在全球碳中和目標的推動下,新能源汽車行業(yè)已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)變革的核心方向。近年來,中國、歐洲、美國等主要經(jīng)濟體通過政策補貼、稅收減免、充電基建支持等措施,加速新能源汽車的普及。
2025年1月,我國電力設備行業(yè)呈現(xiàn)顯著活力,新能源汽車銷量與動力電池裝車量均實現(xiàn)穩(wěn)定增長。當月新能源汽車銷量達94.4萬輛,同比增長29.4%,滲透率提升至38.9%,印證了市場對新能源車的持續(xù)認可。同期,動力電池裝車量同比增長20%。
現(xiàn)階段新能源汽車還不能夠普及,但新能源汽車得到改善后就能夠大力推廣。政府部門與有關企業(yè)應該改變新能源汽車地域分布不均勻現(xiàn)狀、完善新能源汽車的動力系統(tǒng)、降低新能源汽車生產(chǎn)成本,大力開拓市場,通過多種方式普及和推廣新能源汽車,有效改善交通擁堵問題和環(huán)保污染問題。中國人口基礎、收入水平和經(jīng)濟持續(xù)增長態(tài)勢,共同決定了中國新能源汽車市場的規(guī)?;焖僭鲩L,這將直接為新能源汽車制造商提供十分可觀的市場需求。
《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》指出,到2025年我國新能源汽車市場競爭力明顯增強,在三大電領域取得關鍵技術重大突破。純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里,新售新能源汽車達到汽車新車銷售總量的20%左右,高度自動駕駛汽車實現(xiàn)限定區(qū)域和特定場景商業(yè)化應用,充換電服務便利性顯著提高。力爭到2035年我國新能源汽車核心技術達到國際先進水平。純電動汽車成為新銷售車輛的主流,公共領域用車全面電動化,燃料電池汽車實現(xiàn)商業(yè)化應用,高度自動駕駛汽車實現(xiàn)規(guī)?;瘧?,充換電服務網(wǎng)絡便捷高效,氫燃料供給體系建設穩(wěn)步推進。
技術層面,動力電池、充電設施和智能電控系統(tǒng)的創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展的關鍵驅(qū)動力。然而,續(xù)航焦慮、充電效率與成本、電子系統(tǒng)可靠性等問題仍是制約行業(yè)進一步突破的瓶頸。在此背景下,固態(tài)電池、超快充技術及高度集成化的汽車電子系統(tǒng)成為技術研發(fā)的焦點,推動行業(yè)向更高效、更智能、更可持續(xù)的方向發(fā)展。
一、技術發(fā)展情況
(一)固態(tài)電池研發(fā):突破能量密度與安全瓶頸
固態(tài)電池被視為下一代動力電池的核心技術。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,其采用固態(tài)電解質(zhì)替代液態(tài)電解液,能量密度可提升至500 Wh/kg以上(當前主流鋰電為250-300 Wh/kg),同時顯著降低熱失控風險。全球范圍內(nèi),豐田、寧德時代、QuantumScape等企業(yè)已實現(xiàn)半固態(tài)電池量產(chǎn),全固態(tài)電池預計于2028年前后進入商業(yè)化階段。
技術進展:
材料創(chuàng)新:硫化物與氧化物電解質(zhì)體系并行研發(fā),寧德時代通過復合電解質(zhì)技術解決了界面阻抗問題;
工藝突破:干法電極工藝降低生產(chǎn)成本,比亞迪推出“刀片固態(tài)電池”結構,提升空間利用率;
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同:上游材料企業(yè)(如天齊鋰業(yè))加速布局固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn),下游車企與電池廠商共建研發(fā)聯(lián)盟。
挑戰(zhàn):固態(tài)電池的規(guī)模化生產(chǎn)仍面臨電解質(zhì)成膜一致性、循環(huán)壽命(目前僅500次左右)及高成本(當前成本為鋰電2倍)等問題。
(二)快充設施建設:構建高效補能網(wǎng)絡
快充技術是緩解續(xù)航焦慮的核心路徑。當前,800V高壓平臺與480kW超充樁的搭配可將充電時間縮短至10分鐘(補充400km續(xù)航),特斯拉V4超充樁、華為“液冷超充”等技術已進入應用階段。
發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢:
技術標準統(tǒng)一:中國發(fā)布《電動汽車大功率充電技術標準》,推動超充接口與通信協(xié)議標準化;
基建加速:2024年全球公共充電樁達1800萬臺,中國占比超70%,高速公路服務區(qū)超充站覆蓋率突破90%;
運營模式創(chuàng)新:光儲充一體化電站(如特銳德)、V2G(車網(wǎng)互動)技術提升電網(wǎng)調(diào)峰能力,降低用電成本。
瓶頸:超充樁建設成本高(單樁投資約30萬元)、電網(wǎng)擴容壓力及偏遠地區(qū)覆蓋率不足仍需政策與資本持續(xù)投入。
(三)汽車電子系統(tǒng)優(yōu)化:智能化的底層支撐
電子系統(tǒng)是新能源汽車的“神經(jīng)中樞”,其性能直接影響車輛能效、安全與用戶體驗。當前技術趨勢聚焦于域控制器架構、軟硬件解耦與功能安全設計。
關鍵技術方向:
域控制器集成化:從分布式ECU向“中央計算+區(qū)域控制”架構演進,特斯拉HW 4.0平臺算力提升5倍,功耗降低20%;
OTA與功能迭代:比亞迪e平臺3.0支持整車級OTA升級,實現(xiàn)動力、底盤、智駕系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化;
碳化硅器件應用:SiC MOSFET將電驅(qū)系統(tǒng)效率提升至97%,蔚來ET9搭載900V SiC平臺,損耗降低50%。
挑戰(zhàn):電子系統(tǒng)的復雜化對功能安全(ISO 26262標準)與網(wǎng)絡安全(防止遠程攻擊)提出更高要求,需跨學科協(xié)同研發(fā)。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年版新能源汽車市場行情分析及相關技術深度調(diào)研報告》分析:
上述三大技術領域的突破并非孤立存在,而是形成緊密的協(xié)同效應。固態(tài)電池的高能量密度為超快充提供了物理基礎,而超充網(wǎng)絡的普及又依賴于電網(wǎng)與電子系統(tǒng)的高效交互;與此同時,高度集成的電子系統(tǒng)通過實時監(jiān)控電池狀態(tài)、優(yōu)化充電策略,進一步延長電池壽命并提升安全性。這種技術閉環(huán)正在重塑行業(yè)生態(tài):電池企業(yè)與充電運營商聯(lián)合開發(fā)“車-樁-云”一體化平臺,半導體廠商與整車廠共建智能電控研發(fā)中心,跨行業(yè)合作成為常態(tài)。
然而,技術迭代的速度與市場需求之間仍需平衡——例如,超充技術雖已成熟,但用戶習慣仍傾向于家用慢充;固態(tài)電池的商業(yè)化進程也需兼顧成本控制與供應鏈穩(wěn)定。未來,如何通過政策引導、資本投入與消費者教育實現(xiàn)技術普惠,將成為行業(yè)持續(xù)增長的關鍵。
新能源汽車技術正經(jīng)歷從“量變”到“質(zhì)變”的跨越。固態(tài)電池的研發(fā)將徹底解決續(xù)航與安全痛點,快充設施的普及重構了用戶補能習慣,而電子系統(tǒng)的智能化則為自動駕駛、車路協(xié)同等場景奠定了技術基石。這三者的協(xié)同創(chuàng)新,標志著行業(yè)從“政策驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“技術驅(qū)動”的新階段。
二、未來趨勢
技術融合加速:固態(tài)電池與超充結合,實現(xiàn)“充電5分鐘,續(xù)航1000公里”;電子系統(tǒng)通過AI算法實現(xiàn)電池健康度預測與充電策略自適應;
產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合:寧德時代、特斯拉等頭部企業(yè)通過自研芯片、布局鋰礦、投資充電運營,構建全產(chǎn)業(yè)鏈壁壘;
全球化競爭加?。褐袊鴳{借市場規(guī)模與制造優(yōu)勢占據(jù)主導,但歐美通過《芯片法案》《電池法規(guī)》等政策強化本土供應鏈,技術標準爭奪成為焦點。
挑戰(zhàn)與建議:行業(yè)需攻克固態(tài)電池成本、超充電網(wǎng)負荷、電子系統(tǒng)安全冗余等技術難題,同時加強國際合作以避免技術脫鉤。政策層面,應加大對基礎材料研發(fā)(如固態(tài)電解質(zhì))、農(nóng)村充電網(wǎng)絡建設的支持力度,并通過碳積分、綠電認證等機制引導消費轉(zhuǎn)型。唯有技術、政策與市場三輪驅(qū)動,新能源汽車行業(yè)方能真正成為全球能源革命的核心引擎。
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