麥肯錫和 A2Mac1 分析了 EV 向可盈利的規(guī)模市場前進的可能設(shè)計選擇

2017 這一年會將以 EV 開始大規(guī)模生產(chǎn)被人記起嗎?這是汽車行業(yè)令人深思的問題，也是麥肯錫之所以和汽車標準測試服務(wù)提供商 A2Mac1 合作加深該領(lǐng)域研究的理由。

去年，全球大約銷售了 130 萬輛 EV，這一數(shù)字雖只是全球乘用車銷量的約 1%，但又相對 2016 年全球 EV 銷量有 57% 的提升，無理由質(zhì)疑這一趨勢會減緩。

現(xiàn)有的 OEM 們已經(jīng)宣布了在 2024 年之前要發(fā)布至少 100 臺新的動力電池車( BEV )，進一步加速了汽車和移動出行趨勢的發(fā)展，也同時將激發(fā) EV 的市場占有率，2030 年前在中、歐、美這些主流市場 EV 將達到乘用車總量的 30-35%(全球 20-25% )。

這將改變 EV 之前的 “小眾角色” ——如性能運動車型或者中程城市車型等，這些新的 BEV 產(chǎn)品也將會有很大部分來自中型和大量級細分市場。最近上市的典型就是特斯拉的 Model 3 ——預(yù)定量已經(jīng)超過 45 萬單。

EV 有條件繼續(xù)獲得更多市場份額的一個很好的前提是 OEM 們的 EV 續(xù)航里程已經(jīng)達到了足夠讓他們專心降成本的水平——比如可以去提升整車設(shè)計的效率或是降低生產(chǎn)制造成本——以讓更多的用戶群買得起 EV 。

如圖，我們發(fā)現(xiàn)，一旦我們測試的這些 EV 的平均續(xù)航里程超過 300 km(即 185 英里)，OEM 們貌似就會把注意力集中在步入低價格段市場并保持高續(xù)駛里程。這么說，期盼已久的 EV 規(guī)模化市場——“給大眾的中級尺寸 EV ” ——已經(jīng)臨近現(xiàn)實了。

當然，多少里程能算作“夠好“在世界各地都有不同定義，取決于地理位置及城市制度原型，但平均的電池里程貌似已經(jīng)超過了最大那群客戶的預(yù)期。結(jié)合下降的 EV 價格，可以說 EV 市場接近了其商業(yè)臨界點。

一個 EV 的規(guī)模化市場能否為(或?qū)?OEM 帶來盈利仍然是這個行業(yè)中令很多人焦灼的問題。我們估計很多 EV 產(chǎn)品的基本款型，甚至加上不同配置型號，邊際貢獻都仍然較低，尤其是和傳統(tǒng)內(nèi)燃機現(xiàn)在的水平相比的話。

考慮盈利性，并以技術(shù)的快速進步和新的 EV 設(shè)計趨勢為前提，麥肯錫和 A2Mac1 進行了第二次針對 EV 設(shè)計趨勢的基準化測評

本文中，我們將解讀在通往 EV 批量生產(chǎn)盈利之路上的成功因素，也會探討為 EV 通向規(guī)模市場所需的必要做法。這包括通過架構(gòu)、集成、技術(shù)和成本這四大對設(shè)計和開發(fā)的高層級關(guān)注，以這些來幫助描述一個屬于規(guī)模市場 EV 的又可盈利的商業(yè)機會( business case )。

造一輛原生、靈活的電動車

盡管前期投資較高——工程時間、新模具等等——原生 EV 平臺依然被證實相對非原生平臺有許多優(yōu)勢。

如果車的架構(gòu)設(shè)計完全圍繞 EV 概念，且無需使用內(nèi)燃機留下的傳統(tǒng)元素，則意味著更少的妥協(xié)和平均更高的靈活性。

那么由于原生 EV 必將有更少妥協(xié)，尤其是在架構(gòu)和白車身方面，這樣的產(chǎn)品就能放得下更大的電池包，也由此有更高的續(xù)航里程。事實為證，原生 EV 的平均電池包體積(與白車身體積相關(guān))要比非原生的大出 25% 。原因之一是車體結(jié)構(gòu)可圍繞電池包做適配而非必須在現(xiàn)有架構(gòu)上做集成。這樣的額外設(shè)計自由度一般都會容許更大的電池，也會形成更高的續(xù)航里程、更多動力或者更快充電等其他優(yōu)勢。

另外，隨電池技術(shù)飛速發(fā)展，續(xù)航里程對于新的 EV 來說將不再是瓶頸，我們看到一些跡象就是 EV 正在開始嘗試主流內(nèi)燃機市場的一些常見手段，比如提供動力總成可選項。原生 EV 天生的靈活性也在這里扮演重要角色，如電池包可以在保持外部形狀的情況下包住不同數(shù)量的電芯、可變總成技術(shù)支持在同一平臺上生產(chǎn)后驅(qū)、前驅(qū)或全驅(qū)等不同驅(qū)動形式的產(chǎn)品。

雖然這可能會引出 EV 將像內(nèi)燃機那樣開始轉(zhuǎn)向模塊化戰(zhàn)略的想法，以逐步接近這種行業(yè)典型的大規(guī)模量產(chǎn)方式，但我們?nèi)晕纯吹浇y(tǒng)一標準設(shè)計方案的明確趨向。玩家們需要在通向規(guī)模化市場的 EV 之路上保持敏銳。

持續(xù)推動突破 EV 動力總成集成的邊界

我們的基準測試揭示了 EV 動力總成向集成化發(fā)展的持續(xù)趨勢，電力電子的很多零部件挨得越來越近且被集成到更少的模塊上。然而，無論玩家們不斷探索更高的設(shè)計效率，尚未有一個“主流“的 EV 總成設(shè)計出現(xiàn)——不論是整體架構(gòu)或是單個零部件的設(shè)計。

集成化水平升高的一個很好的指標是連接 EV 動力總成組件(即，電池、電機、電力電子、熱管理模塊)的電子線束設(shè)計。觀察不同 OEM 生產(chǎn)的 EV 產(chǎn)品的線束總重和線束零部件總數(shù)時，我們發(fā)現(xiàn)線束重量和零部件數(shù)在 OEM 們最新的產(chǎn)品中都相較之前的車型有所減少，這反映出了最新的 EV 總成系統(tǒng)更高的集成化水平。

除主要 EV 總成組件的物理集成之外，我們也觀察到所有這些組件都應(yīng)用了更簡化和高效的熱管理解決方案。一些 OEM 在此問題上采取了合并集成措施，然而其他廠商依然依賴于多個系統(tǒng)，當然我們也尚未看到一個明確的設(shè)計趨向。

在技術(shù)不斷成熟的背景之上，EV 總成設(shè)計的多樣性也可能將由其本質(zhì)上的高靈活性而促進，由于組件一般都相對內(nèi)燃機總成較小，且 EV 車身底板、前后艙的可利用空間相對內(nèi)燃機總成給設(shè)計帶來了更大的自由度。

舉一個不同 EV 總成架構(gòu)的例子：歐寶的 Ampera-e(安培 e ，雪佛蘭 Bolt 換標車，譯者注)應(yīng)該是把電力電子部分放在了原有內(nèi)燃機的位置，也有典型的內(nèi)燃機車車身和輪軸組件;反之特斯拉 Model 3 則將大部分此類組件直接放在了其電池包和后軸的后部。

值得指出的是，如此自由的組件位置擺放也會讓車整體上提供的功能更加多樣，比如可以選擇給更大的行李箱騰出空間或者是降低重心實現(xiàn)優(yōu)越的駕駛性能表現(xiàn)。

因此，在實現(xiàn)對規(guī)模市場化的追求道路上，EV 玩家將有可能在 EV 總成系統(tǒng)的高集成化中摸索出新的機遇。按此，他們將把握住一些潛在益處，諸如開發(fā)復雜度的降低、物料和組裝成本的降低以及重量和能源效率的提升。

在技術(shù)的游戲中保持領(lǐng)先

麥肯錫的研究顯示，很多 EV 客戶是非常懂技術(shù)的，同時，新技術(shù)又很大程度開始達到可付諸實踐的成熟度。這其實創(chuàng)造了一片給 OEM 和其他玩家一直期盼裝在車上的那些技術(shù)的試驗田，但也基本上算是強制 EV 廠商們?nèi)ソo自己的車配上 ADAS 、互聯(lián)等其他趨勢性的最新、最高水平技術(shù)來重新定義駕駛體驗和出行策略。

伴隨著愈漸多的引入 ADAS 技術(shù)，OEM 同樣通過更優(yōu)化的人機交互界面和信息娛樂系統(tǒng)來滿足 EV 客戶的需求，尤其是大家都開始越來越把許多不同的車內(nèi)功能集成在一個更中心化的“像智能手機一樣的“用戶界面( HMI )中。

例如，控制方式從實體按鍵逐漸過渡到觸屏上——觸屏概念在 20 世紀 80 年代末最早是由幾家美國制造商在當時的幾款車型上嘗試，現(xiàn)在技術(shù)終于達到成熟，客戶興趣終于足夠。在我們的測試中我們觀察到 EV 車內(nèi)飾有少如僅 7 個實體按鍵的，而很多標準內(nèi)燃機車型一般都要有 50 到 60 個。

這一進步的關(guān)鍵推動力來自計算能力的提升。傳統(tǒng)車的電控單元(ECU)往往去中心化且標準化，最新 EV 產(chǎn)品則更依賴持續(xù)增長的中心化算力。

拿 ADAS 技術(shù)來舉例，它需要對不同傳感器的實施信號進行處理，因此要求極大算力。若將最新的 ADAS 解決方案——像自適應(yīng)巡航，自動剎車或甚至自動駕駛能力——放入 ECU 中心化的背景下，配備這些 ADAS 技術(shù)的 EV ，相比同樣裝有或更少配備這樣技術(shù)的內(nèi)燃機車，將進一步驅(qū)動多 ECU 整合的趨勢。

OEM 決定采取中心化或去中心化 ECU 架構(gòu)的選擇是一個戰(zhàn)略性問題，由不同因素驅(qū)動。中心化策略的一大原因可能是選擇通過成為整合者而 “擁有” 車中的關(guān)鍵控制點，這樣做將可能會促成更先進的軟件開發(fā)、打開潛在的新收益流，比如來自 OTA 無線更新的新業(yè)務(wù)。

除了戰(zhàn)略考慮之外，ECU 的架構(gòu)也可能影響重量和成本。比如，中心化策略將通過更多集束來優(yōu)化線束效率和源化效率。相比于去中心化的 ECU ，需要的協(xié)議簡化，需要的連接數(shù)減少——這樣也就減少了可能出錯的操作數(shù)量——即中心化 ECU 將提升可靠性。

開發(fā)端，每多一個 ECU 也就意味著多一個團隊要必須通過高效的協(xié)作與溝通來保證系統(tǒng)的質(zhì)量。中心化 ECU 會減少團隊數(shù)量并簡化開發(fā)流程，繼而通過這種簡化實現(xiàn)更短的開發(fā)周期。而且，中央高性能 ECU 是開發(fā)整套自動駕駛的支柱，因此也讓 EV 為未來面向規(guī)模市場的產(chǎn)品特征和客戶預(yù)期做好準備。

然而最終 ECU 架構(gòu)的決策選擇將取決于不同 OEM 的戰(zhàn)略選擇，尤其是中心化策略很可能對大量額外的內(nèi)部技能提升提出要求，故其相關(guān)決策將總視個體的業(yè)務(wù)情況而定。

應(yīng)用按費用設(shè)計(DTC)的杠桿

實現(xiàn)盈利仍是 EV 的一項艱巨任務(wù)，尤其是來自總成的成本壓力。既然 OEM 現(xiàn)在看樣子已經(jīng)實現(xiàn)了可接受的續(xù)航里程，嚴格的按費用設(shè)計(DTC)將在 EV 成功鋪平進入規(guī)模化市場的道路上起更重要的作用。即，DTC 將幫助實現(xiàn)更具吸引力的價格，又不會損害 OEM 的邊際利潤。

成本效率是成熟 OEM 和供應(yīng)商的看家后院，他們憑借傳統(tǒng) DTC 杠桿中積累的經(jīng)驗和知識占據(jù)優(yōu)勢位置。

因此，內(nèi)燃機和非原生 EV 在 DTC 上較原生 EV 們更加精通熟練并不那么令人驚訝，畢竟內(nèi)燃機和非原生 EV 的制造者們有持續(xù)優(yōu)化成本的記錄和從已有產(chǎn)品上移植高度優(yōu)化組件的可能性。

然而原生 EV 新勢力很可能可以快速趕上。舉個例子，因為其電池包的先進性優(yōu)勢，原生 EV 開始從輕量化轉(zhuǎn)向了成本效率更高的材料方案，如應(yīng)用鋼件于白車身。他們也正應(yīng)用更加嚴苛的降參和降配手段(比如在儀表板的控制和出風口上)，并向更將量產(chǎn)化的流程進行投資，比如將彎管由高強沖壓鋼替代的座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計。

向規(guī)模化市場的進發(fā)繼續(xù)著，關(guān)于 EV 的實驗則更朝著批量生產(chǎn)的玩法發(fā)展。非傳統(tǒng) OEM 或?qū)W習來自傳統(tǒng) OEM 的 DTC 方式方法，比如，采購行業(yè)標準件、找到更優(yōu)的縮小成本效益差距的方法，并因而從產(chǎn)品成本角度提升邊際利潤。盡管如此，成熟 OEM 實現(xiàn)優(yōu)秀成本效益的能力將仍是其競爭優(yōu)勢，因此他們將利用此機會來面對潛在的新市場、新玩家。

展望：OEM 能否在規(guī)模化的 EV 市場中賺到錢?

最近，許多 OEM 新發(fā)布的產(chǎn)品中 EV 都占到很大部分。與此同時，EV 車型卻沒有能像內(nèi)燃機車一樣為總體盈利做出多少貢獻，在全球市場的 EV 市場份額無可逆轉(zhuǎn)的增長趨勢下，EV 的邊際利潤正逐漸被關(guān)注起來。

考慮采取本文論述的四步 EV 設(shè)計建議，將幫助 OEM 降低 EV 較高的制造成本(包括物料、生產(chǎn)和最終的組裝)。我們相信，對更簡化、更靈活平臺的聚焦，輔以創(chuàng)新的技術(shù)和設(shè)計方法，對于 EV 來說一個正向的規(guī)模化的商業(yè)機會依然存在。

其實，基于我們的分析，中級 EV 產(chǎn)品的總制造成本和齊全配置(包括軟硬件選項，如非標顏色、里程拓展、不同的軟件設(shè)定等)價格，二者之間相差將達到 40%-50% 的水平。在非動力總成組件和總裝的成本結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相似的情況下，主要的成本影響因素依然是 EV 的動力總成本身以及未來電池成本發(fā)展的相關(guān)不確定性。

這些也描畫出了一個整體上具有吸引力的商業(yè)機會，當然，其他的衡量因素——諸如銷售邏輯和渠道策略——也仍是必要的。 最后，總的來說，我們已經(jīng)看到了一個具有盈利性的 EV 規(guī)模市場時代冉冉升起：在靈活性、集成化、和簡化的設(shè)計趨勢驅(qū)動下最大化用戶價值，并由面向規(guī)模化量產(chǎn)的成本效益作為明確支配。