新能源车未来十年内会全面取代燃油车吗？
新能源汽车销量占新车总销量的20%左右
新型纯电动乘用车的平均功耗降低至12.0 kwh/100 km
充电和换电服务的便利性显著提高
国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》为2025年中国新能源汽车技术和市场提出了明确的目标。
《规划》还提出，“到2025年，中国新能源汽车的市场竞争力将显著增强，动力电池、驱动电机、汽车操作系统等关键技术将取得重大突破。”
2025年无疑将成为电动汽车发展的关键转折点。取得“重大突破”的纯电动汽车的电动动力系统会是什么样子？
电动汽车应该是什么样子
燃料电池应该被称为傻瓜生意，（TA）对汽车而言是一个愚蠢选项。—— Elon Musk
电动汽车在当下被过分炒作，不论是制造电力造成的碳排放还是电动车过渡的成本都被忽视了。——丰田章男
尽管特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）和丰田总裁丰田章男（Akio Toyoda）仍将“谈论”电力线，但在现阶段，全球新能源汽车行业显然已转向纯电动汽车。
与早期新能源汽车面临的动力选择迷雾一样，电动汽车在油电转换阶段也经历了各种探索。电池是如何布置的？这是摆在我们面前的问题之一。
早期电动汽车的后备箱、中央扶手和底盘间隙都装有动力电池。特斯拉第一辆电动车跑车的动力电池安装在传统的行李箱中。
这些奇怪的布局表明，早期的电动汽车没有找到电池布局的“标准答案”，并且由于油电转换的明显痕迹，没有专用的纯电动平台。
这幅画是引用作家冯歌儿的话
直到2012年，特斯拉s型车才将电池铺在底盘上，汽车行业才找到了“标准答案”。
将电池放在底盘上的明显优点是：首先，它降低了车辆的重心，提高了操控性；二是释放室内空间，这一点尤为重要。
回顾汽车制造新力的第一批产品，威来es8、小鹏G3、威马Ex5、爱知U5、天机me7等都是SUV。可以说，这是受中国市场对SUV车型偏好的影响，但在看似巧合的表象下，这是现实的必然。
早期动力电池规范大多遵循工业和信息化部《电动汽车用动力电池产品规范和尺寸》（GB/T 34013-2017）中的参考尺寸。本标准的制定还参考了德国汽车工业联合会VDA（Verband der automobile industry）的车辆动力电池标准尺寸。VDA 355和MEB 590的标准模块140 mm中的电池高度被“锁定”。
但问题是140毫米的电池高度严重超过了具有宝贵空间的汽车的标准。因此，空间相对充裕的SUV已成为早期电动汽车的标准配置。
饶是这样的。电动汽车的高地平台仍然是早期车主的重点之一。而强制降低底盘高度会让人抱怨超车。比亚迪E6的“跨界车”只有138毫米的间隙，是电动汽车早期电池布局的最佳代表。
第一个打破游戏的是特斯拉。当我们看特斯拉的产品系列时，我们会发现s型车比X型SUV先问世。
特斯拉之所以能够在电动汽车的早期阶段选择汽车，主要原因是它跳出了德国VDA模块标准的限制，将从roadster继承下来的圆柱形电池作为标准，并将电池组的高度限制在120 mm。
在中国汽车制造业的新生力量中，小鹏率先推出了汽车产品小鹏P7。
2017年底，小鹏汽车开始p7设计时，董事长何小鹏提出“大家都做SUV，已经是一片红海了，我们要不要另找一种方式来做一辆车？”因此，小鹏汽车与动力电池供应商联合定制高达110毫米的电池芯，解决车内空间布局问题。
除了优化动力电池的布局和尺寸外，“太空魔法”也起着重要作用。特斯拉在整个系列中采用了非常薄的运动座椅，这将带来一些空间优势。此外，今天的特斯拉已经完全改变了其未打开的全景天幕。
全景天幕有三个好处：第一，全景天幕应该比传统屋顶薄，这样可以进一步“窃取”空间；其次，清晰的视野可以给人开放的错觉，缓解空间不足造成的压抑感；最后一点与空间感无关，但天幕全景天窗可以为电动汽车增添设计感和未来感。
事实上，天幕全景天窗也正在成为电动汽车的标准配置。早年，吉利几何a、比亚迪song max，以及最近即将上市的威来ec6、蓝拓free和奇瑞蚂蚁都配备了全景天窗。“电池尺寸”+“太空魔法”使电动汽车更接近汽车的外观。
下一代单元布局
电池布局的意义不仅在于改善内部空间，还在于提高里程。
众所周知，目前的动力电池由一个由电池芯组成的模块、一个由模块组成的电池组组成，最后固定在底盘上。
在2019年法兰克福国际车展上，宁德时报推出了CTP（电池到电池组）高度集成的动力电池开发平台。顾名思义，CTP平台最大的技术特点是电池直接集成到电池组中，杀死电池和电池组之间的模块。
CTP的直接好处是提高了能量密度，降低了成本：电池组的空间利用率提高了15%-20%，零件数量减少了40%，生产效率提高了50%。
另一家国内电池供应巨头比亚迪于2020年3月29日推出了新一代磷酸铁锂电池——“刀片电池”。
刀片式电池的高度为118毫米，厚度仅为13.5毫米，但长度可达到435-2200毫米。这样，电动汽车就可以跳过模块的限制，集成更多的电池，拥有更大的里程。
具体来说，在数据性能方面，与传统电池组相比，“刀片电池”的体积利用率提高了50%以上，即忽略电池自身重量的粗略转换，续航里程提高了50%以上。这就解释了为什么比亚迪汉能电动汽车使用能量密度相对较低的磷酸铁锂电池可以实现600公里的NEDC续航。
事实上，宁德时代的“CTP”和比亚迪的“刀片电池”都是电池物理层面的创新。两者的目的都是杀死“模块”，提高电池的集成效率。它们的最终形式指向CTC（单元到机箱）。
宁德时报董事长曾玉群在2020中国汽车蓝皮书论坛上表示：“我们正在研究一种新的电池集成技术，可以直接将电池安装在电动汽车底盘上。”。通过采用这项新技术，电动汽车的行驶里程可能超过800公里。
宁德时报中国乘用车解决方案部总裁项炎火透露，宁德时报将在2025年左右正式推出CTC电池技术。
特斯拉将这种将电池直接集成到底盘的技术称为“结构电池”。对于“结构电池”，埃隆·马斯克评论道：“电池不仅是一种能源装置，也是一种结构组件。这绝对是正确的方向。”
特斯拉计划在柏林超级工厂率先应用4860电池的“结构电池”。这项新技术被证明可靠后，将在两年内在弗里蒙特和上海的工厂投入使用。
事实上，有公众承认反恐委员会。大众汽车在今年3月的第一个发电日宣布将推出统一的标准电池，动力电池的装载形式将从CTM演变为CTP，最后演变为CTC。
事实上，CTC是一种放弃电源交换的技术，很像苹果第一款iPhone的集成电池的集成设计。在动力电池发展史上，电池、模块、电池组、底盘的不断集成和集成过程，必将留下浓墨重彩的印记。
相应地，刀片电池、CTP和CTC也对制造工艺提出了新的挑战。高集成度必然导致维修困难，影响整个车身。
“当然，它需要重新评估电池外壳的钢材料，并考虑电池和机壳之间的固定，以确保电池体能够胜任结构构件的作用。”特斯拉将使用一种兼顾结构和耐火性的多功能胶水将电池固定在底板上，以应对严酷的剪切力。
宁德时代的回应是提出智能制造战略，倡导精益管控，大量采用自动化设备和信息系统，自动化程度提高到95%，实时质量控制点增加到3600多个，从而提高成品率，降低故障率。
更集成、更高效的电驱动组件
电力传动的高度集成化和小型化、碳化硅（SIC）等高性能新材料的应用和推广以及更合理的电气控制布局是电力总成的发展趋势。
电力驱动集成化和小型化的最直接好处是释放内部空间。在这方面，特斯拉一直做得很好，这反映在具体的用户体验上。一个25万元的3型前客舱可以塞满一个20英寸的登机盒，但小鹏和威来不能。
消费者的欲望是无穷的，特斯拉在前舱存储的具体需求上赢得了“杆位”。
电机、减速器、逆变器一体化的电气传动总成是电气传动一体化的总趋势。比亚迪纯电动E平台的核心“33111”中，第一个“3”是驱动三合一。特斯拉早期的结构以减速器为中心，电机和逆变器在两侧分开，这也是三合一电驱动组件的经典布局。
博世、大陆集团、麦格纳、采埃孚和其他供应商也在跟进最初由主机厂推动的技术路线，要么通过独立研发，要么通过并购。
通过收购Remy international和sevcon，BorgWarner拥有电机和控制器的研发和生产能力，并于2020年6月宣布将向现代提供IDM（集成驱动模块）。
三合一布局可以简化设备流程，提高生产效率，降低制造成本，但高度集成也对整个系统的散热能力提出了更高的要求，这也可能是油冷取代水冷的原因之一。
高性能热管理系统流行的另一个原因可能是为了满足连续大功率场景下的冷却需求，例如200kW的连续快速充电或长期高速行驶期间的频繁制动/加速。
2016年，随着车型3的诞生，碳化硅（SIC）也进入了公众视野。与IGBT器件相比，碳化硅MOS器件不仅效率高，而且稳定、安全，已成为电动汽车行业的热门炸鸡，但碳化硅的高成本一直走在大规模生产的道路上。
我们不禁要问，为什么特斯拉3型车、比亚迪汉娜电动车和保时捷泰康在碳化硅的批量生产和装载方面走在前列？他们如何解决碳化硅的成本问题？
保时捷泰康解决碳化硅成本问题的逻辑其实非常简单。保时捷的超高品牌溢价能力可以轻松弥补碳化硅的装载成本。
比亚迪作为一个广受欢迎的品牌，其大规模生产和装载碳化硅的基础来自“自主研发”。比亚迪微电子团队早在2017年就自主研发了两款新能源汽车用碳化硅功率MOS器件：bf930n120snu（1200V/30a）和bf960n120snu（1200V/60a），同时研发了1200V/200A和1200V/400A全碳化硅MOS模块。
对于特斯拉来说，既没有独立的研发控制成本，也没有超高的保费覆盖成本。模型3依靠什么来抵消碳化硅的成本？答案是衡量成本。
2017年型号3发布后不久，埃隆·马斯克坚信型号3将在世界上畅销，碳化硅的高成本可以通过全球市场的规模效应来平衡。然而，即使型号3的销量确实独一无二，也只有远程版本配备了碳化硅，而标准系列版本混合了碳化硅和IGBT。特斯拉正在探索和徘徊在成本平衡的边缘。
碳化硅技术总体上仍处于成熟阶段。蔚来et7、奔驰EQs、宝马IX等车型也将陆续配备碳化硅装置。规模效应、技术成熟度和成本降低之间的良性循环将逐渐转变。
然而，特斯拉和比亚迪仍将拥有先发优势。只要碳化硅的尖端技术仍在发展和迭代，领先者的地位优势将是巨大的。
后记
回顾汽车电气化道路，电池布局标准化和尺寸缩小，电池与底盘固定方式的结构创新，电力驱动的高度集成和碳化硅等尖端技术的应用都是电动汽车升级和迭代的重要驱动力。
在可预见的未来，电动汽车动力总成最终形式的出现取决于我们在这些方面对最终形式的探索。