2023年汽车技术趋势：轻量化、固态电池、800V高压平台、双电机串并联以及机器人 | 界面预言家⑳
2022年，汽车产业的转型依旧在加速当中。据乘联会最新数据，11月新能源汽车的市场占有率达到33.8%，1至11月这项数据为25%。
在这些数据背后，大量资本、人才向这条赛道不断涌入，其中既有传统汽车人造车，也不乏跨界新秀。正是在这波热潮下，汽车行业的这场百年巨变逐渐显现出轮廓。
从燃油切换为新能源，汽车的核心部件已经发生了变化，三电系统的地位取得传统的底盘、发动机以及变速箱，但这并不是这场变革的全部。
伴随着行业对新能源车的续航能力、生产成本、制造流程、智能水平等方面提出新的要求，一系列技术也随之诞生。这中间，一些技术已经在行业内被广泛认可并陆续布局，一些技术展现出开阔前景，但还处于爆发前夕。
1.800V高压平台
2019年保时捷发布全球首款800V高压平台车型Taycan，23分钟内可将电池电量从5%充至80%。不过，这项技术真正迎来爆发还在3年后。
目前，这一技术已有多家主机厂跟进，包括埃安、小鹏、长城、比亚迪、岚图、阿维塔等都已布局相关快充技术。其中，部分车型已经在今年开始交付，如小鹏G9、极狐阿尔法S HI版。
不少行业人士认为，2022年是800V车型量产元年。
电动车的里程焦虑是推动这项技术发展的核心动力。以目前400V平台的充电功率来看，功率最高的特斯拉第三代超级充电桩也只能达到250kW，而在800V平台下一些车型的快充峰值功率可达400kW以上。
伴随着电压平台升高，电动车也将掀起一轮电池材料和零部件升级，除了核心的三电系统，包括空调压缩机、DCDC、OBC等部件也都需要重新选型。
界面新闻曾报道，一些家电巨头包括美的、格力、海信等，已经押注了汽车的热管理系统，该系统可直接影响电动车的零部件寿命、续航里程等。汽车电子龙头公司均胜电子也是800V高压平台的“信徒”之一，其在日前启动了新一轮800V高压平台电动汽车能量管理系统研发及产业化。
功率器件也是此次零部件升级的一大重点领域。在800V平台下，对功率器件的抗热、耐压、损耗等多方面都提出了更高要求，而碳化硅（SiC）材料在稳定性、耐压性等熟悉上都优于硅基材料。包括博世、东芝、罗姆半导体等都已展开对SiC功率半导体的扩产。
有机构预测，800V快充将在未来成为高端车的标配。
2.结构和零件进一步简化
近年来，电动车呈现轻量化的发展趋势，通过减轻车重，电动车一方面能提高续航，另一方面也能节能降本。一体压铸技术便是在这样的背景下出现以至被越来越多的汽车制造商采用。
中信证券云基础设施行业首席分析师丁奇此前向界面新闻表示，一体压铸技术将是未来智能汽车发展的共同趋势之一。
所谓一体压铸，是将传统工艺中繁琐、单独的小件集成起来，通过大吨位压铸机使其成为一个大的压铸件。该技术始于特斯拉Model Y等车型。
通过采用一体压铸，特斯拉Model Y部件数量减少79个，重量降低30%。同时，这一技术简化了制造工艺，相比传统工艺1至2小时的制造时间，一体压铸后对应部位只需3至5分钟。此外，一体压铸所需厂房面积减少35%，并削减40%的制造成本。
从车身结构来看，一体压铸技术将有希望率先在汽车后地板、前地板以及中地板(CTC电池上盖)等部位应用。
随着技术发展，据中信证券，2030年全球主机厂将跟进一体压铸的技术趋势，在全球乘用车的渗透率达到30%。同时在乐观情况下，预计A/B/C柱侧围、车顶及座椅骨架也将采用一体压铸技术，合计单车价值量约2.5万元，对应市场空间4477亿元。
目前，除了特斯拉，国内的不少造车新势力如蔚来、小鹏、极氪等也都已经引入了一体压铸技术。
3.成本与性能的平衡
纵观新能源汽车的发展过程，动力电池的创新一直贯穿其中。
一方面是由于续航里程、稳定性等性能指标的提升，另一方面则是出于对降低电池制造成本的追求。由于锂电材料涨价，电池在整车的成本占比已经超过四成，让电动车产业越来越难以承受。
关于动力电池的研发制造，已经成为一项平衡成本和性能的艺术。
最近两年，头部厂商频繁通过改变电池的内部结构打破能量密度上限，比亚迪的刀片电池、宁德时代的麒麟电池都是动力电池结构创新的代表。以麒麟电池为例，据宁德时代介绍，其体积利用率达72%，能将磷酸铁锂电池的能量密度提升至160 Wh/kg，三元电池提升至255 Wh/kg，实现1000公里续航。在结构创新下，电池的能量密度不断接近理论极限。
今年以来，针对电池材料的创新屡屡出现，钠电池、磷酸锰铁锂电池、半固态或者固态电池被越来越多电池和汽车公司提及，甚至提上量产日程。
相较于锂电池，钠电池在材料成本上具有优势，并且在宽温性能、安全性能上表现更优，但由于目前能量密度较低，这种电池短期内更适合应用于两轮车、低速电动车领域。除了宁德时代、比亚迪，多家锂电行业上市公司也都在今年布局了钠电池项目。宁德时代称，计划明年量产钠离子电池。
业内人士称，随着钠电池在两轮车、低速电动车领域大规模应用，将加速其技术迭代，对其在四轮车市场的应用持乐观态度。
磷酸锰铁锂（LMFP）电池在性能上较磷酸铁锂（LFP）电池具备优势，实际能量密度提升15% 至20%，而在制备工艺和成本上却相差不大。这种电池的问题主要表现在充放电倍率特性、循环次数等，通过改性技术以及掺杂三元锂材料，这些缺点被逐步改善。
浙商证券预测，在中性假设下， 2025年LMFP电池在LFP电池系列中的渗透率约为22%。去年，LMFP电池已进入两轮车市场。包括宁德时代、国轩高科等头部厂商都已布局这类电池。
在动力电池的多种技术路线中，固态电池曾被认为是一种终极解决方案，其在安全性以及能量密度上都展现出更好的性能。然而在目前的技术条件下，其还无法实现量产上车。多位业内人士都对固态电池短期内量产持悲观态度。
中国科学院院士欧阳明高表示，2025年是液态电池向固态电池过渡的关键期。
半固态电池被视为一种折衷方案，其在技术上更容易实现，同时又强化了电池的安全属性。2021年初，蔚来汽车就宣布将在ET7上搭载150度半固态电池。日前，岚图汽车发布新车型“追光”，搭载82kWh电池包的半固态电池，CLTC工况续航里程580公里——相比主流的三元以及磷酸铁锂电池并无优势。
另外，由于较为复杂的制造工艺和较高的材料成本，半固态电池和液态电池相比，目前在成本上并无优势，这也为其大规模上车带来障碍。
一位长期研发电池的行业人士并不看好现阶段的半固态电池，“多少有点用，但用处不大。”在他看来，只要存在电解液，电池就依然有不安全的风险，但他同时表示，作为全固态电池的中间产品，半固态电池是电池产业发展的必经之路。
4.混动技术将有何创新
过去几年，混动技术一直备受争议，它被认为是一种向纯电过渡的技术，很快就将退出舞台。这种观点里甚至不乏一些企业高管的声音。但在今年，市场需求说明了一切。
今年1至11月我国新能源汽车产销分别为625.3万辆和606.7万辆，其中插电式混合动力汽车产销分别为139.4万辆和133万辆，同比分别增长169.3%和154.6%。混动技术已经成为新能源汽车的重要分支，而在未来不短的一段时间内，这种趋势可能还将持续。
汽车评价研究院院长李庆文曾表示，混合动力是2030年前主要产品方向，2030年之后进入碳中和阶段时，混合动力也将是重要基础和产品。
混动汽车的市场前景正在得到更多汽车公司的认同。零跑汽车也计划在未来持续推出增程式车型。最近几年，多家自主品牌相继都推出了自己的混动技术，比亚迪的DM-i超级混动、长城汽车的柠檬混动DHT、吉利汽车的雷神智擎Hi·X等，这也足以看出混动市场的火爆。
对于混动未来的发展趋势，北京航空航天大学交通科学与工程学院教授徐向阳曾进行总结。他表示双电机串并联构型超越功率分流型将成为自主混动主流技术路线，“串并联可以采用定轴齿轮方案，可制造性更好，动能性更强，能够实现高动力性驾驶的要求。”
同时他还表示，双电机串并联的多挡化，以电驱动为主的DHT和P2将是PHEV未来发展方向，以及智能化网联化能量管理和控制技术成为技术竞争的新高地等。
中信证券汽车行业首席分析师尹欣驰指出当前混动技术的另一个短板，电池技术。他表示，当前很多制造商在做插电混动时，在电池层面都存在瓶颈。“很多的车企做8度电池包都有一些难度，电池包（体积）还要做的稍微大一点，在中快放层面也没法做到极致。”
在奥维咨询董事合伙人张君毅程看来，系统的小型化和轻量化也是混动技术的趋势之一。“要提升燃油效率，提升电效能，能源使用效率，这是任何一套能源系统都要去追求的。”尤其是在插电混合动力，两套并行系统的情况，他表示。
5.机器人
汽车公司制造机器人已经成为一种热潮。除了特斯拉，小鹏、小米也都发布了旗下的机器人产品。在今年的AI Day上，特斯拉发布人形机器人擎天柱Optimus原型机，并演示了其浇花、搬箱子等场景的视频。人类的机器人梦，似乎正在逐步实现。
马斯克曾表示，Optimus的重要性将在未来几年变得显而易见，并最终比汽车业务、比FSD更有价值。
汽车公司为什么要制造机器人？
这中间的逻辑和制造飞行汽车不无相似之处，两项业务在技术上存在高度的互通性。例如，飞行汽车对动力电池的要求比新能源汽车更高，需要高能量密度、高功率以及高快充速率。一旦将来技术取得突破，应用在新能源汽车上也可以带来续航能力和充电效率的极大提升。甚至在设计层面，飞行汽车的设计团队很多都是设计汽车出身。
机器人同样如此。特斯拉的机器人集成了其自动化驾驶计算系统、dojo超级计算机的训练机制，甚至是和特斯拉汽车相同的视觉识别技术；小鹏的机器马也和其汽车业务的自动驾驶、人工交互等能力有直接联系。这些技术、能力的复用一方面降低了成本，一方面也可以不断积累数据和经验反哺汽车业务。
另外，机器人本身也有自己的潜在使用场景，如小鹏的机器马就被视为一款儿童的交互产品。马斯克也提到过特斯拉机器人的使用场景，其表示最初将运用手工厂生产，解决智能性和规模量产的问题后将用于家庭服务，并在此后替代人类劳动。
随着技术成熟以及成本下降，中信证券预测，特斯拉或延申机器人行业布局，拓展出人形机器人、四足机器人、飞行机器人等组成的丰富的特斯拉机器人产品矩阵，在各细分领域由价格弹性较低的To B端向价格弹性更高的To C端延申，最终覆盖从工用、商用到民用的广泛的细分市场。
更大的市场也意味着更大的投入，目前，这依然是一项重资本而高风险的业务。