麥肯錫和 A2Mac1 分析了 EV 向可盈利的規模市場前進的可能設計選擇

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

去年，全球大約銷售了 130 萬輛 EV，這一數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，無理由質疑這一趨勢會減緩。

現有的 OEM 們已經宣布了在 2024 年之前要發布至少 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展，也同時將激發 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 ——預定量已經超過 45 萬單。

EV 有條件繼續獲得更多市場份額的一個很好的前提是 OEM 們的 EV 續航里程已經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計的效率或是降低生產制造成本——以讓更多的用戶群買得起 EV 。

如圖，我們發現，一旦我們測試的這些 EV 的平均續航里程超過 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駛里程。這么說，期盼已久的 EV 規?；袌?mdash;—“給大眾的中級尺寸 EV ” ——已經臨近現實了。

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超過了最大那群客戶的預期。結合下降的 EV 價格，可以說 EV 市場接近了其商業臨界點。

一個 EV 的規模化市場能否為(或將為)OEM 帶來盈利仍然是這個行業中令很多人焦灼的問題。我們估計很多 EV 產品的基本款型，甚至加上不同配置型號，邊際貢獻都仍然較低，尤其是和傳統內燃機現在的水平相比的話。

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

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

如果車的架構設計完全圍繞 EV 概念，且無需使用內燃機留下的傳統元素，則意味著更少的妥協和平均更高的靈活性。

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

另外，隨電池技術飛速發展，續航里程對于新的 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量的電芯、可變總成技術支持在同一平臺上生產后驅、前驅或全驅等不同驅動形式的產品。

雖然這可能會引出 EV 將像內燃機那樣開始轉向模塊化戰略的想法，以逐步接近這種行業典型的大規模量產方式，但我們仍未看到統一標準設計方案的明確趨向。玩家們需要在通向規?；袌龅?EV 之路上保持敏銳。

持續推動突破 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展的持續趨勢，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計效率，尚未有一個“主流“的 EV 總成設計出現——不論是整體架構或是單個零部件的設計。

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)的電子線束設計。觀察不同 OEM 生產的 EV 產品的線束總重和線束零部件總數時，我們發現線束重量和零部件數在 OEM 們最新的產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，當然我們也尚未看到一個明確的設計趨向。

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

舉一個不同 EV 總成架構的例子：歐寶的 Ampera-e(安培 e ，雪佛蘭 Bolt 換標車，譯者注)應該是把電力電子部分放在了原有內燃機的位置，也有典型的內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優越的駕駛性能表現。

因此，在實現對規模市場化的追求道路上，EV 玩家將有可能在 EV 總成系統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。

在技術的游戲中保持領先

麥肯錫的研究顯示，很多 EV 客戶是非常懂技術的，同時，新技術又很大程度開始達到可付諸實踐的成熟度。這其實創造了一片給 OEM 和其他玩家一直期盼裝在車上的那些技術的試驗田，但也基本上算是強制 EV 廠商們去給自己的車配上 ADAS 、互聯等其他趨勢性的最新、最高水平技術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，OEM 同樣通過更優化的人機交互界面和信息娛樂系統來滿足 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，現在技術終于達到成熟，客戶興趣終于足夠。在我們的測試中我們觀察到 EV 車內飾有少如僅 7 個實體按鍵的，而很多標準內燃機車型一般都要有 50 到 60 個。

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

拿 ADAS 技術來舉例，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 技術的 EV ，相比同樣裝有或更少配備這樣技術的內燃機車，將進一步驅動多 ECU 整合的趨勢。

OEM 決定采取中心化或去中心化 ECU 架構的選擇是一個戰略性問題，由不同因素驅動。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” 車中的關鍵控制點，這樣做將可能會促成更先進的軟件開發、打開潛在的新收益流，比如來自 OTA 無線更新的新業務。

除了戰略考慮之外，ECU 的架構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化線束效率和源化效率。相比于去中心化的 ECU ，需要的協議簡化，需要的連接數減少——這樣也就減少了可能出錯的操作數量——即中心化 ECU 將提升可靠性。

開發端，每多一個 ECU 也就意味著多一個團隊要必須通過高效的協作與溝通來保證系統的質量。中心化 ECU 會減少團隊數量并簡化開發流程，繼而通過這種簡化實現更短的開發周期。而且，中央高性能 ECU 是開發整套自動駕駛的支柱，因此也讓 EV 為未來面向規模市場的產品特征和客戶預期做好準備。

然而最終 ECU 架構的決策選擇將取決于不同 OEM 的戰略選擇，尤其是中心化策略很可能對大量額外的內部技能提升提出要求，故其相關決策將總視個體的業務情況而定。

應用按費用設計(DTC)的杠桿

實現盈利仍是 EV 的一項艱巨任務，尤其是來自總成的成本壓力。既然 OEM 現在看樣子已經實現了可接受的續航里程，嚴格的按費用設計(DTC)將在 EV 成功鋪平進入規?；袌龅牡缆飞掀鸶匾淖饔?。即，DTC 將幫助實現更具吸引力的價格，又不會損害 OEM 的邊際利潤。

成本效率是成熟 OEM 和供應商的看家后院，他們憑借傳統 DTC 杠桿中積累的經驗和知識占據優勢位置。

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

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勢，原生 EV 開始從輕量化轉向了成本效率更高的材料方案，如應用鋼件于白車身。他們也正應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構設計。

向規?；袌龅倪M發繼續著，關于 EV 的實驗則更朝著批量生產的玩法發展。非傳統 OEM 或將學習來自傳統 OEM 的 DTC 方式方法，比如，采購行業標準件、找到更優的縮小成本效益差距的方法，并因而從產品成本角度提升邊際利潤。盡管如此，成熟 OEM 實現優秀成本效益的能力將仍是其競爭優勢，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?；?EV 市場中賺到錢?

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

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

其實，基于我們的分析，中級 EV 產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構與傳統內燃機相似的情況下，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展的相關不確定性。

這些也描畫出了一個整體上具有吸引力的商業機會，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，我們已經看到了一個具有盈利性的 EV 規模市場時代冉冉升起：在靈活性、集成化、和簡化的設計趨勢驅動下最大化用戶價值，并由面向規?；慨a的成本效益作為明確支配。