新能源汽车技术短板 (国产新能源困境)

国产新能源困境,新能源汽车技术短板

汽车工业的地位非常重要,它直接反映了一个大国的综合工业水平。在传统燃油车时代,中国品牌没能在国际上傲立群雄,中国政府正期待国产品牌能够在新能源车时代实现弯道超车。在前几年海量资金涌入后,虽有三家国产新能源车在美国上市,但销量依然不振,消费者似乎并不买账。国产新能源车问题何在?它们是不是真的在割韭菜?中国又缺乏怎样的汽车专业人才呢?我们应该如何面对未来的电动车格局?

国产新能源困境,新能源汽车技术短板

刚刚过去的8月,新能源汽车简直就是资本市场的主角,真的可以载入史册。先看特斯拉一个月股价直接涨了50%,当然你要是1年以前就买了特斯拉股票更赚,到现在已经翻了10倍。

中国最近则有两家新能源车企业赴美IPO,先是理想汽车8月份最高峰股价高涨30%。小鹏汽车更厉害,上市首日就涨了40%怎么样?是不是已经对理想和小鹏的股票已经心动了?但这里先别着急。

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特斯拉股价已经公认水分很大,但毕竟人家还是解决了产能问题。今年第1季度可是交付了10.3万辆汽车,再看同期理想交付的连人家零头都不到,更别说还没盈利的小鹏汽车,上半年净亏损率接近80%。别忘了8月的最后一周,理想汽车已经开始连续3天暴跌,失去了30%的市值,直接跌回发行价。

我还真不是给国产新能源汽车唱衰,毕竟这是各个国家未来制造业角逐的重要赛道。中国已经全面开始布局,2015年开始中国开始有海量资金涌入新造车,无数新品牌出现,资本疯狂直到去年遇到寒冬。

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就看抢先在美国上市的蔚来,去年底股价都要跌没了之后开始疯狂节流,第三季度销售及管理费用同比减少30%,于是到去年底国产新造车只有8家实现量产交付。今年上半年受疫情影响,我国电动车销量同比下降44%,但特斯拉却逆势增长。

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model3的销量把挤进前20的中国车型全都加起来也比不过。国产新能源车真的要加油了。要知道汽车工业非常重要,中国可是期待可以通过新能源车实现弯道超车的。

汽车工业是综合工业,是国民经济支柱之一,产业链非常长,涵盖范围也很广,有着1比10的带动效应。也就是说汽车工业涨1%带动整体涨10%。

国产新能源车目前有什么问题呢?你肯定会先觉得这些新能源车数据性能上不行,是真的吗?

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就在8月初,李想在微信群里先是分享了一份特斯拉国内的销售数据,显示北上深6月份特斯拉model3销量遥遥领先,直接出现断层。李想感叹说灭顶之灾。model3一辆445公里续航的车干翻了一切。

要知道自诩和model3对标的入门级小鹏P7,续航里程都有562公里,还比特斯拉便宜4万。李想还说比续航、比智能、比性价国产新能源车三个都赢了,也没有改变任何结果。

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但是就在月底李想的一段视频流出,似乎说破了问题,李想吐槽大众CEO说理想 One的增程式汽车技术是落后的技术。

这里先科普下增程式技术。增程式车和混合动力还不一样,增程式是用汽油来发电,然后再用电来驱动汽车前进,可以说目前确实是小众路线,但是李想用在了自家旗舰理想 One上,然后争议的声音就非常大。

我个人其实不太想喷这个技术,因为我知道虽然有各种骂声。但是讲道理用汽油来发电的能源转换效率是能比用汽油来直接驱动要高的,这是有一定科学依据的,不一定是纯割韭菜。

但是你仔细想,如果说一个创始人钦定了一个技术路线,反而让公司一直饱受争议,这本身是不是就说明了一个问题?看看马斯克随便画一个饼股价都能上天,随口更新个技术新进展粉丝都能高潮。而且人家特斯拉上市还真不是想割韭菜,之前李想还高呼特斯拉股价过高。

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李想一直自诩为产品经理,拥有非常人的用户思维,非常懂用户。李想知道现在增程式这个词有争议不好卖,直接都不敢提。换花样说这是智能发电系统,真是厉害。

不过真让我有点担心的其实是李想不经意间透露出来对中国技术人才的蔑视态度。你觉得汽车工业需要的三大专业方向人才分别是什么专业?那就是机械类、电子计算机类和化学材料类。

传统汽车工业里面咱们国家发动机和变速箱真的是竞争力不行,而咱们的电子计算机可是人才济济,也确实是产业做得好。而刚好电动车就是想要用电来取代机。

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比如机械专业人人必绘画的减速器在电动车里几乎就不用了,直接用电机驱动无机变速动起来丝滑柔顺。于是我们就这样跨越了很多机械时代留下来的难题,而要实现弯道超车、光能取代还不行,得能做得更好。

新能源车一个最大的优势就是方便软件实现智能控制,可以通过软件更新,在不改变硬件的情况下实现功能的升级。也就是现在手机系统的OTA升级。你看特斯拉的自动驾驶功能,就可以单独购买软件包来进行升级。还有它最近也刚刚通过软件升级了自己的空气悬架系统。

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你还记得去年的一个热点,一汽大众停滞招收机械专业毕业生,反而继续招收计算机,这就说明车企似乎并不缺机械人才了,而中国真的不缺计算机人才。就算说之前几年中国本土有经验做电动车的人才少,那最近真的是从硅谷挖回去很多人。

说到这儿我倒是想起去年小鹏汽车从硅谷挖人,两度被特斯拉和苹果起诉,直接控告说自己的员工跳槽到小鹏汽车之前窃取了公司机密,人直接被FBI带走。你看这也是持有国产新能源车股票的风险因素之一,那中国的电动车还差在哪儿呢?

别忘了刚刚提到的第三大类专业化学材料类这也很重要,因为电动车最重要的是电池,而电池说白了就是化学和材料专业领域研究的范围了。而这也是著名的天坑专业。

我想科普一下在新能源汽车应用上,化工领域所需要的技术研发细节。说实话中国造电池本身一点问题都没有,锂电池最主要的正极、负极、隔膜、电解液四个部分国产都没有问题。某时代就是给特斯拉供货。不过先不说人才待遇一言难尽,光能造电池本身其实是不够的,因为电池外面可还有东西。

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还是以特斯拉为例,你看特斯拉model3的电池看着挺大,你要拆开之后就会发现它是一堆小电池连起来的,跟常见的7号电池差不多。

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你看这电池外面还有一圈胶,这可非常重要。电动车行驶过程当中温度会变化,还有震动、湿气等等都会影响电池的性能,不仅影响续航能力,还有安全隐患。各种电池爆炸、自燃事故太多了。

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而电池外面这层套就是一层保护措施,这材料就是一个大类叫做有机硅,它广泛应用在各个领域,从化妆品到手机,甚至飞机都有应用。

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注意一个事实中国其实是有机硅的最大生产国产量很大,但却集中在原材料和中低端,毛利率不高。技术方面日本欧美的相关专利最多,比如陶氏公司,还有瓦克化学、迈图集团、日本信越等都是有机硅产品的著名公司。

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他们利用有机硅的特性,研发出了各类给新能源汽车使用的产品。你看这个是有机硅的结构,中间是核心的主链,外面包含了一层基团,它有很多好处,可以完美解决电动车对电池保护的三大需求。

1、耐久性

买电动车的车主肯定希望电动车续航越久越好,但是电动车日常使用当中产生的湿气会引发电池当中的化学物质分解,震动也可能会造成电池内部的结构断裂。而有机硅的硅氧键其实就是玻璃里面的键,它本身非常稳定,多少年都没事。而且硅氧键的键长比较长,还可以旋转,有很大的柔性,这样就可以起到减震的效果。

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另外有机硅外面有一个基团,可以是甲苯基等等于是就可以起到防潮的效果。

2、阻燃性

电动车电池面临的一个最大的挑战就是短路起火,阻燃是一个最重要的需求。有机硅在被燃烧的情况下会生成二氧化硅,类似于陶瓷这样就不容易继续燃烧了。

而做的对比如果是其他碳碳链的有机材料一旦被烧,马上生成二氧化碳和水直接烧没了,生成的水还会继续造成短路,更加危险。所以你看在电池当中应用有机硅可以很好的保护内部的电子器件、电芯的母线。

3、宽温性

车主无论开车多野,无论是哪路再破都能开车,可能在冰天雪地开车,也可能在热带海边吹吹风。而锂电池电解液当中的碳酸酯的熔点不够低,一般温度低于零下20度的时候,电池就不能正常工作,而温度过高的时候电池隔膜会熔融,这样就容易起火。所以电动车的电池必须要在合理的温度范围内运转,才能达到最佳的性能。而有机硅材料不仅具有耐高温、低温的特点,也可以有效为电池组散热,形成物理屏蔽,抵御过冷或过热的环境。

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还是以特斯拉电池为例,特斯拉的model3电池是靠液体冷却的,但电池可不是直接和水管相接触,为了能增加降温效果,人们就要在中间填入有机硅胶。

一个是可以把缝隙全部填满,增加散热的接触面积。二则是有机硅胶的导热性非常好,可以让温度快速降下来。你看这就是化工材料的作用,那么搞这些到底难在哪儿呢?化工材料的产品形态不是简单的零部件,必须要结合具体的需求嵌入等工业场景当中。

四大天坑专业生化环材为啥劝退?因为这些专业都非常重视实验,要做很多重复性、机械性的工作,一次失败再来一次,也有可能一直都没有想要的结果。

电动车产业实际情况也是如此,能用的原材料都摆在那儿,什么顺序添加比例是多少都要靠实验研究。

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下面来说几个例子,具体生产的时候这些有机硅胶是要靠管子用机器控制,挤到零件的各个地方。因此零件的形状不同,管子实际移动的时候速度就会时快时慢,这个时候胶的流速和粘度是要能和移动速度配合上的,该快的时候就要快,该慢的时候就要慢。

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你看这是陶氏公布的产品性能表,胶流出的粘性随着剪切速度的增加而降低,以此达到工艺要求。

再来说一个例子胶的硬度,加工的时候要方便,所以要求胶是流体硬度要低,而把胶都涂满之后,它凝固的速度我们就要求变快了,不然就是浪费时间。于是就有了下面这张介绍产品性能的曲线。

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你看胶挤出的前2个小时硬度是0,这是要给出足够的时间,把胶涂在该去的地方,之后快速的在4个小时之内就可以完全凝固之后就可以出场了,这就是有机硅胶的生产需求。

你要知道这些背后都是实验,而有些实验真的非常消耗时间。比如上面提到的耐久性要求,可不是靠嘴说说就行的,是要看实际数据的。为了对材料老化的情况进行实验,那就要进行长达3000个小时,也就是接近4个月的实验来观察材料的情况变化。所以你看有些时候科研真的不是加班加点就能把进展加快的。那些电动车科研人员做个实验能熬这么久,真的想对他们表达尊重的敬意。

同样是4个月的时间,你会选哪个呢?A默默做实验,搞技术,取得突破,但可能会被很多行业外的人臭骂。

B买特斯拉股票,或者自己搞个企业上市快速收割一波韭菜,轻松愉快。我想大家肯定都不想做实验,因为实验回报来得太慢了。但也因此有时候弯道还真不一定能超车,该花的时间就得花,电动车是不是未来发展方向?肯定是!欧盟27个成员国当中有26个已经制定了电动车激励政策,我国工信部也表示将继续延长新能源汽车的补贴政策,各国争相扶持都在下一盘大旗。

2010年国务院政府发展报告中明确指出要增加充电桩、换电站等设施,把推动新能源汽车和5G、人工智能摆在同样重要的位置。我真的希望中国能有更多有耐心的专业人才,让我们抓住这样的时代机遇,继续推进中国制造强国时代。汽车不仅仅是代步工具,消费者买的还有品牌,有着炫耀性消费的意义存在。现在我们可能像当年国产智能手机总跟iPhone比一样,新造车都在跟特斯拉对标,没有像华为一样形成国产的品牌自信。但我同样对民族企业的未来满怀信心。