政策、观念和技术概览
概述
随着政府和消费者寻求减少交通运输造成的温室气体排放和空气污染，电动汽车（EV）在全球越来越受欢迎，价格也越来越实惠。然而，为实现电动汽车的普及，还需要克服一些挑战和障碍。
本文首先从积极和消极的角度介绍了影响采用率的总体政策和消费者认知趋势的最新情况，然后深入探讨了可能促进更快和更广泛地采用电动汽车的关键技术趋势。
政策和消费者认知的高层趋势
以下是影响电动汽车采用的一些高层趋势和挑战。
政策措施
许多国家已宣布计划逐步停止销售新型内燃机（ICE）汽车，并通过各种政策推广电动汽车，例如补贴、税收优惠、排放标准、零排放汽车强制规定和内燃机汽车禁令。目前已有40多个国家承诺到2050年逐步淘汰内燃机汽车。
这些政策有助于创造对电动汽车的需求，并鼓励制造商投资电动汽车生产和创新。然而，不同地区和市场的政策支持并不统一，一些国家可能会面临此类措施的政治或社会阻力。此外，政策支持需要适应电动汽车生态系统的其他方面，例如充电基础设施、电网集成和电池回收。
图1——许多国家承诺到2035年逐步停止销售新的化石燃料汽车。
充电基础设施
电动汽车用户面临的一个主要挑战是找到方便可靠的地方充电。与传统加油站相比，充电站数量较少、安装成本较高且充电时间较长。
为应对这一挑战，政府和私营部门需要投资扩建和升级充电网络，特别是在城市地区、高速公路和公共场所，还需要确保充电设备和支付系统的互用性和标准化，并为电动汽车用户提供如何定位和使用充电站的相关信息和指导。
图2——充电基础设施的可达性对于鼓励电动汽车采用至关重要。
电池成本和性能
电池是电动汽车中最昂贵、最关键的部件，因为电池决定车辆的续航里程、性能和寿命。近年来，得益于技术进步和规模经济，电池成本迅速下降。
然而，需要进一步降低成本，才能让电动汽车比内燃机汽车更具竞争力。此外，还需要提升电池在能量密度、耐用性、安全性和快速充电能力等方面的性能，并加强电池回收和再利用，以减少环境影响和资源限制。
图3——电池包占电动汽车标价的30%以上。
消费者意识和偏好
电动汽车采用的另一个挑战是消费者对电动汽车认识不足和缺乏了解。许多消费者仍然对电动汽车存在误解或顾虑，例如前期成本高、续航里程有限、车型供应不足、维护要求和环境效益等。
为了克服这些障碍，政府和行业需要让消费者了解电动汽车的优势，并向消费者提供激励措施和体验电动汽车的机会。还需要提供更多车型，以满足不同消费者的偏好和需求。
图4——在未来24个月内有购车计划的消费者中，52%表示将选择电动汽车或混合动力汽车。
改变电动汽车的技术举措
以下部分简要介绍了可能有助于推动在全球范围内普及电动汽车的关键技术举措的最新情况。随着这些技术的发展和市场的增长，电动汽车可能改变交通运输行业，并帮助创造更清洁、更可持续的未来。
无模组电池设计
无模组技术（有时称为C2P或CTP）是一种新型电池设计方法，它省去了中间模组环节，将电芯直接连接到电池包，从而减少电池重量、尺寸和成本，提高电池的能量密度和效率。
CTP理念不需要使用保护和连接整个电池包内单个模组所需的材料和线材，因而具有优势。虽然模组尺寸一直在稳步增长，以满足更高的功率要求，但CTP技术完全不需要模组，实现了重大飞跃。例如，一些早期电动汽车设计使用了30多个模组，而使用CTP技术之后，梅赛德斯EQS设计仅搭载12个模组，而特斯拉Model 3仅搭载4个模组。
图5——CTP电池包设计。
充电基础设施标准化
标准化是统一电动汽车充电站技术规范和协议的过程，旨在确保不同电动汽车型号和品牌之间的互用性和兼容性。标准化可以为消费者提高电动汽车充电的便利性、可靠性和可及性，并为充电运营商和汽车制造商降低成本和复杂性。
电动汽车充电标准化一直是最近新闻报道中的一个重要话题，特斯拉已达成多项协议，允许其他电动汽车制造商使用其遍布美国的超级充电站网络。此前，充电协议大致可划分为特斯拉的专有技术与欧洲和北美电动汽车制造商广泛接受的联合充电系统（CCS）。然而，这种情况在2022年11月发生了根本变化，特斯拉将其接口更名为北美充电标准（NACS），并开始向其他电动汽车制造商开放。自福特宣布2025年生产的车辆改用特斯拉NACS接口以来，许多其他公司也纷纷效仿，包括通用汽车、Rivian、沃尔沃、极星和梅赛德斯-奔驰。
许多电动汽车制造商现在希望至少在未来几年内支持NACS和CCS两种协议。NACS接口并未使用CCS标准，却使用了为CCS制定的相同通信协议，因此在此方面，双接口模式不需要进行大量更改。2023年6月，SAE International宣布将对NACS接口进行标准化设计。
图6——电动汽车充电器标准化，不再需要多个适配器。
改善电芯化学成分
这是持续研究和开发可以提高电动汽车性能、安全性和可持续性的新电池技术的过程。一些新兴电池技术包括固态电池、铝离子电池、锂硫电池和金属空气电池。还有几种方法旨在替代阳极基质材料（目前通常使用的是石墨），而非淘汰锂。
虽然与传统锂离子电池相比，这些技术很可能提高能量密度、降低成本、加快充电速度、延长使用寿命和降低环境影响，但从研究转向原型设计以及最终的批量生产，仍然需要取得重大进展。
800V电动汽车平台
这是使用800V电气系统而非传统的400V系统的新型电动汽车平台。转向800V架构可降低电流水平，实质上是通过电压翻倍来将电流减半。这样可以提高电动汽车的功率输出和充电速度并减轻电动汽车的重量。
使用兼容快速充电器，800V系统可以在20分钟内将电动汽车电池从10%充电至80%电量。此外，转向800V电动汽车平台可以使用更小的电池和更细的线材，从而减轻车辆总重量，同时还可以减少锂等稀土材料的使用。还有一个优点是降低电阻和减少热量。
800V电动汽车系统可以缩短充电时间、减小电动汽车平台、充电基础设施和线材的尺寸和重量，对电动汽车车主而言更加方便。奥迪、保时捷、现代和起亚等多家汽车制造商已经提供800V电动汽车，而Lucid Motors已经推出900V车型。
图7——800V电动汽车平台会成为“新常态”吗？
电池回收和降低电池成本
电池回收是从废旧或废弃电动汽车电池中回收和再利用有价值材料的过程。回收可以防止废物产生和资源枯竭，从而减少电动汽车对环境的影响；还可以为新电池生产提供更加可持续的关键矿物来源，并降低对新采矿和精炼的依赖。
近年来，由于电池技术和化学成分的改进以及制造量的增加，电池成本显著下降。美国能源部车辆技术办公室表示，2008年至2022年，电动汽车锂离子电池包的成本下降了89%（以2022年不变美元计算）。到2022年，在每年生产规模为至少10万台的情况下，成本为153美元/千瓦时（按可用能源计算），而2008年的成本为1355美元/千瓦时。据Statista估计，2023年全球锂离子电池价格可能降至101美元/千万时，到2030年，将降至约58美元/千万时。
小结
上述创新技术趋势可提升电动汽车对消费者和企业的吸引力和可及性，从而塑造电动汽车市场的未来。
ENNOVI很高兴在新研究和支持技术的进步中发挥关键作用，帮助电动汽车制造商、电池制造商和其他供应商取得新的突破和改进。
ENNOVI的创新技术包括：
- 适用于电动汽车传动系统、充电和动力管理的动力解决方案；
- 电机定子母排，可降低成本和延长生命周期，改进电动汽车驱动电机；
- 支持800V电动汽车平台的先进互连技术；
- 先进的Cell-PLX™电池互连系统可延长电池寿命、降低成本并提高电动汽车电池的可回收能力。
