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新势力的必修课 跟特斯拉学习垂直整合

2023-04-17 18:05 作者:电堂科技  | 我要投稿

当劳斯莱斯幻影大降价的消息开始在网上流传时,笔者的第一反应是离谱到家了。

中国汽车市场及消费者认知突然陷入这么混乱的局面,没有比把水搅浑的始作俑者-特斯拉更开心的了。乘联会数据显示,今年前三个月,中国乘用车市场累计零售427.5万辆,同比下降13%,而特斯拉季度销量却再创历史新高,中国区销量接近23万,在本该是销售淡季的第一季度,销量就达到了去年全年中国区销量(接近44万辆)的一半!

在没有任何改款和升级的情况下,销量得以逆风翻盘,再展雄风,靠的是“降价”这个蓝色小药丸。但说到底,更是来自于特斯拉不厌其烦的成本控制手段。之所以说是“不厌其烦”,是因为对特斯拉这样追求极致规模的车企而言,降低成本是一种马拉松式的考验。除了电子电气架构的升级换代,向上捅破天、向下扎到底的自动驾驶全栈自研,大部分的降本手段就跟老百姓平常过的日子一样不咸不淡。

真的没有那么多高难度的设计挑战,可以先带给你被狂虐的焦灼感,再让你体会百二秦关终属楚的成就感。相反,你要在性能不妥协、保证汽车安全的前提下,像过日子那样精打细算,今天尝试去掉一个可有可无的零件,明天试验一种性价比更高的原材料,大后天在制造工艺上改进一点,就这样,这里省一点,那里省一点,长年累月下来,量变慢慢形成质变。

一点一滴,功不唐捐,最终的结果就是:相比于2018年,2022年的Model 3在成本上下降了十分之三!

在这场万众期盼特斯拉发布新车型的投资者日上,一向以加速推动电动汽车普及为己任的马斯克一边脑中想着“Where is Jack Ma”,一边化身诲人不倦的马老师,与高管团队轮番上阵,花了大量的时间介绍特斯拉各种各样降低成本的魔法。

马老师的课上得恰逢其时!过去两年,中国电动车市场的突飞猛进让本土电动车企迎来了持续两年的大爆发,上中游产业链各个赚得盆满钵满,直面消费者的主机厂们却背下了连连亏损的重担。今年价格战突然爆发,被迫应战的本土车企瞬间没有了方向感,迷茫的它们急切地想要穿越眼前的黑暗,却找不到合适的成本控制手段。

对久旱盼甘霖的本土车企而言,特斯拉的降本魔法课程就像一场及时雨,但是这堂课上下来,却发现好多方法都高高地飘在云端里,在自己这里落不了地。

特斯拉降本之道

抛开规模效应以及对供应链的管(压)理(榨),特斯拉的降本魔法大致有三:技术进步、整车集成、发起制造技术的革命,本文以技术进步为例,阐明特斯拉的降本之道。

在技术降本方面,特斯拉发了三个大招。

其一,在决定电动车运动性能的永磁同步电机里继续降低稀土的用量,最终实现零稀土永磁电机。吃瓜群众纷纷表示特斯拉这是在未雨绸缪,规避未来可能出现的卡脖子-稀土断供,业内人士则给出了两种技术路径的猜测。

一瓶子水不满、半瓶子水咣当的车评人表示,特斯拉可能以开关磁阻电机取代永磁同步电机,依靠磁力线趋于最短的理论实现转子转动,但是,开关磁阻电机有两个最恼人的问题:转矩脉动和噪声,转矩脉动事关驾驶的平顺性,噪声则与乘用车消费者极其在意的NVH息息相关。所以,专家们更加倾向于特斯拉会使用不含稀土的永磁材料制作转子,比如上海交大的王志新教授表示,特斯拉可能使用永磁辅助同步的励磁电机,其最大特色是用钢做转子,可以不用稀土,或者制造一种新型的磁性材料,比如铁和镍的材料作为稀土材料上的替代。

其二,减少75%的碳化硅用量,对于这道难题,对碳化硅有了路径依赖的专家们始终没能破题,纷纷表示无语。不过,有脑洞大开、角度刁钻的车评人表示,特斯拉只不过要从平面型碳化硅器件转向沟槽型器件,在体积上减少75%,并非在器件数量上减少。但即便果真如此,也无法真正起到降本的作用。所以,特斯拉最终到底如何实现碳化硅减量75%,只能等待其下一代车型上市,由马老板自己揭开谜底了!

其三,控制器全自研。相较于小鹏汽车在自动驾驶域的全栈自研、零跑在座舱和电驱上的全域自研、比亚迪在三电领域的全产业链自研,特斯拉全自研车身域、动力域、底盘域、座舱域、驾驶域中的每一个电子控制单元(ECU),当然层级更高、覆盖面最广,也面临最大的技术挑战。

从降本的角度看,对于任何一家年产销超过100万辆的车企,甩开供应商,将毛利率较高的ECU转成自研都比较划算,但是,过去从来没有任何一家车企(能够做到)百分之百地全自研ECU!

敢为人先的特斯拉把自己搞成孤家寡人的做法非常符合其一贯的将降本进行到底的“抠厂”气质,但是,这也揭露了一个恐怖的事实:特斯拉已经把整车系统跟电子电气相关的所有技术都融汇贯通,真正打通了整车的数据流、控制流,拿到了OTA百分之百的控制权。

配合下一代车型E/E架构的升级换代,特斯拉有望对ECU进行进一步的垂直整合,通过软件的快速迭代,率先真正走入软件定义汽车的时代。

第一个大招事关电机类型或材料的转型,第二个大招大概率需要电机控制器的巧妙算法设计,难度都高出了天际。第三个大招关联的E/E架构升级,恰恰最适合本土友商们效仿学习。

E/E架构升级

先进的电子电气(E/E)架构是实现软硬件充分解耦、支持OTA(包括FOTA和SOTA)和软件定义汽车的基础,是支撑新一代智能电动车企的估值显著高于传统燃油车企的底座。

自2016年博世提出从模块化的分布式架构一直到整车电脑+云计算的中央计算架构的E/E架构路线图以来,国内车企大体遵循了稳扎稳打、层层递进的路线。比如在智能化上投入最坚决的小鹏汽车,2018年首推旗下第一款车型G3时采用的还是分布式架构,到了2021年的P7演进到功能域控制架构,到2022的G9上,再度进化到位置域控制架构(中央超算+区域控制器)。

特斯拉2012年发布Model S时还是传统的分布式控制架构,到2016年发布Model 3时,便直接跳过功能域控制架构这个阶段,激进地采取了6年后在小鹏G9上同样搭载的位置域控制架构。其整车包含四大域控制器,分别为位于车辆中央的中央计算模块(CCM)和左、右、前方的车身控制模块(BCM),这里的车身控制模块并非传统意义上控制车灯、车窗、雨刷、后视镜等模块的车身电子域控制器,而是在不同的位置上实现了功能域融合,对标博世的路线图,Model 3大致位于域控制器整合阶段。

这种E/E架构实现了域控制器与控制对象之间的就近连接,大幅缩短了线束的布置。特斯拉公开数据显示,Model S上长达3000米的线束到Model 3上下降为1500米,线束足足减轻了17公斤,到了2019年出现的Model Y上,随着E/E架构的升级,其线束进一步下降到了1公里左右。

除了线束的节约,E/E架构升级带来的成本节约还体现在零部件数量的大幅减少上,特斯拉表示,通过车内的垂直整合,Model S上的3400个一级供应商零部件、21000个二级供应商零部件下降到了Model 3上的2100个和19000个。

可见,E/E架构升级可以大幅度减少零部件和线束,不仅能够减轻车重、增加续航、降低成本,更加充分解耦的软硬件还可以增加后续OTA升级的便利性,可谓事半功倍,一举多得。

更为关键的是,国内智能电动汽车的产业链非常健全,在一定程度上降低了车企进行E/E架构升级、在新架构下对零部件进行集成和整合时所面临的挑战。

写在最后

特斯拉已经降了两次价,还有没有第三只靴子落地?现在来看,这个可能性是存在的!

所以,降本成了本土车企的当务之急,遍观特斯拉的降本秘籍,通过E/E架构的升级为垂直整合打下坚实的地基,就是本土新势力们降本的答案之一。




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