(diào)校。
在整個過程中,戴姆勒十分重視騰勢這個項目,直接派來了有著十幾年底盤調(diào)校經(jīng)驗的Frank,當時他剛剛結(jié)束了為北京奔馳C級加長版車型調(diào)校底盤的工作,車輛的設(shè)計工作交由布雷的團隊完成,盡管騰勢的造型頗具爭議,但至少能夠表達出一種與眾不同的“境界”,布雷的設(shè)計感覺向來如此,不然他曾經(jīng)執(zhí)筆的車型也不會被冠以“布雷臉”的稱號。不僅如此,奔馳設(shè)計總監(jiān)瓦格納也時常造訪并提出自己的意見。
除了電池技術(shù)的輸出外,比亞迪在騰勢的制造環(huán)節(jié)也在發(fā)揮著作用,共19個事業(yè)部(其中一個事業(yè)部是手機公司)幾乎涵蓋了包括工廠建設(shè)、零備件供給等業(yè)務(wù),其中騰勢所用的大部分基礎(chǔ)性電氣元件都是來自比亞迪內(nèi)部體系。這與寶馬集團的造車思路很像。
特斯拉和比亞迪兩家公司在電動車行業(yè)都走在了前面,兩家公司的技術(shù)路線也不盡相同,而且各自對自己的技術(shù)很有自信,現(xiàn)在更是有針鋒相對的勁頭,但不管怎樣,戴姆勒在特斯拉和比亞迪這兩個莊家后面都下了注,最后無論誰贏,至少戴姆勒不會輸。
● 本錢小也有本錢小的玩法
巨頭間的博弈似乎能夠決定電動車的未來,但這并不妨礙小公司加入其中,在我國的山東濰坊就孕育了一片電動車的熱土,在那里能看到各個定位級別的電動車,除了以鋰電池技術(shù)為核心的電動外,為了能搭上電動車的浪潮,鉛酸電池技術(shù)也會成為一些廠商的選擇,當然,嚴格意義上來說,那些由若干塊12V鉛酸電池組成的電池模塊只能算是一輛大電瓶車。那對于電動車的發(fā)展來說幾乎沒有推動作用。至于我們這篇聊的買定離手這個話題,它壓根就沒本錢換籌碼。
● 寶馬押寶車身材料
與大多數(shù)廠商不同,寶馬集團并沒有在電池方面壓上自己的“身家”,在寶馬高層看來,替代能源的選擇以及電池類型的發(fā)展方向尚不明朗,無論是特斯拉還是現(xiàn)有的其它公司拿出的電池類型都不能讓寶馬集團的決策者們看到穩(wěn)賺不賠的形勢。而汽車車身材料的發(fā)展之路就沒有太多岔路口,以碳纖維為基礎(chǔ)的復(fù)合材料有著極大的機會代替現(xiàn)有金屬材料成為未來汽車車身的主流材料,這一點,在很多電動車發(fā)展趨勢的教材上都進行過論證。
認準了這條路,寶馬集團找到了碳纖維材料的“專家”西格里集團,為此,還共同組建了西格里汽車碳纖維公司,這家公司負責將聚丙烯腈纖維原絲加工成碳纖維絲,這個過程需要耗費大量的熱能,而寶馬在2002年開始推行可持續(xù)性的理念,所以,工廠選址需要考慮電能來源的問題,水力發(fā)電是相對可行的方案,最終,工廠落戶美國華盛頓州,在摩斯湖建立水力發(fā)電設(shè)施。生產(chǎn)出的碳纖維絲被運回德國制造CFRP(碳纖維強化塑料)材料。
CFRP(碳纖維強化塑料)材料的運用也賦予了寶馬i3和寶馬i8這兩款電動車一種不同的氣質(zhì),之所以說這是一種氣質(zhì)是因為新材料不僅使車身重量更輕,它還改變了傳統(tǒng)的汽車制造方式。
截止到目前,我們已經(jīng)走過了大大小小近30家汽車工廠,對于汽車制造環(huán)節(jié)的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝流程早已熟諳于心,但走進寶馬萊比錫工廠之后我意識到,之前積攢下的信息應(yīng)該更新了。
首先,如果對照傳統(tǒng)造車思路,CFRP材料部件的成型過程相當于沖壓,但在寶馬蘭茨胡特工廠的車間里,你見不到幾千噸的全自動沖壓生產(chǎn)線,取而代之的是將碳纖維絲進行縫編的工序,而整個CFRP材料成型的關(guān)鍵在于樹脂傳遞模塑工藝,為邁凱倫提供單體碳纖維復(fù)合材料車身的奧地利Carbo Tech公司采用高壓注射方式將碳纖維車底的工藝生產(chǎn)時間由原先的4000小時縮短為4小時,對于邁凱倫這樣的小眾車型來說,4小時等得起。
同樣采用樹脂傳遞模塑工藝的寶馬也放棄了樹脂液浸泡工藝,但要想在未來將CFRP材料普及,烘烤固化的時間還得更短,現(xiàn)在,在蘭茨胡特工廠只需5分鐘即可將其烘烤并固化成型?梢哉f,在生產(chǎn)時間方面,寶馬的這項技術(shù)讓CFRP材料基本達到了普及的條件。
在碳纖維復(fù)合材料車身的“焊裝車間”看不到火光四濺,機器人端拾的涂膠設(shè)備代替了傳統(tǒng)焊接工藝的焊鉗,也就是說,各個部件的結(jié)合依靠粘合劑就夠了。
車身告別金屬材料后,由于不再需要防腐處理,所以,涂裝工藝即可省去,這樣,工廠建設(shè)便可省去一大筆錢,而汽車制造時間也會所縮短,在寶馬i系列生產(chǎn)車間中,雖然依舊設(shè)有噴漆車間,但在那里只對車身覆蓋件進行一道噴漆工序。
回國過頭再看特斯拉,被認為能夠顛覆世界的特斯拉在汽車制造環(huán)節(jié)所采用的還是傳統(tǒng)方式,顯然,寶馬走了一條不太一樣的路。
其實,寶馬一直在盡可能的涉足汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的更多領(lǐng)域,CFRP材料生產(chǎn)僅是其中之一,上文中提到的蘭茨胡特工廠,這座工廠可視為寶馬集團內(nèi)的部件供應(yīng)部門,包括研發(fā)和生產(chǎn)絕大多數(shù)寶馬汽車所用的部件,諸如發(fā)動機、儀表臺、內(nèi)飾部件等。比亞迪的發(fā)展策略與之類似,各個事業(yè)部分攤了整車部件的研發(fā)和生產(chǎn),盡管自給自足的方式在初期的建設(shè)需要耗費大量的資金,但長遠來看,如果管控得當,這會是一個良性的循環(huán)。
● 寶馬認準燃料電池
在電池技術(shù)的發(fā)展方面,寶馬與其它廠商一樣并沒有把握,選擇與其它廠商進行合作,有利于成本風險的控制,當然,在這個過程中,寶馬方面也勢必要付出一些。
根據(jù)我們之前的新聞報道,寶馬此前與PSA、通用在混動和燃料電池技術(shù)方面都進行過合作,但最后都因各種各樣的問題終止了項目,與PSA的分手可能更多的是因為技術(shù)發(fā)展方向不同,寶馬與通用是建立在資金和技術(shù)的基礎(chǔ)上,但通用自身也沒能拿出技術(shù)成果,顯然,寶馬也不愿把大筆資金扔到這個黑洞中去。由此看來,寶馬在電池技術(shù)方面始終處于探索階段。
豐田明年會推出一款采用燃料電池的電動車——豐田FCV,燃料電池也是電動車的一個發(fā)展方向,車輛通過攜帶的儲氫罐向燃料電池中輸送氫氣,隨即與氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)的過程中產(chǎn)生電和水。與現(xiàn)階段的電動車相比,采用燃料電池的電動車在能源補給時間以及續(xù)航里程環(huán)節(jié)都要更貼合現(xiàn)有汽車水平,例如,豐田FCV一次加氫氣的過程所需時間大約3分鐘,續(xù)航里程可以超過400公里。這正是寶馬想要的結(jié)果,于是便有了與豐田的合作。
編輯總結(jié):
這是一場豪賭,埃隆•馬斯克斥資50億美元建造全球最大電池工廠,寶馬集團同樣花了大價錢構(gòu)筑了一整套CFRP材料制造產(chǎn)業(yè),沒錯,是產(chǎn)業(yè),不是生產(chǎn)線,從上游原材料采購到將碳纖維材料生產(chǎn)成可用于車身結(jié)構(gòu)的CFRP材料,這些都能在寶馬集團內(nèi)部進行消化。國內(nèi)的電動車產(chǎn)業(yè)也在大把的燒著錢。一眾“賭徒”如此揮金如土,為的就是能夠搏一個未來。電池、車身材料或者電動車制造,隨便統(tǒng)治一個行業(yè)都算是贏家。那些舉棋不定的廠商,一旦措施良機或許就會斷送自己的“百年大業(yè)”,在通信行業(yè)有諾基亞、摩托羅拉為例,而柯達的死則是因為在一個牌桌上坐莊坐太久了以至于懶得看一眼鄰桌的新玩法,至于汽車界,誰會是下一個倒下的巨頭呢?是癡迷于MQB平臺的大眾?還是已經(jīng)死過一回的通用、福特、克萊斯勒?(圖/文 汽車之家 李博旭)
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