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撰文：车叔 ｜ 编辑：王晓峰 ⚠ 全文总长约含6000字，预计您的阅读时间为15分钟 本文已经获得公众号 几何四驱（微信号 GeometryAWD） 授权转载，其他媒体禁止转载。 引 其实这篇文章早在2020年6月就以完稿了，最近抽空把文章的数据整理一下，趁机也将最近一年来新发布的纯电车型数据添加进来。数据的输出结果很有趣，其中关于我们之前发现的一些“趋势”和“方向”依旧存在。
新能源汽车成为2021年8月中国汽车产销数据唯一亮点 本篇文章，我们就将从以下两个主要大方向切入
来和大家简单的聊一下我们最为关心的电动化趋势。 1 目前主要纯电车型 里程与充电性能数据分析 近年来，市场上的电动车逐渐增多，很多车企也开始了下一代电动车的开发工作。 其中，电驱动系统技术方面的进步，带来了续航里程的改善。而下一代纯电车型主要属性和指标的定义，将会对行业的发展方向带来很大的影响。对此，我们将从目前市场上的纯电车型数据分析入手，来一同展望一下它们未来的发展趋势和方向。 为了进行这一方面的分析，我们特地收集了大量的相关数据，数据主要来源于EV Database和Fastned，其中包括13个汽车品牌的28款纯电车型。虽然这些数据无法完全涵盖目前市场上所有的电动车产品，例如国内品牌的数据基本没有，但是这些数据可以在一定程度上以可以体现纯电车型的市场整体趋势。
首先，目前电动车最主要的性能指标离不开续航里程和充电速率。 下图就对目前主要电动车型在这两方面进行了对比。其中快速充电时间以DC快速充电（如果有此配置）从可用电量10-80%计算。
目前主要电动车里程数与快充时间 [1,2] ⚠️ 里程数据来自EV Database [1]，快充测试数据来自Fastned [2]，会受测试环境与流程影响。 从图中 ，我们得出一个很有意思的结论： 1. 400公里是个分水岭，在达到400公里之前，快速充电基本没有什么需求。（左下角区域） 车企普遍认为
可以说，这个里程数是现在电动车的底线：400-450公里是目前大多数高端品牌入门电动车型的标准，比如EQC, iX3, C40Taycan 4S, 没达到这一标准，快速充电需求不大。 所以，先把基础里程数做够400-450公里再说别的！ 当然，这里有一款纯电车型比较特别：奥迪etron 50。其里程数不到400公里，但是充电速率却很不错，原因之一就是单独属于etron 55的小电池版。让我们不妨拭目以待，看看这款车的市场表现和接受度究竟如何。 2. 400公里以内里程的纯电车型基本属于代步车（左上角区域） 这个无需过多解释了，Zoe和i3是上一代车型，参考意义不大。Honda E基本是纯代步，而新一代Leaf和ID3的入门版属于下探车型，也基本符合同一属性。 3. 400公里以上里程的车型逐步配备快速充电 （右下角区域） 对于多数纯电车型来说，快充40分钟左右，从10%充到80%基本是底线。甚至越来越多的车型可以达到20分钟甚至更快的充电速率。 而有意思的是，很多品牌的车型都在瞄准一个类似的指标：400公里里程＋35分钟完成从10%到80%的充电速率！ 这里包括EQC, EQA, Leaf+, ID3 Pro, C40, iX3, MachE SR等，这基本是传统车企在电动领域主要发力的一波基础位置。这里也形成了一个拐点：在达到这个指标之后，车企可以选择往更长里程或者更快的充电速率发展。 如果我们把上面几个区域划开来看的话，基本会呈现下图的状态：
目前主要电动车里程数与快充时间分布 [1,2] 在上图中，主流车型的数据点有些分散，尤其是在右下角这个区域里。但是如果我们从更加贴近客户使用相关的属性角度来分析，即 如果我们不用“10%-80%充电速度”来衡量，而改用“单位时间充电所获得的里程数”来代替的话（如下图）
目前主要电动车里程数与30分钟充电里程 [1,2] 我们又会得到另一个比较有意思的发现：在达到400公里的目标续航里程后，各车企在指标定义方面开始产生了不同的方向。例如，有的车型选择继续追寻续航里程，而有的车型则开始强化单位时间充电里程。 单位时间充电里程主要是通过效率的改善和充电功率，这其中又包括电芯容量、充电速率以及充电设施的电压和电流。 这里有几组数据：
目前主要电动车里程数与30分钟充电里程分布 [1,2] a. 很多车型在达到基础的400+公里里程之后，选择将充电速度作为首要发展方向。其中的典型车型是IONIC5和Taycan，其充电速度可达到 充电15分钟，行驶200公里以上。 这已经足够一般电动车远途出行的基本需求了：每行驶200多公里，下车休息／咖啡／厕所的15分钟完全是正常使用循环。其中，Taycan更多是其性能趋向带来的电芯属性和电压平台，因此车叔更关注IONIC5的市场表现，因为这一突出快充性能的方向可能长远来看可能更加贴近实际客户使用需求。等到充电设施逐渐普及，电动车里程焦虑逐渐消失的时候，能够和加油一样快的充电体验将会对整个电动车市场带来很大推动作用。 b. 600公里以上超长续航里程的纯电车型路线对于高端或者旗舰车型，以及针对需要跑远途客户的车型也会是选择之一。 c. 左下角那条向分水岭行进的发展线在一段时间内应该还会云集各类中低价车型或者入门配置款。 最后，Tesla Model 3 LR让我们不得不提的：它在充电速度和续航里程两方面都具备明显优势，这确实体现出Tesla在电芯，电池包系统和整车系统方便独特的研发实力。 2 主要纯电车型 续航里程与充电性能 2025展望 这个部分，我们将继续围绕目前2020/2021年市场中的电动汽车，从下面两点出发，来谈谈我们对纯电车型续航里程和充电性能到2025年的趋势展望。
#先从电芯和整车技术方面聊需求# 距离2025的4年的时间，是一个小跨度，这基本是以往一代车型的的开发周期。以前，开发一代车型的差距可能不会很巨大。但是现在，电动车领域各车企面临的会是从第一代到第二代或者是第二代到第三代的过渡。 此外，从2025年-2030年整个市场的需求端来看，高阶自动驾驶的应用和有望得到极大的普及。沿着这个思路，那么“电动化”的发展是一定要比“ADS”的发展来的更早且更稳。到2025年，车企电动化需要有一个比较扎实的基础，不论是技术，市场，还是财务方面。 谈到续航里程和充电速率，最首要的部分肯定是电芯技术的持续发展。而其中电芯能量密度的发展进度肯定又是核心之一。 从技术供给方面分析，2020/2021年，目前的主流电芯可以达到250-300Wh/kg左右。我们期待业内到2025年，在固有技术方向的前提下会有10%左右的性能提升（即每年2%提升），达到280-330Wh/kg左右。同时，半固态电池的应用会逐步出现，而纯固态电池的几个技术路线之间的发展趋势也将会变的更加清晰． 除了电芯10%的性能改善之外，电池包集成优化，电驱动系统优化，热管理优化，整车优化等这些方面如果也可以达到10%左右的总体改善的话，那么加在一起，就会有20%左右的性能提升。 除此之外，从客户需求角度出发，目前豪华车400km的WLTP里程，实际驾驶里程可能仅为300多公里。如果上高速或者遇到糟糕的天气时， 实际里程或许还不到300公里，这确实有点不太理想。对此，我们 比较粗略的猜想是：如果能够把WLTP里程提升到500+公里，对应实际驾驶里程400+公里，恶劣天气下依旧有近400公里的续航时，这就基本可以满足大家的正常出行需求了（这很接近传统燃油车型600-800公里左右的区间）。但考虑到两种不同驱动类别的车型无需为了续航里程而达到统一，因此，持续探索客户日常的真实实际需求才是王道。 这里还有一个问题值得我们思考：目前，市场上有几家公司陆续宣布其将发布续航超过1000公里的纯电车型。那么，纯电车型的续航里程是否真的需要到达1000公里？ 车叔本来的想法，1000公里很少有客户会用到，不过最近相继有两家车企先后宣布参与开发1000公里续航的车型，我们也不妨再来好好聊一下这个话题。 首先，大部分车企宣布的1000公里续航，多半是基于NEDC的换算，如果按照最新的WLTC里程来算，大概会在900km左右，而到了FTP和实际驾驶阶段，实际里程可能会在800-850km，这基本略高于常规燃油车满油驾驶的里程数字。想要达到这个区间， 半固态／纯固态电池技术（甚至更超前的技术）的应用是必不可少的。除了showcase的宣传作用之外，它普及的实际意义也是在充电网络铺开之前，在短期内去保证出行的充足里程，但是，一次性需要跑800公里实际里程而不选择充电的客户，或许并不会很多！ 或许，1000km续航里程的车型会在市场内短期出现，但是从长远来看，车叔对其需求并不看好。正如电动车的加速性能一样，动不动就低于4秒的百公里加速，并不是正常的客户购买需求，同样，这样的“需求”也并不安全。 最后，如果我们把技术供给和市场需求两方面放在一起看：20%的整体里程提升和从400+到500+公里里程的提升基本可以对应上。从这个角度来看，乐观分析，到了2025年，目前的电动车性能基本可以满足大规模的市场主要需求（充电设施，电池回收，原材料供给等因素，我们先不做讨论）。 当然，这是比较乐观的预测，如果500+公里的续航里程配合未来几年充电设施的大幅铺设，经过市场检验后，依旧无法满足客户的基本需求的话，那么电动车的里程数目标可能将会有所上调。 既然聊到电驱和整车开发优化，我们不妨在多聊两句题外话：现在德国大众集团又开始推动 电驱桥的模块化发展，类似之前的“套娃模块化”思路。对于销量数百万辆规模的巨型车企业而言，这是可以理解的，但多数其他厂商是否在当下需要大力推进同样的模式，这是另外一个问题。 而问题的答案，也许在2025年，第二阶段战役完成后，再下一个阶段的市场竞争中会在产品技术趋于稳定，成本压力变大，客户需求已被满足，单个车型向品牌家族车型过渡时，会逐渐体现。 另外，在热管理方面，德国奥迪在最新纯电车型上提供的可选热泵的思路也是很好的技术趋势方向，毕竟这个需求更多是和特定市场或者用户群体相对应的。 #2025年续航里程与充电性能指标展望# 为方便大家理解，这里我们就 去跑什么仿真CAE计算了，我们将选用一些具体的数字来做分析和展望。 为了使分析更加概括和容易理解，我们将选用第一部分里提到的几类 细分车型，用一些取整但是又比较接近实际的数字来做计算，可能这些“粗略”的计算会有一些误差，但是从趋势预测上来看是完全适用的。 当前2021年市场上的车型数据分析：
表格中黄色部分的数据是输入，下面蓝色部分是计算或者预计得来的，而红色的数字是比较关键的指标。 其中WLTC里程，充电时间，单位时间充电里程是根据大方向取整数。而能耗则根据目前主流车型数据进行平均和归纳，小车暂且算18kWh/100km，大车暂且算20kWh/100km，电池SoC Margin假设取整5%。平均充电功率根据电池容量，充电里程和总里程计算，并据此得出平均C-Rate。最大充电功率适当加了个Margin，并且由此算出最大C-Rate． 从这些粗略的数据我们可以看出：
四个细分的平均充电功率在50-150kW之间，也很符合当前充电设施的普遍能力，对应的C-Rate也在实际范围。 根据上面的数据基础，我们对2025年的展望如下：
这里有一个假设，就是整车能耗下降1kWh/100km，大约5%的改善。 如果我们把部分数字画在图上去理解，会是下面这样：
续航里程和充电速率的逐步提升会让很多＂代步车＂更加容易被大众市场接受，尤其是在住宅停车场充电桩逐步到位之后，大功率快充对普通用户意义变小，里程数满足一周的上下班需求也够用。 所以电池容量在50-60kWh左右，配合50-80kW快充储备能力，而这个快充功率对应的电流也不需要额外的充电枪冷却，会是比较友好的选择。
WLTC下500km里程左右可能会成为新的竞争门坎，粗略估算电池容量可能在90-100kWh是主流，两方面均比目前有增加。这主要是由前面第一部分提到的电芯与整车在技术供给上的提升加上更实际的客户需求所驱动的。 从C-Rate来看，没有增加甚至有所降低，说明充电速率上还有提升的余地。这里的计算过程，由于我们取整所以会有一些误差，但可以预料到的是：150kW快速DC充电将在这一细分车型领域普及，而150kW充电桩的冷却也相对超大功率充电桩更容易一些。
这类车型和目前的车型不会有太大的不同：更长的里程，但是达到600公里之后再增加的需求就不那么大了，更多是为了品牌旗舰车型的技术定位。和前面提到过的一样，1000km续航里程的车型 会在市场内短期出现，但是从长远来看，除了showcase的宣传作用之外，它普及的实际意义也是在充电网络铺开之前，在短期内去保证出行的充足里程。
这类车型应该是重点之一：略有增加的电池容量和续航里程，配合上200+kW的快充，作为高端豪华车型应该是可以满足绝大多数客户需求了。 除此之外，C-Rate没有极大的变化，依旧在目前能量型电池能达到的极限之内，但是想要在系统层面达到并维持这一充电功率还是比较难的。后面也会单独讨论电压平台方面，这也说明在此之后的进一步超快充电技术的发展开始逐步需要电芯技术的支持。另一方面，15分钟从10%到80%的充电速率，也是目前2021基础豪华车充电速度的两倍． 结 要想实现上面这些对2025年所展望的技术指标，最核心的两点是电池技术（包括能量密度与成本）和整车能耗，因为这两个核心点是横贯以上几大车型细分的必要条件。 低端车型对价格的敏感性，使其对电芯的成本要求比较高。而高端车型由于电池容量大，对能量密度和成本也自然会非常依赖。而整车能耗则是对续航里程和单位时间充电获得的里程这两个指标都有严重影响。 这其中，锂离子电芯能量密度的年增长速度已经略有见缓，虽然目前来看是可以达到2025年的基本需求的，但是那之后，如果想继续持续拓展，就需要新的技术出现了。因此，2025年-2030年，应该会逐渐见到更多包括固态电池在内的新路线应用出现。 关于整车能耗，这里除了电驱桥效率提升以及整车层面的优化以外，电芯内阻也不可忽视，因为这同时影响了大功率充电和车辆正常行驶的放电效率两方面，尤其是在大功率充电逐渐普及之后，这方面的损失急剧增加。 最后，下一篇我们将展开聊一下800V电压平台和大功率充电的话题。如果你也对此感兴趣的话，记得关注我们！ 完 特邀撰稿：车叔 作者简介：目前在英国知名整车厂从事三电及电子软件开发方面的工作 文章来源： 欧洲汽车那些事儿（公众号）： 由一群在国内外的汽车人创建，旨在搭建国内外汽车行业信息和知识的交流平台。 编 辑： 畅 达 金粉商城热门图书排行 ☞金粉最爱图书排行 ☞ 机械图书排行 ☞ 生产管理排行 ☞ 设计软件排行
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