廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

新能源汽車(純電動)發展的速度太快,以至於哪怕只有區區幾個月,我們也期待在新產品上看見實質性進步。否則,便覺得失望,甚至不屑。

一旦接受這種節奏,回過頭看就會發現,自特斯拉釋出Model 3以來,市面上似乎確實沒有一款產品在核心引數上實現質的突破。因此我不禁開始考慮,下一代電動車何時才能到來。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

而在解答when(什麼時候)之前,應該先回答what,即下一代電動車什麼樣?

這個問題其實沒有標準答案,尤其當我們站在時間線上向未來展望時,更無從判斷哪條路才正確。因此不妨藉助馬斯克的第一性原理,把產品趨勢轉化為需求分析。特斯拉從最開始就提出了電動車應該滿足的基本核心需求:充電(換電)快,續航長,夠聰明。

所以下一代電動車就應該是:充電更快,續航更長,更聰明。

很巧,廣州車展上小鵬釋出的G9完美地覆蓋了上述三點。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

充電更快

提升充電速度即提升充電功率(我們暫且擱置大功率充電和換電技術路線之爭),從原理上看,功率=電壓×電流,提升功率無非提升電壓或者提升電流兩條路。又因為發熱量Q=I²Rt,電流的提升會導致發熱指數型增加,所以最直接的腦回路便是提高電壓平臺。對應到小鵬G9上,便是800V高壓平臺。

當然,基於現有的400V(實際國標500V)平臺提升電流的方案也有,最典型的就是特斯拉,還有極氪001。以特斯拉為例,想要達到V3峰值250kW的充電功率,電流需要600A。粗略計算下來同樣的充電功率800V平臺只需300A的電流即可,而發熱量更是大電流的1/4。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

而且兩種技術路線在峰值功率持續時間上也存在較大差異,華為車載電源領域總裁王超曾公開表示,根據華為的研究,採用800V高壓模式的快充支援從30%-80% SOC範圍內的最大功率充電,而低壓大電流模式僅能在10%-20% SOC維持最大充電功率,在其他區間功率衰減非常明顯。

考慮到華為押寶大電壓的立場背景,這句話我們可以打折聽。當然,不可否認的事實是,特斯拉的大電流充電方案的確會很快進入斷崖式下降的涓流充電期,從而給整體的充電效率拖後腿(但u1s1,在其他吹牛X的專案量產之前,特斯拉V3充電方案依舊是效率最高的存在)。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

如果把格局開啟的話,就能發現國際上標準化的方向都朝著高電壓在進發。不論是中日統一介面標準的下一代方案ChaoJi(年底完成標準立項),最大功率900kW(1500V,600A),還是歐美最終走向統一的CCS方案,最大功率460kW(920V,500A),均明確指向了高電壓平臺。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

如此一來,堅持大電流的“特斯拉方案”就顯得格格不入,孤軍奮戰,甚至有幾分悲涼。當然,基於足夠龐大的市場佔有率,佈局足夠強大的充電網路倒也可能走出一條類似蘋果的唯我獨尊之路。只不過在未來全球統一標準的大勢之下,這就有種今天你開燃油車一定要加101號汽油才能發揮性能的感覺。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

言歸正傳,說回小鵬。其實在800V之外,G9又同時加碼了600A大電流技術,因此才有480kW的峰值充電功率和PPT上充電5分鐘,增加續航200+km的能力。換句話說,小鵬不僅要解決高壓充電帶來對電網的衝擊,還要像特斯拉一樣應對大電流的發熱問題,對此釋出會上小鵬表示會自建超級儲能站和帶液冷散熱技術的高壓充電樁,顯然這對成本控制會提出極大的考驗。

續航更長

小鵬G9在車展上的亮相併未針對電池資訊作出過多闡述,目前粗略瞭解的只有100kWh和600km-700km續航幾個簡單並且算不上突出的數字,個人認為SiC碳化矽才是更值得關注的技術。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

許多人認為SiC的使用是由於IGBT可承受的電壓極限在750V,採用800V高壓平臺後傳統矽基IGBT無法耐高壓。顯然現成的反例就在面前,保時捷Taycan作為全球首款使用800V高壓平臺的量產車,就沒有在車身功率器件上使用SiC,而是沿用了IGBT。而SiC最核心的優勢其實是提升效率,以及附屬效能優勢。

由於SiC MOSFET的核心引數是導通電阻,IGBT核心引數為導通電壓,在通態損耗上SiC損耗功率隨電流變化指數增長,IGBT隨電流變化線性增長,在相同導通壓降下,SiC的輕載工況下導通損耗顯著小於IGBT。換句話說SiC在城市低速低負載情況下的損耗會明顯低於IGBT。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

另外,IGBT模組的FRD(快恢復二極體)在開關時存在反向恢復電流,一方面限制IGBT開關速度,另一方面增加反向恢復損耗。因此不論導通損耗還是開關損耗,SiC均優於IGBT。

根據PCIM Europe的研究,按照WLTC工況測試,基於750V IGBT模組及1200V碳化矽模組模擬,400V母線電壓下,由750V IGBT模組替換為1200V碳化矽模組,整車損耗降低6。9%;如果電壓提升至800V,整車損耗將進一步降低7。6%。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

特斯拉在這方面顯然嚐到了甜頭,IDTechEx資料顯示,採用SiC後,特斯拉Model 3的逆變器和永磁電機組合的效率高達97%,可能是全球最高效率之一(甚至去掉),續航能力比之前的方案提升了6%左右,而早期的Model S逆變器效率僅為82%。

因此即便小鵬G9沒有用上類似蔚來的半固態電池,仍能基於現有成熟技術進一步挖掘電池效能。而且除開效率優勢,SiC還能帶來小型化、輕量化以及散熱優勢,這些都能最終為續航的增加增添貢獻。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

當然SiC還有車迷們最期待的效能優勢。驅動電機的扭矩和轉速一般透過PWM脈衝調製進行控制,改變脈衝寬度即改變扭矩,改變頻率即改變轉速。而SiC在效率方面的優勢帶來的高頻率特性,也在效能方面嶄露頭角。這一定程度上為特斯拉的Model S Plaid擊敗保時捷Taycan奠定了基礎,也一定程度上解釋了比亞迪漢何以將功率密度提升一倍,達到3。9s的百公里加速。

其實除了成本高昂以外,SiC是非常優秀的功率器件。但受限於製造工藝和成品率,目前只有高階車型才能享受得起,或許這也是小鵬在一輛售價位於40萬元區間的中大型SUV上採用SiC的緣故。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

600km+的標稱續航里程已經達到了普通燃油車的續航水平,而限制這一資料含金量的,正是電池在溫度、高速等工況下的衰減。SiC能一定程度上提高電能效率,再配合480kW接近加油速度的高壓快充,G9將為下一代電動車作出表率。

更聰明

自動駕駛是全行業達成一致的發展趨勢,而在量產車上幾乎登上國內頂峰,推出了NGP自動輔助駕駛的小鵬,在G9上搭載的硬體裝置竟顯得有些“寒磣”。

從感知硬體上看,G9配備了2顆鐳射雷達,12顆攝像頭,5顆毫米波雷達,12顆超聲波雷達,甚至比級別更低更早推出的P5還要少一顆攝像頭。對鐳射雷達的運用,也不像同時期的許多競品一樣闊綽。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

但細看具體效能,鐳射雷達從大疆覽沃提供的轉鏡半固態型換成了速騰聚創M1的MEMS微振鏡型,引數上有所提升。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

更重要的是,小鵬的自動駕駛並不完全仰仗於高階的硬體。不論是NGP,或者在1024上釋出但目前尚未交付的P5,XPilot的重點一直在於深度理解的全棧自研平臺。

自動駕駛並非簡單堆砌物料就能實現的技術,特斯拉一直聲張只用攝像頭的視覺方案也能實現高階自動駕駛,就證明一定程度上現階段的硬體是過剩的。或者換句話說,現階段大多數車企軟體的能力是嚴重不足的,並未完全發揮硬體基礎的全部實力。

廣州車展亮相的小鵬G9,能讓電動車步入下一個時代?

鑑於此前小鵬向大家展現的軟體能力,再配合G9上將搭載的2顆總算力達到508TOPS的英偉達Orin X晶片,新車的自動駕駛能力還是相當值得期待的。

當然,很大機率前期交付的車型並不會開放所有功能。按照小鵬的節奏,2023年才會交付XPilot 4。0高階智慧輔助駕駛系統。考慮到小鵬曾表示P7的硬體基礎也支援升級到XPilot 4。0,那麼完全挖掘出鐳射雷達這套硬體的潛力或許也到2025年的XPilot 5。0甚至更晚了。

大咖觀察

簡單總結一下,800V高壓平臺,大電流液冷充電系統,SiC平臺,基於鐳射雷達的更高階自動駕駛,這些其實是現階段幾乎所有電動新車型在釋出會上“必備”的產品點。而小鵬G9最讓人期待的地方在於,它曾經吹過的那些牛X,幾乎全都實現了。

不論是代表量產車第一梯隊的NGP自動駕駛輔助,還是全場景語音助手,當不少競品僅僅是在PPT上一搏眼球時,小鵬很努力地將“科幻作品”落地。因此G9或許不是最早在釋出會上亮相“全球首款XXX”的車型,但卻最有可能是第一款量產的下一代電動汽車。