2024 年,汽车市场的竞争态势会让越来越多的人选择新能源车嘛?

知乎热榜5个月前发布 NIUC!
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张抗抗的回答

不同消费者的情况不同,给出的答案自然也是五花八门。我们可以看一下宏观数据:2023年新能源车渗透率达到31.4%,大约每三人会有一人买新能源车;2024年5月,新能源渗透率高达47%,其中第3周为50.2%。

这是一个历史性的时刻:2024年5月第3周买燃油车的消费者,第一次成为了少数派

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2021-2023年中国新能源乘用车渗透率

如果知道2019年新能源渗透率仅为4.9%,你就会感叹这个增长速度多么惊人了。当年有一张图预言:中国新能源渗透率将沿「S曲线」迅速增长!不少人讥讽这是毫无根据的伪科学,而真实世界几乎复刻了这一曲线,让人啧啧称奇。

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从「S曲线」来看,就算是到了40%-50%的渗透率区间,也还是处于「加速上升区」。因此我们有理由相信:站在2024年的历史时刻,依然会有越来越多人选择新能源车

但同时我们也要意识到:虽然一直在增长,但增长的驱动力已经大不相同了!

根据新技术生命周期模型,早期用户多为技术爱好者,他们出于先锋、潮流、好奇的动机购买新能源车;2024年则进入了实用主义者与保守主义者的主流市场,他们会考虑购买新能源车,但也会有切实的顾虑谁能打消他们的顾虑,谁就能赢得主流市场的青睐。

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通过观察与研究,主流消费者对新能源车的顾虑主要包括三个方面:

安全:电车到底安不安全? 他们要求电车与燃油车具备同等或更高的安全性。

经济耐用:电池寿命如何? 一辆车能用多久? 他们不会频繁换车,而会考虑全生命周期的经济性。

地理条件:东北地区、西北地区的消费者并非不喜欢电车,但低温条件对续航与充电的影响太大。

最近,知乎组织PU和平台用户众测了红旗EH7这款车,大家对红旗EH7的动力、舒适、操控等方面给出了好评。

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今年上半年,我也参加的好几档节目录制中都提到了红旗EH7这款车。当时的主观感觉,红旗EH7并没有设计遥遥领先的智驾、一千公里的续航这些传播性很足的产品点,有点特立独行、超然世外、远离内卷的感觉;但细细研究下来,又发现它在安全性、低温电池技术方面下了很多功夫,非常符合主流消费者的需求

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最近红旗EH7又推出了定金膨胀+置换补贴+终身驾享的优惠政策,进一步增强了经济耐用的优势。看下面的信息,猛一看还以为是优惠了2000元,仔细一看定金膨胀+置换补贴优惠了70000元啊! 这很经济!

再看终身免费保修、终身免费保养、终身免费救援、终身免费取送车这四大终身驾享服务,开过车的老司机都能算出来,毛估估相当于每年大几千、十年大几万的优惠,开得越久越划算。这很耐用!

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那么就借此机会,来谈谈我对红旗EH7这款车的理解。

安全:从电池到车身

电池安全是大众消费者最关心的话题。让他们放心,对新能源车的疑虑就打消了80%!在知乎的随机调查中,除最后一位东北老铁更为关注低温性能之外,大家用平实的描述表达了对是池安全性的关注。

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截图来源:https://ift.tt/2KELeoq

我从2008年开始研究新能源汽车,一直关注电池安全的研究进展。到2020年的时候,我认为电池安全问题基本解决了,才敢身体力行买了一辆电车天天开。所谓基本解决,并不是说电池永远安全,也不是说电池安全研究已经做到头了,而是说安全性可以和传统燃油车媲美。

红旗EH7的目标用户是数量庞大的大众消费者:它认为光做到基本的安全标准还不够,要做到比安全更安全;不仅要做到真正的安全,还要想办法给用户安心感

电池安全怎么评估?先看一下电池系统的构成:

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电芯(Cell):正极材料、负极材料、电解液,构成了电芯。

电池包(Pack):数百至数千个电芯,组合起来成了电池包,俗称Pack。

系统(System):加上传感器(眼睛与耳朵)测电压、电流、温度;用BMS(大脑)来思考决策;加上执行器(手脚)来控制开关,就成了系统。

电池安全的重点是防止电池包热失控。热失控(Thermal Runaway)听起来文绉绉的,为什么不起一个直白的名字?咱们新闻上看到的电池热失控,烧起来都很惨烈!那「热失控」为什么不叫「失火了」或「烧起来」呢?

这是因为,热失控通常是「千里之堤,毁于蚁穴」的、较为缓慢的渐进过程。大体上分为两个步骤:一是诱因导致单体热失控,二是单体热失控扩散导致电池包热失控

防控诱因导致的单体热失控

导致单体热失控的诱因可以分为三类,分别是机械滥用、电滥用、热滥用。

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红旗EH7做了一系列复杂试验来验证电池包的安全性。外行看热闹,内行就可以从热失控诱因的角度进行分析。

例如,火烧试验就在考验电池包防控「热滥用」的能力

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看到下面精彩火爆的画面,吃瓜群众心中不免嘀咕:好看是好看,可是这样的试验有什么依据吗?

严谨的工程师肯定不会乱做劳民伤财的试验,而是依据国家标准<GB38031—2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求> 第8.2.7的要求进行试验,只不过试验难度大大提升,从而做到「比安全更安全」:

国家标准要求:将耐火隔板放置中间,间接燃烧60秒;协商后再直接燃烧60秒。

红旗EH7要求:直接燃烧190秒。

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再看浸水试验,红旗EH7将电池包置于水面下面1米长达60小时,电池包未进水、功能状态正常;再用水压高达10000kPa的高温高压射流进行冲击,也做到了无渗水无短路。

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这是依据GB38031—2020的8.2.7的要求进行试验,试验难度同样大大提升:

国家标准要求:浸水2小时,或1米深浸水0.5小时(水压约为10kPa),水温与电池包温度压小于5°C,不起火不爆炸,绝缘电阻不小于100Ω/V。

红旗EH7要求:1米深浸水60小时,再用10000kPa高温高压射流冲击,做到不起火不爆炸,不进水且电池功能正常。近年来各大城市暴雨水涝情况频发,长时间浸水不发生异常会让用户更放心。

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下面这个试验更加惊心动魄:地上放一个刚性球形壁障,电池包以30km/h的时速经过,撞击深度高达25-30mm,不起火不爆炸。显然,这是考验电池包防控「机械滥用」的能力

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这是依据GB38031—2020的8.2.4的要求进行试验,试验难度同样大大提升:

国家标准要求:挤压速度不大于2mm/s,挤压力最大100kN。

红旗EH7要求:以30km/h的时速经过撞击深度高达25-30mm,这个挤压速度肯定是远远大于2mm/s的。试验车型是一个带大梁的卡车,目前重量应该也在10吨以上,至少是大几吨。考虑到挤压速度大很多,这场试验的综合难度标准也是超过国标的。

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防控热失控扩散

前面咱们讲的「电芯的热失控」并不可怕,说到底它也就是几包烟大小的小物件嘛,能有多大能耐?但是呢,个别电芯的热失控放出大量热,把周围的电芯也加热到临界温度,也发生了热失控……当发生「芯传芯」的现象之后,很快就会扩散到整个模组,到这个时候情况就非常严重了,损失就不可避免了。

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红旗EH7模拟电池包的单体电芯热失控试验,也就是刻意以短路、过充、过放的方式来触发单体热失控,观察整个电池包的情况。最终试验结果并未引起电池包/电池系统热失控,未起火、未爆炸。

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由此可见,红旗EH7的5个复杂场景试验以直观方式全面反映了电池安全性,背后也有专业的标准法规支持,很有说服力!

能做到这一点,与红旗EH7自研电池安全技术的高标准息息相关:采用高压回路瞬时切断、智能熔断和主动降温技术做到多场景无热扩散,功能安全等级高达ASIL D;电池包外壳采用高模态高刚度设计,增强电池包整体强度,并采用了高强度的底护板,这也是它能够顺利通过刚性球形壁障的托底挤压试验的重要原因

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碰撞安全性

公开信息中查不到红旗EH7电池包外壳的数据,但我们可以查到它的白车身用料数据。给大家分享几个惊人的数据:红旗EH7的白车身高强度钢用量高达74%,超高强度的热成形硼钢(大于1500MPa)用量高达22%,一体式侧围加强门环(对电池包侧碰的保护作用尤为突出)的热成型钢强度达到行业最高的2000MPa。

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红旗EH7的白车身用料

除用料之外,红旗EH7白车身结构设计也有自己的特点:纵梁、B柱等结构形成了9个H和4个M形结构,以对抗来自不同角度的碰撞,达到C-NCAP、Euro NCAP双五星碰撞标准。

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电池低温性能

红旗EH7的电池包,除安全性之外的另一特点就是优化了低温性能。大家知道,低温对电车的续航与充电影响很大,主要体现在三个方面:

容量损失:锂离子 “冻住,不许动”。负极的锂离子本来思乡心切,但低温下部分锂离子失去活性(图中黄色圆圈),不愿意出门了。

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放电损失:电解液固化,“归家异途”凶险。温度正常时,锂离子可以顺利地穿过电解液。低温时,电解液变得“粘稠”,甚至“结冰”,锂离子的归家异途就变得凶险了,要费不少力气才能穿过去。具体表现就是内阻增大,本来一度电能跑5公里的,现在只能跑4公里了。

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3种不同状态的电芯,在0度以下内阻显著增加

充电衰减:直观地理解,负极材料的晶格就像蜂巢一样,锂离子来了之后可以“嵌入”进去,英文叫intercalation。在低温下,晶格就收缩了,锂离子“嵌入”变得困难。所以电池管理系统就自觉地降低充电速度,这就会导致第二天早上也充不满,本来就堪忧的续航,雪上加霜。

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红旗EH7专门优化了电池系统的低温性能,通过高动力学负极材料、低温高导电解液,提高嵌锂速率、降低SEI膜阻抗, 将低温电导率提升28%,削弱了以上三种不利效应,实现了-10°C低温环境电量几乎没有衰减、10%-80%SOC充电时间仅需38min,-20°C低温环境电量保持率90%。

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近期有新势力号称要做电车的北境之王,其动机之一就是总部座落在中国北方的北京。从这个角度出发的话,总部座落在吉林长春的红旗更有发言权。

目前东北三省的新能源渗透率在全国处于后30%的水平。是东北老铁不喜欢新能源吗?并非如此,只是东北的冬天太长太冷,买不到合适的新能源车啊!红旗EH7有针对性地优化低温性能,应该是注意到了这个被忽略的市场需求。

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先进技术:超高转速电机

前面咱们讲了很多电池安全的话题,这容易带来一个错误的印象:安全意味着保守,红旗EH7这么重视安全,是不是没采用那些最先进的技术啊

并非如此!在汽车这个复杂的工业产品中,追求安全并非意味着保守;恰恰相反,追求极致安全往往需要极致先进的技术。本文不再展开论述应用在红旗EH7上的先进技术,只说其中一个最容易懂、也最有说服力的点:最高转速22500转/分钟的自研电机,量产车型行业第一!

不坑不响,红旗自研电机就拿到了行业第一。因为不太擅于吆喝,所以恐怕是没几个人知道吧?

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「我又不飙车,高转速电机有用吗?」

这是最常见的质疑。直接说结论吧,我认为高转速电机有三大意义:

高速动力:老司机都知道,电车起步动力强,但到了中高速段,动力就会显著下滑。特别是到了120km/h的高速上,超车可要悠着点,那动力远远不如起步时。主要原因是电车没有变速箱,而电机动力特性分为恒转矩区与恒功率区两大段。过了临界点、到了恒功率区,转矩就会随转速上升而下降,给用户动力衰减的体验。高转速电机就可以把临界车速设计得很高,日常使用时开到140km/h依然动力充足。

能量效率:虽然说高转速与能量效率没有必然关系,但电机的高速化确实是综合技术实力的体现。转速范围变大之后,在综合效率优化方面会有更大的平衡空间。也就是说,如果一个电机有超高转速,那么它实现更高效率的潜力更大,日常使用续航更扎实。

赛道能力:虽然说99.9999%的用户都不跑赛道,但不能说赛道没有意义,那代表着更高更快更强的奥林匹克精神,电车也一直想达到燃油车的赛道能力。在追求极致性能过程中产生的技术创新,也可以反哺到民用车上。高转速电机可以用到性能车上,以实现更强的赛道能力。

总结

说实话,第一次看到红旗EH7的时候,发现它不追求当下时髦的冰箱彩电大沙发,而是追求技术研发难度颇大的安全性和低温性能,会觉得它有一种不食人间烟火的感觉。

仔细研究后我才意识到:新能源汽车的发展阶段不同,主流用户的关注点也不同。当新能源渗透率接近50%的时候,主流大众用户更加关注安全性与经济耐用;而渗透率较低、成长潜力更大的北方用户,更加关注电池的低温续航与充电性能。所以说,红旗EH7并非不食人间烟火、而是洞察到了用户趋势变化而做了针对性设计。

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