今天小編分享的科技經驗：汽車電動化發展的“隐形殺手”，歡迎閲讀。
圖片來源：視覺中國
汽車產業電動化趨勢勢不可擋已是不争的事實。
在汽車電動化全面轉型的推動下，中國新能源汽車產業無論是保有量，還是市場增速上都走在前列，已經連續八年成為全球最大的新能源汽車市場，國内市場占有率已達到 26%。
汽車行業處在高速發展階段固然可喜，但随之而來的，還有一系列的問題和挑戰。在第十九屆中國汽車產業發展（泰達）國際論壇，多位專家對汽車電動化當下和未來發展給出了看法和建議。
相比產能過剩，結構性失衡矛盾更是核心問題
從智能終端對傳統產品的替代規律來看，一般情況下會呈現 S 型增長軌迹。
" 按照一般創新產品的市場普及規律，市占率達到 15%~20% 時，會進入快速增長和替代階段，市占率在 20%~50% 階段，銷量增長和普及率提升往往會超出預期。" 國務院發展研究中心市場經濟研究所副所長王青指出。
随着市場發展，新能源汽車對市場的新增效應會越來越低，替代效應不斷增強，王青判斷，到 2027 年汽車市場将處于快速替代期，到 2030 年新能源汽車產銷量會達到 3000 萬輛的水平。
市場增速固然可喜，但王青也指出，從更加宏觀的產業和經濟結構調整的角度來看，增長過快可能會帶來一些挑戰，甚至是會存在一定的風險，其中，王青提到了結構性風險。
對一些省份和城市來説，汽車是支柱產業，汽車興則百業興，汽車產業的發展将直接影響投資、税收、消費和就業狀況。
王青及其團隊根據 2020 年非競争性的投入產出表，對新能源汽車（包括插電式混合動力汽車）對經濟的貢獻情況做了分析，從結果來看，純電動汽車每萬元銷售額形成的總產出是接近 2.8 萬元，其帶來的 GDP 約為 7600 元，對整個經濟帶動的效應非常強。
汽車電動化對部分城市 GDP 的影響顯而易見，在汽車向電動化高速轉型階段，以汽車為支柱的城市面臨結構調整和新能源汽車增長轉型的壓力。
對此，王青認為解決思路在于實現融合互促發展，主要表現為四個方面，分别是：
既要關注總量過剩的問題，更要關注結構失衡的矛盾； 依托新能源汽車消化燃油汽車過剩產能是有效途徑，需要打通二者之間的產能調整、產量轉換的通道； 代工模式将是新能源汽車創新發展的重要生產組織方式。從社會分工和下一步整個智能產品發展的趨勢上來看，這是非常重要的生產組織方式，而不是通過一個主機廠整合供應鏈、產業鏈； 解決汽車整體產能過剩的關鍵是進一步調整和優化產業政策，不能通過讓新能源汽車發展的速度放緩的方式解決燃油車面臨的問題和矛盾。 國產供應鏈需要有全球品牌
除了產業發展過程可能存在的結構性矛盾，在供應鏈方面也存在發展桎梏，電動汽車電驅動系統全產業鏈技術創新戰略聯盟理事長貢俊在演講中就提及了電驅動版塊。
目前，電驅動将是電動汽車產業的重點布局方向。作為一個相對傳統的產業，電驅動是伴随新能源汽車發展誕生出來的新需求，對其技術進步更多來自于材料器件層面，以及與整車的配套發展，尤其是個性端的發展和創新層面。
電驅動體系主要有兩大主體，一個是主機廠為主；一個是獨立供應商。其中，獨立供應商僅占到了 23.8%，而去年則是一半左右。
貢俊表示，就目前來看，電驅動產業發展逐漸出現幾個特點：
第一，扁線電機市場占比從 27% 提升至 48%，高密度、高效率、高轉速的扁線電機發展速度加快；
第二，全球多家汽車品牌搭載或确定搭載 SiC 功率器件，同時我國 SiC 電機驅動系統產品增量較快，市場占比達到 9.4%；
第三，三合一電驅動總成将是乘用車主流趨勢，800V 高電壓平台将同步發展。
第四，多合一電驅動總成融合技術可進一步提升系統集成度和功率密度，是整車企業持續推進電驅動總成與電源系統集成的重要技術路徑。
第五，智能化、網聯化、信息化技術導入，電驅動系統產品數字化程度顯著提高，網域控制器、CP/AP 軟體架構、高安全是下一代動力總成控制器的技術路線之一。
貢俊指出，從目前的現狀來看，主機廠的車型的确是存在多合一的需求，其好處很明顯。從原來總成到了芯片層面、軟體層面，如果單種品種量特别大，優勢就會更明顯。
不管是電驅動還是電池，現在已經過了從無到有的階段，而從有到優是則是高質量發展，在電池安全、噪音和高壓安全等方面都存在一定挑戰。
另外，貢俊表指出，不管是電機、控制器還是總成，現在獨立供應商僅占到 20%～30% 。
" 我個人認為這是階段性的情況，從長遠來看這個比例還是少。雖然主機廠關鍵的零部件是由部件廠來做，再進行最後集成，但這只是階段性的，從長期來説是非理性的，一定要依托專業的供應鏈支撐產業的健康發展。" 貢俊説道。
電池安全仍是重中之重
而對于新能源汽車的核心——電池，其安全問題仍是行業尤為關注的課題。
" 當汽車發展到一定的量之後，随着保有量的增加，遇到事故的數量必然會增加。我們在很多事故調查和復現的工作中總結發現，很多事故發生跟電池有關。" 中國汽車技術研究中心有限公司首席科學家、新能源專項總工程師、新能源檢驗中心總工程師王芳説道。
從目前提升電池的安全性的手段來看，基本是以材料、工藝和結構的不斷改進為主。短期來看，從高能量層面，比如説在高比能的路線上，基于現有锂電池的體系通過一系列手段，從材料高安全隔膜、高安全性的正負極材料的改性結構的改性等方面提升安全性。
長期來看，則是希望通過材料的革新和體系的革新從根本上解決問題，比如固态電池、其他的一些新型產品的出現。
在王芳看來， 電池是一個活的生物，它在全生命周期裏安全性的邊界在不斷變化、在縮小，要想更好地使用它，必須知道它在什麼情況下能夠用得非常好，在什麼時候需要盡量控制它或者發現風險，才能将失控的影響和對外界造成的傷害降到最低。
基于事故原因的匯總分析，王芳指出，導致電池安全失衡的原因不外乎三種——跟電有關、跟機械有關、跟熱有關。
從充電層面來看，伴随着補能需求的增長，每年大功率充電的直流樁數量在逐年攀升，且增速迅猛。王芳指出，在大功率快充（包括大電壓和大電流）的全生命周期裏，有可能會帶來的安全的問題是充電系統本身和充電的連接裝置，當然對整車和電池也存在安全挑戰。
正常的充電過程伴随着锂離子嵌入的過程，如果快速的充電，锂離子嵌入過程容易進入無序化，甚至嵌不進去形成死锂或者直接刺穿隔膜，產生結構的變化的考驗，最終有可能會引起失效。
機械安全方面主要體現在托底上，表現為電池底部機械的防護和電池内部抗機械衝擊的能力。從仿真分析中可以看出，當汽車碰撞接觸時，電池以及電池内部的芯片可能會受到傷害，這是電池企業和主機廠需要面臨的挑戰。
王芳指出，當碰撞情況發生的時候，什麼狀态下是電池必須能承受，什麼狀态下必須對它進行監控，什麼狀态下必須召回，是行業應該重視的問題，這也在新國标的修訂裏面納入到考慮的内容。
其次是熱安全，這是一個覆蓋全產品鏈，從材料的熱穩定性到系統的全鏈路安全體系。
王芳及其團隊希望在做電池包熱擴散的基礎上直接跳到整車的熱擴散，看整車當一個電芯熱失控的情況下整車會怎樣，因此成立了一個小組做整車的熱擴散測試方法，模拟當一個電池發生失控的情況下，不但要看整車熱失控、熱擴散的狀态，同時也要看它在這個過程中產生煙氣熱力的狀态以及有可能發生爆炸的極限是怎麼樣的。
可以看到，随着國内新能源汽車的迅猛發展，整個電動化產業鏈也一同起勢，即使是在全球市場也是居于頭部位置。數據顯示，我國的電池裝機量還在逐年攀升，今年 1-7 月份電池的裝機量接近 200GWh，出口量達到了 67GWh，電池成為出口的新三樣之一。
但與此同時，行業在高速發展之時也衍生了相應的一些問題，無論是行業發展本身，還是供應鏈，或者其中的一個電池版塊，都存在一些發展桎梏，而這往往決定着行業發展的上限。
新能源汽車產業若要行穩致遠，在看到優勢的同時，也要正視問題的存在，且積極尋找解決問題的辦法。
（本文首發钛媒體 App，作者｜肖漫，編輯｜張敏）
