里程焦慮，電動車之癌

電動汽車車主王昊(化名)最近很焦慮。

作為“造車新勢力”小鵬汽車的首批車主,他在幾個月前買的新車近日被曝出因國網(wǎng)軟件系統(tǒng)升級,導(dǎo)致無法在高速服務(wù)區(qū)充電,這讓他的十一自駕游計(jì)劃有了變數(shù)。

這種情況類似于你開一輛燃油車自駕新疆時需要遵循的一個基本原則,只要看到加油站就要進(jìn)去把油加滿(如果加油站有油的話)。因?yàn)樵趶V袤的天山南北,你不知道下一個加油站在哪,以及那個加油站是不是有油。

對于電動車的車主們來說,一個名為“里程焦慮”的專有名詞精準(zhǔn)地反映了這種讓人時刻處于精神緊繃的狀態(tài),這甚至能成為一種略帶病態(tài)的強(qiáng)迫癥。

它作為一個名詞,最早出現(xiàn)在1997年《圣迭戈商報(bào)》關(guān)于通用純電動車EV1(通用在1996量產(chǎn)的一款純電動車,1999年該車終止運(yùn)營)的報(bào)道中。圍繞純電動車有限的行駛里程和局限的充電環(huán)境,至今,“里程焦慮”已經(jīng)困擾了電動汽車業(yè)好幾十年。

如果把電動車形容為一個人的話,“里程焦慮”就像是與生俱來的原癌基因,如影隨形。

里程之痛

在里程焦慮方面引發(fā)的各種段子里面,電動汽車被稱為“電動爹”。

因?yàn)橐坏╅_著電動車上了高速,以下事實(shí)是可以預(yù)見的:時不時瞄一眼中控屏上顯示的續(xù)航里程、擔(dān)心路過的服務(wù)區(qū)充電樁是不是能用、如果能用的話充多久才能撐到目的地等等,這就是里程焦慮的典型癥狀。

蔚來汽車曾經(jīng)對里程焦慮表達(dá)過不服輸。蔚來汽車創(chuàng)始人李斌曾有一句名言,“油車能去的地方我們也能去”。去年9月,為了證明這句話,蔚來汽車還組織了一場“蔚來車主新疆行”活動,從廣州出發(fā),開著純電動車蔚來ES8,跨越8000km前往新疆的霍爾果斯口岸。

然而,路程中,他們用拖板車帶著移動補(bǔ)電保障ES8的遠(yuǎn)途行動。

如果說“電動爹”還帶有一些調(diào)侃意味,而且目前并未看到對蔚來的明確銷量影響的話,那么包括福特汽車、通用汽車和日產(chǎn)等曾經(jīng)犯下的有關(guān)里程焦慮的錯誤,付出的代價(jià)就過于高昂了。

2016年4月18日的《底特律新聞》曾經(jīng)報(bào)道,福特電動車項(xiàng)目總監(jiān)凱文·萊登(Kevin Layden)表示對于2017款電動版福克斯來說,100英里(約160公里)的續(xù)航里程足夠了,而2016款電動版?？怂沟睦m(xù)航里程甚至只有76英里(約120公里)。

當(dāng)年通用雪佛蘭Bolt和日產(chǎn)新款聆風(fēng)的續(xù)航里程均為超過320公里,而特斯拉當(dāng)年承諾Model 3的續(xù)航里程接近350公里。

這是一次新造車和傳統(tǒng)車企有關(guān)續(xù)航里程方面的不同判斷引發(fā)的一次大PK。后來發(fā)生的事人們都知道了,現(xiàn)在除了Model 3繼續(xù)大紅大紫之外,電動版?？怂埂⒀┓鹛mBolt和日產(chǎn)聆風(fēng)的消息已經(jīng)基本看不到了。

除了電池本身續(xù)航技術(shù)限制之外,氣候?qū)恿﹄姵氐挠绊懸彩巧钤诟呔暥鹊貐^(qū)人們的一個切膚痛點(diǎn)。

2018年12月份,蔚來汽車進(jìn)入了交付ES8以來的第一個冬天。結(jié)果標(biāo)稱355公里的續(xù)航里程,被一些車主和試駕者認(rèn)為在寒冷地區(qū)只有200多公里,甚至有人據(jù)此認(rèn)為ES8在續(xù)航里程方面甚至不如老年代步車。

無奈之下,蔚來汽車發(fā)布了一個《ES8冬季續(xù)航里程與使用建議》,但其中有關(guān)建議車主“酌情”關(guān)閉車內(nèi)空調(diào)等舉措,以及蔚來創(chuàng)始人李斌后來的一番“電動車一味做大續(xù)航?jīng)]有技術(shù)含量”等言論,引發(fā)了更多的討論。

此外,充滿變數(shù)的充電網(wǎng)絡(luò)也在加劇人們的里程焦慮。

就像傳統(tǒng)國產(chǎn)汽車曾經(jīng)在變速器等核心零部件采購方面遭遇過“卡脖子”的現(xiàn)象一樣,對于電動車企業(yè)來說,對充電網(wǎng)絡(luò)的依賴也會出現(xiàn)類似狀況。

文章開頭的車主王昊所購買的電動車近期無法在國網(wǎng)充電就是一例,國網(wǎng)的軟件升級并非帶有敵意性質(zhì),但卻在無意間剝奪了該汽車品牌車主們的遠(yuǎn)距離出行權(quán)。

這是車企的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)——光是自己埋頭于家庭車位充電+超充的模式無法完全解決里程焦慮難題,還得跟國網(wǎng)這樣的第三方巨頭做好技術(shù)對接,不然就要出狀況。

一方面,自己搞超充需要投入大量的研發(fā)成本和硬件建設(shè)成本,投資回報(bào)周期又很長,而電動車公司又普遍缺錢;另一方面,超充只能優(yōu)先顧及核心城市和干線網(wǎng)絡(luò),無法覆蓋足夠多的充電需求,所以除了依賴第三方巨頭之外,別無他法。

比如蔚來汽車想把自己的Nio Power獨(dú)立出去,就在一定程度上表明,車企對于解決用戶里程焦慮方面的巨額成本已經(jīng)不堪重負(fù)。因?yàn)檫@需要協(xié)同好來自三個方面的創(chuàng)新——車企自己的充電技術(shù)創(chuàng)新、類似于國網(wǎng)這樣的第三方充電技術(shù)創(chuàng)新,以及車企和第三方之間創(chuàng)新技術(shù)的有效對接。

基建不足

在“里程焦慮”發(fā)作時,人們第一個想到解決方案,是加大充電樁的布局密度。

今年7月,國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示,截至6月底中國的充電樁數(shù)量已超過100萬個。這是全球規(guī)模最大的電動汽車充電網(wǎng)絡(luò),同時車樁比也達(dá)到了3.5:1,基本上對電動車的發(fā)展保持了跟隨。

此外,根據(jù)《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020)》,到明年年底,國內(nèi)將建成480萬個充電樁和1.2萬個充電站,滿足多達(dá)500萬輛電動車的充電需求。

這是一組驚人的數(shù)字,也是基建狂魔絕對實(shí)力的體現(xiàn)。

但就當(dāng)前而言,基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)未達(dá)到加油站的分布密度,這在一定程度上使得里程焦慮成為電動車推廣過程中的附骨之疽。

電動車跑不了長途,出不了遠(yuǎn)門,就相當(dāng)于限制了其適用范圍,削弱了在市場上的競爭力。

比如前述車主王昊,他手里有一輛造型新潮的電動車,但因?yàn)槌潆妴栴},這個十一他可能上不了高速、玩不了自駕游。

不難想象的是,即便是按照“指南”完成了充電樁和充電站的建設(shè),但是在具體觀感上可能依然無法達(dá)到目前加油站的普及程度。

而且與幾分鐘內(nèi)即可完成加油相比,這個龐大的充電網(wǎng)絡(luò)還依賴于快速充電技術(shù)的發(fā)展,才能減輕里程焦慮帶來的折磨。

治療這個頑疾涉及到多方面的創(chuàng)新,一是車載動力電池技術(shù),二是BMS電池管理系統(tǒng),三是充電網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)進(jìn)步,以及互相銜接的成熟度。

BMS成“分水嶺”

車載動力電池的巨大需求,造就了電池巨頭們的黃金時代。

高工鋰電研究所發(fā)布的2018年全球動力電池出貨數(shù)據(jù)顯示,寧德時代、松下、SDI、LG化學(xué)、比亞迪、國軒高科等TOP10電池巨頭一共出貨86.1GWh,在全球總量中占比達(dá)到81.2%,顯示出行業(yè)集中度提升、頭部效應(yīng)放大的跡象。

考慮到動力電池是電動車的核心零部件,這種現(xiàn)象類似于傳統(tǒng)汽車行業(yè)中愛信、ZF、格特拉克在變速器行業(yè)中的呼風(fēng)喚雨,即車企在相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)水平,實(shí)際上取決于一些供應(yīng)鏈巨頭。

換句話說,電動車公司如果想從動力電池這一環(huán)節(jié)解決里程焦慮,某種程度上需要依賴于這些電池巨頭的技術(shù)進(jìn)步。

在今年7月份的2019世界新能源汽車大會上,寧德時代董事長曾毓群表示,到2025年動力電池的能量密度可望達(dá)到250Wh/kg,價(jià)格能夠做到700元不含稅,而目前的價(jià)格是950元～1150元。

這意味著屆時動力電池的續(xù)航里程提升,價(jià)格下降,所以曾毓群稱2025年電動車的全壽命周期成本將低于燃油車。

曾毓群的話表明了他在這個領(lǐng)域的話語權(quán),因?yàn)樵谝惠v電動車帶給人們的里程焦慮中,電池巨頭的表現(xiàn)是比較關(guān)鍵的一環(huán)。

那么問題來了,車企在這方面難道就任由電池大佬擺布?

也不全是,比較重要的就是BMS(電池管理系統(tǒng))。在從第三方采購電池硬件之后,考驗(yàn)車企核心技術(shù)的時刻就開始了。

事實(shí)上跟電池一樣,BMS也是一個開放的市場,比如寧德時代也提供包括BMS在內(nèi)的打包解決方案。

但是對于一個車企來說,如何最大程度的挖掘電池的續(xù)航潛力,克服里程焦慮,并確保足夠的安全冗余,這就要看BMS系統(tǒng)中包括電池狀態(tài)監(jiān)控、熱管理、充放電等在內(nèi)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和后臺算法了。

這是核心科技。

而且現(xiàn)在是智能電動車時代,通過OTA升級的方式,可以通過持續(xù)升級BMS系統(tǒng),不斷提升續(xù)航里程和安全性能。

差別就在這里——在電池容量相同的情況下,因?yàn)锽MS電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同,電動汽車在續(xù)航里程、充電時間等關(guān)鍵指標(biāo)方面的表現(xiàn)將會大相徑庭——對于里程焦慮這個惡魔來說,不同車企的BMS是一個分水嶺。

如果自己能夠搞定BMS,那就能在軟硬件的適配方面挖掘更多的潛力、做出更多文章,在解決里程焦慮方面擁有更大的話語權(quán)。

這方面一個比較典型的例子就是特斯拉。

根據(jù)去年瑞銀拆解特斯拉的結(jié)果來看,后者的BMS在融合了數(shù)據(jù)采集、能量一致性管理、熱管理、通信功能等基礎(chǔ)之上,還疊加了機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),這使得BMS能夠不斷通過收集實(shí)際駕駛過程中的大數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)包括算法在內(nèi)的自我優(yōu)化,從而獲得更長的續(xù)航里程,以及更高的安全系數(shù)。

但說到底,單靠BMS還不足以在對抗里程焦慮的戰(zhàn)爭中完全處于上風(fēng),還需要比較關(guān)鍵的兩個友軍——車企和第三方的充電網(wǎng)絡(luò),這也是容易出現(xiàn)變數(shù)的所在。

里程焦慮怎么破?

對于人類的健康來說,沒有一種癌癥是無辜的。

誰搞定了這個難題,誰就預(yù)定了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎,即便是并未完全搞定,僅僅是重大突破,也足以救人一命了。

同樣的,對于電動車的發(fā)展來說,里程焦慮作為電動車之癌,誰能比較好的找出一種效果還不錯的靶向藥,誰就占據(jù)了競爭的制高點(diǎn)。

從現(xiàn)在的情況來看,這里面大概分為兩種情況,一是傳統(tǒng)車企,二是新造車。

傳統(tǒng)車企在平臺化方面的經(jīng)驗(yàn),依然可以在這個新能源時代幫助到他們,平臺化能夠帶來更多、整體感更強(qiáng)和更優(yōu)化的源發(fā)設(shè)計(jì)、通用性以及更快的產(chǎn)品投放速率,既可以在電池組的配置方面做到按需標(biāo)定,又為通過物理方式解決里程焦慮提供了可能性。

比如特定場景下的換電模式,另外還有一個好處就是能以較高的速率投放產(chǎn)品,在短時間內(nèi)豐富產(chǎn)品線,這也是一種競爭力。

這方面動作比較大的是廣汽新能源。

自從砸下30億元(官方數(shù)據(jù))開發(fā)GEP純電動平臺以來,廣新已經(jīng)在不到5個月的時間內(nèi)先后放出了Aion S和Aion LX兩款全新車型,前者的最大綜合續(xù)航達(dá)到510公里,后者更是高達(dá)650公里,里程焦慮不能說沒有,但已經(jīng)沒那么突出了。

最新消息是,明年3月廣新就將投放第三款車型,這是一款定位低于Aion LX的純電動SUV,這種堪稱恐怖的產(chǎn)品投放速度給對手帶來的壓力是破壞性的,而這一切都來自于傳統(tǒng)車企的拿手好戲——平臺化。

第二個就是新造車,這個領(lǐng)域要談里程焦慮解決方案的話,繞不過去的話題就是特斯拉。

特斯拉在這方面有三板斧:一是擁有松下這樣的頂級供應(yīng)商,而且雙方的利益高度捆綁(松下聯(lián)合出資建設(shè)電池工廠),降低了采購成本;二是收購Maxwell(麥克賽爾)繼續(xù)電池技術(shù)方面的研發(fā)創(chuàng)新;三是BMS系統(tǒng)——從相對低成本的硬件采購,到自我電池技術(shù)儲備(也能給松下施壓),再到軟件系統(tǒng),特斯拉建立了一個對抗里程焦慮難題的體系。

這套體系不是一天建成的,當(dāng)然也是昂貴的,所以才支撐了特斯拉的高端定位,但是到目前為止,這套體系在新造車?yán)锩嬉彩亲钣行У?因此這個路徑能夠帶來不少啟發(fā)——如果不差錢的話。

總體而言,水無定勢人無常態(tài),沒有放之四海而皆準(zhǔn)的真理,而新生事物又總是多災(zāi)多難。但正像人類終將攻破癌癥難題一樣,電動車公司也終將搞定王昊們的里程焦慮——誰先做到,對于行業(yè)的貢獻(xiàn)不亞于竊取神之權(quán)柄。