不少网友提起电动汽车,经常就来上这么一句,电动汽车不就是一个电机,一堆电池,装个壳子,那么简单,相比燃油车离合器、变速器、发动机等复杂的机械机构,没什么科技含量嘛。

这个观点真的是大错特错了,是完全错误的理解了科技含量的概念,更准确的说是错位对比了存在代差的两代技术。实际上,电动汽车涉及多个领域的创新技术,具有超高的技术含量和复杂性。

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一辆电动汽车,搭载各类芯片至少一千多片,而一辆传统燃油车,一般就在二三百片。尤其是智能汽车不但和燃油车一样少不了底盘、材料等传统机械、化工技术,更要搭载高算力的AI、视频芯片、激光雷达以及毫米波雷达等现代传感器,还要具备网络、电子信息甚至AI、大模型技术,一辆电动汽车就是集现代工业各领域先进技术于一体的综合体。

电动汽车的关键技术列举如下。

一、高度复杂的电池技术

电动汽车动力就来自电池,所以电动汽车必须搭载大容量、高性能的电池。现在一般的电动汽车搭载的电池容量大都在50度到100度,这个电量还是很可观的,一般能支持汽车跑到四五百公里以上。

电动汽车电池系统不是几百块、几千块电池的简单堆砌,它包括电池单体、电池模组、电池包以及复杂的电池管理系统。

电池管理系统负责监控电池的状态、预测续航里程、管理充放电过程、管理电池的过热降温及低温加热、确保电池安全等。

动力电池的能量密度、充放电速度、循环寿命、热管理、安全性等方面的技术都在不断地快速进步。甚至连动力电池的基本电极材料等,现在都有各种新的技术路线在不断推进。动力电池包的结构也是百花齐放,比亚迪的长刀刀片电池,吉利的短刀刀片电池,特斯拉的4680电池等都有各自不同的技术优势。

有不少人担心电动汽车电池频繁充放电,容量快速衰竭,车子开不了几年就要不得不花费巨资更换新电池。实际上,目前已有不少电动出租车,跑了大几十万甚至近百万公里,电池容量也还在可用范围之内。试问传统燃油车真正开到几十万公里的能有几辆?这个担心基本就是杞人忧天。而固态电池的研发现在如火如荼,一旦量产上市,必会引发汽车动力电池在安全、容量、性能等方面的一次革命性提升。

二、电机与电控技术的精准匹配

大电池有了,那就得有一部甚至几部高性能高速电机来驱动汽车跑起来了。电机,确实是当之无愧的电动汽车核心技术之一,这地位大概相当于燃油车的发动机吧。电动汽车的电机和电控系统可以高度匹配,可以实现高效、平顺、精准的动力输出。

电机技术涉及到电机的类型、功率密度、转矩特性、转速等。尤其是电动汽车省去了复杂的多级变速器,通常只搭载一个简单的单速变速箱,就需要超高速电机。目前特斯拉、比亚迪、华为等高速电机转速都已超过20000转,甚至有接近30000转的电机也在研发中了,超高速电机会大大改善电动汽车在高速行驶时的能耗劣势。

电控系统则负责控制电机的运行,包括电机的启动、加速、减速、制动等过程。有了高效、精密的电控系统,电动汽车的自动化、智能化得以实现。电机+电控系统的精准可控性,传统的燃油车发动机完全没法相提并论。

三、智能化与网联化技术

随着科技的发展,电动汽车正逐步向智能化和网联化方向发展。这包括自动驾驶技术、智能互联技术、车载信息系统等方面的创新。

而智能化、网联化汽车,可以大幅度提高驾乘体验,甚至最终可实现无人驾驶。在交通调度中心、大数据中心的协调下,更可以大幅度减轻道路拥堵,大幅度提高道路交通效率。

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电动汽车相比传统燃油车更有利于实现智能驾驶,主要体现在以下几点。

1、动力响应与控制精度

动力响应速度快,电动汽车的电机响应时间仅需几十毫秒,远快于传统燃油车,数量级的差距。控制精度高,电动机可以通过控制电流的大小精确控制电机的转速,这是燃油车永远实现不了的。

2、电气化、信息化程度是实现智能驾驶之必需

电动汽车的电气化、信息化程度高得多,易于与智能驾驶系统集成,全车上千片各类芯片,加上上百个各类传感器,是智能驾驶系统实时信息采集、计算、调度、执行的基础。燃油车机械为主的动力系统、孱弱的传感器,都无法支撑智能驾驶。

3、网联与数据采集能力

电动汽车具备更强的网联能力,能够与外部网络实时通信。数据采集、路况感知更加丰富和准确,有助于智能驾驶系统不断优化算法、提高性能。整合车、路、云一体化的AI交通体系下,一辆电动汽车的行驶可以显著优化,加上智能汽车自身的实时监测路况、提前预警、主动安全控制,可实现电动汽车行驶更通畅、更安全。

当然,电动汽车核心技术的知识产权分布与燃油车时代有一个很大的差别,那就是电池、电机、电控、芯片、软件等先进技术的知识产权比较分散,供应商都可以实现高度的技术整合。这与燃油车时代关键的离合器、变速器、发动机技术知识产权被少数头部汽车企业垄断有所不同。

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表面上看,一个整车厂是可以通过采购几家大的供应商集成度更高的关键零部件,而较为“简单”的组装出一部电动汽车来的。甚至连最复杂的自动驾驶技术,都有华为这样的完整方案供应商,买来就可用。

但你再想一想,这么“简单”组装的电动汽车,就像当年那些山寨手机、杂牌手机牌子一样,最后有活下来的吗?没有自家的核心技术,是不可能成为一家电动汽车大品牌的。参考例子就是手机界的高端三剑客苹果、华为、三星,都有自家芯片甚至操作系统,这就是高端品牌的技术壁垒,不是谁都可以通过供应商技术买买买,就可以轻易说自己高端成了的。所以,看似“简单”的电动汽车,实际上真的不简单。

电动汽车7月份市场已经超过燃油车,这是不可逆转的趋势。五年后,路上的燃油车就将成为少数派。