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10款畅销电动车全拆解,麦肯锡发布电动汽车5大趋势解读(竟还能下载报告)

本文作者:Misty 2017-11-09 19:00
导语:通过对十款畅销电动车的物理拆解、对电动汽车领域公开信息的分析,对相关领域独立分析师意见的整合,麦肯锡得出了五个结论。

10款畅销电动车全拆解,麦肯锡发布电动汽车5大趋势解读(竟还能下载报告)

雷锋网按:随着内燃机的监管压力越来越大,电子动力系统和电池飞速进步,大众对于电动汽车的需求越来越大。大部分汽车制造商开始推出电动汽车,没有内燃机传统的新厂商们也纷纷加入到这个行列。

值得注意的是——2016年,全球纯电池电动汽车(不包括混合动力电动汽车)销量增长了约45%。

随着电动汽车销量的飞速增长,我们有必要了解电动汽车科技的趋势。据雷锋网(公众号:雷锋网)了解,麦肯锡与美国汽车标杆公司A2Mac1合作,对第一代和第二代电动汽车做了一项大型调查。

与此同时,麦肯锡还对十款电动汽车做了物理拆解,包括:2011款尼桑LEAF、2013款大众e-up!、2013款特斯拉Model S 60、2014款雪弗兰Spark, 2014款宝马i3、2015款大众e-Golf、2015款比亚迪e6、2017款尼桑LEAF、 2017款雪弗兰Bolt和2017款欧宝Ampera-e。

以上十款电动汽车占据了纯电池电动车市场份额的40%。除了物理拆解上述十款电动汽车,麦肯锡还分析了电动汽车领域的公开信息,并咨询了相关领域独立分析师的意见,得出了以下五个结论:

一、想要一款高性能电动汽车?首先,你得建立一个原生态平台

10款畅销电动车全拆解,麦肯锡发布电动汽车5大趋势解读(竟还能下载报告)

上图显示:正向开发的纯电动汽车和搭载内燃机的电动汽车,在可行驶里程和内饰空间上有着显著差距。前者优化了电池组,达到了良好状态,而内燃机电动汽车需要让电池适应内燃机平台上尴尬的空间,限制了电池能量密度。

美国环境保护局数据显示:正向开发的纯电动汽车电池组能让电动汽车的里程总数提高一倍,平均续航能力超过300千米,有的甚至超过400千米,而价格却不会因此提高。

另外,在同样的细分市场里同等轴距的条件下,比起基于内燃机平台开发的电动车和燃油车,基于正向平台开发的电动车可获得更多的内饰空间,多达 10% 左右。

二、电动汽车动力传动结构:没有统一标准

在分析中,麦肯锡对电池、蓄电池单元和热管理系统进行了拆卸。麦肯锡发现三个不同的几何图形(圆柱、软包、方壳)电池设计,呈现多样的化学反应。每一种设计都有自己明显的优点和缺点,因此在畅销电动车的性能表现里,并没有绝对的赢家。

同时麦肯锡发现:在2011年到2018年之间,这几种蓄电池单元设计的能量密度均增长超过 30%。

10款畅销电动车全拆解,麦肯锡发布电动汽车5大趋势解读(竟还能下载报告)

其次,麦肯锡发现热管理的设计方式非常不同,电池冷却有四种解决方法:被动自然空气冷却、主动式结合动力系统、主动式独立电池、主动式结合空调电路。

同时,另外一个发现是三种电池预热的原型:第一种为完全不预热;第二种为马达、动力电子设备或空调系统释放的余热;第三种将专用热电阻加热装置集成到电池组。

一些电阻热单元只有在汽车充电时才能使用电池能量;另一些使用不同的热源(比如电池组外的热量),具有液态冷却/加热联合循环为主。

拿当今市场上性能最好的蓄电池来说,圆柱电池具有最高能量密度(接近245瓦时每千克),而软包电池的能量密度约为195瓦时每千克,比圆柱电池低25%,方壳电池的能量密度则更低,约为160瓦时每千克。

然而,如果看电池组的净能量密度,电池壳体和热管理系统则帮助将分数拉平:圆柱电池 132 瓦时每千克,软包电池 138 瓦时每千克,方壳电池瓦时每千克。

当今的电动汽车市场并不存在统一的技术或解决方案,因此OEM在投资时,仍然需要结合自身情况,综合考虑电池成本、性能和热管理设计等,作出最优决策。

三、电动汽车的趋势:按费用设计

10款畅销电动车全拆解,麦肯锡发布电动汽车5大趋势解读(竟还能下载报告)

上述图标显示:汽车厂商在赢得了性能和续航竞争之后,开始采取按费用设计(Design to cost)方式,特别是在自动驾驶汽车的动力系统和白车身设计上。

这种趋势在第二代电动汽车中表现得特别明显。按费用设计主要表现在动力系统的部件整合,以及结构件里轻量化材料的智能应用上。

麦肯锡还分析了所有十款电动汽车主要部件的重量,来测量铝和复合材料的使用程度。

一些第二代电动汽车使用的铝约占汽车总重量的5%到10%,接近内燃机汽车中使用铝的平均占比(5%)。而豪华电动汽车的铝占了大约40%,以此来增强加速器和动力性能。

就目前来说,畅销电动车在轻量化领域里的市场份额会越来越高,越来越趋向于内燃机,其主要有以下三个原因:

  • 动力系统取得了巨大进步,要求汽车重量大大减轻,这可以直接投资到更低成本的结构件中。

  • 就目前的制造成本来看,电池是电动汽车续航能力的关键,而不是轻重量材料。

  • 电动车缺少(昂贵的)减重措施的外部激励,不像内燃机有碳排放目标和相应的处罚措施。

四、电动汽车与传统汽车截然不同,因此它需要不同的供应逻辑

要想在电动汽车领域取得更大盈利,汽车厂商需要重新思考商业模式。今天,它们还高度依赖于消费者的车型升级需求,比如提升引擎、变速箱、舒适性和安全性配置,用售后配件和服务来提高盈利能力,达到它们的资金成本。

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电动汽车的维护费用大量减少,而更多地受选装件约束,来自以下两个原因:

  • 性能差异几乎很少。在相同的细分市场里,现有的电动车已经能够具备高配内燃机的加速性能。然而,与以往 10 到 20 种方式的内燃机动力系统比起来,现在电动车只提供不超过四种的发动机和变速箱组合。

  • 基础款的电动车配置已经包含很多选装件。由于电池成本高,电动车的基础价格很高,使得OEM在一款电动车的基础配置里放入比燃油车更多的选装件,从而损失高利润的收益。

五、电动汽车核心供应商与汽车厂商:存在激烈竞争

从必要能力、附加价值和零部件复杂度三个方面来说,电动力系统与内燃机截然不同。随着电动车销量的增长,OEM和内燃机供应商的竞争地位和市场份额将会受到威胁。

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麦肯锡分析了零部件供应商 ,并查找了其他公开信息,由外而内地观察了电动车动力系统供应链。汽车厂商在对动力系统部件进行外包决策时,采用了从垂直一体化生产到零部件完全外包的不同策略。

当汽车厂商将零部件外包出去,设计的所有权程度也将发生变化。

如果大部分电动汽车的动力力系统零部件复杂程度越来越低,开发潜能越来越低,独特性也越来越低,那么设计一旦出现完全商品化的趋势,汽车厂商将会将大部分的动力系统外包出去。

同时,我们也能看到:老牌汽车厂商和一级供应商存在显著风险。就目前来说,一些一级供应商已经在他们原来的核心领域之外,占有显著份额。而因为电动汽车比内燃机动力系统的复杂程度更低,汽车厂商面临的更大挑战,则是如何让自己的驾驶性能变得与众不同。

值得注意的是,当今电动汽车制造商中的前五名,有两位都是电动汽车领域的“新人”:特斯拉和比亚迪。

随着电动汽车的需求越来越大,电动汽车必须在技术和设计不断革新,战略上的挑战也会随之而来。因此,老牌汽车厂商和传统供应商需要重新规划战略,这样才能保护原有的收益,自如地应对前行道路上的挑战。

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全网唯一完整译文 | Waymo无人车报告:通往自动驾驶之路

PS:关注微信公众号“新智驾”(AI-Drive),在微信后台回复“麦肯锡电动汽车趋势解读”即可获得报告下载地址。

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