電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/周凱揚(yáng))作為新一代的代步工具,電動兩輪車發(fā)展至今已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈條。國內(nèi)以及其他地區(qū)的電動兩輪車市場在政策推動下,也紛紛迎來了一波增長。盡管東盟、印度等地仍在享受這一波紅利,然而在中國、歐美等地,政策紅利已經(jīng)快要過去。如今智能網(wǎng)聯(lián)化成了下一個競爭賽道,卻也為這個市場帶來了不少變數(shù)。
電動兩輪車的定義
兩輪車按動力類型分類的話,可以分為僅靠騎行者體力的人力自行車、電力與人力結(jié)合或僅靠電力的電動兩輪車、以汽油或柴油為燃料,內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的燃油摩托車。其中電動兩輪車又分為電動自行車、電動輕型摩托車和電動摩托車,如果只是從規(guī)定上來看,三者主要在最高速度、重量、電機(jī)功耗和電池電壓上有所差異。
與電動自行車相比,電動輕型摩托車擁有更大的電機(jī)功率、更長的續(xù)航里程及更大的裝載能力。電動摩托車的外觀與電動輕型摩托車類似,但在電動兩輪車的三個類別中,電動摩托車一般擁有最大的動力及裝載能力。電動摩托車亦擁有相對強(qiáng)大的制動系統(tǒng),整體表現(xiàn)更佳,而生產(chǎn)電動輕型摩托車及電動摩托車需要特定資格及許可。
其實(shí)嚴(yán)格意義上算,電動腳踏車、電動平衡車也在電動兩輪車的范疇內(nèi),但其智能網(wǎng)聯(lián)化程度更低,且市場份額較小,尤其是國內(nèi)市場占比不算高。
電動兩輪車發(fā)展現(xiàn)狀
談到電動兩輪車,就不得不談到其政策背景,以國內(nèi)為例,就推出了《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》《電動自行車電氣安全要求》和《電動自行車用充電器安全技術(shù)要求》等一系列規(guī)范。其中《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》即新國標(biāo),作為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),由工信部正式發(fā)布,并于 2019 年 4 月 15 日正式實(shí)施。新國標(biāo)對最高車速、提示音、制動性能、電動機(jī)功率、整車質(zhì)量、整車尺寸等技術(shù)提出新要求。
而隨后推出并于今年正式實(shí)施的《電動自行車電氣安全要求》,則對電動兩輪車在整車與蓄電池上的電氣安全提出了要求,比如整車帶電部件和蓄電池都需要有相應(yīng)標(biāo)識和警示;導(dǎo)線的布置及連接方式、連接需要滿足一定的強(qiáng)度要求等等。
明年即將正式實(shí)施的《電動自行車用充電器安全技術(shù)要求》則對充電器做出了規(guī)范,比如在振動下無變形脫落,內(nèi)部布線做好絕緣保護(hù)、輸入端和輸出端都分別有獨(dú)立熔斷器、超溫保護(hù)、過充切斷和延時(shí)切斷等。
從目前電動兩輪車市場看來,該產(chǎn)品形態(tài)處于智能網(wǎng)聯(lián)化、高端化與價(jià)格戰(zhàn)、引入新電池技術(shù)以及傳統(tǒng)企業(yè)電動化轉(zhuǎn)型的階段。首先電動兩輪車技術(shù)門檻較低,如果產(chǎn)品本身沒有較大創(chuàng)新的前提下,會導(dǎo)致產(chǎn)品同質(zhì)化的問題。而智能化的趨勢為電動兩輪車廠商創(chuàng)造了新的競爭賽道。
其次,2023年新國標(biāo)替換已經(jīng)接近基本完成,過渡期即將過去,兩輪電動車已經(jīng)基本告別了這一政策紅利,加上較長的換車周期,需要以技術(shù)創(chuàng)新推動高端化發(fā)展。同時(shí)也需要以中低端車型開展價(jià)格戰(zhàn)來打造品牌影響力。
與此同時(shí),新的電池技術(shù)成了廠商創(chuàng)新的方向,目前市面上電動自行車動力來源主要依賴于兩種類型電池,分別是鋰離子蓄電池與鉛酸蓄電池。當(dāng)前的電動兩輪車裝機(jī)的電池路線主要是鉛酸電池,占比超過75%。在新國標(biāo)推出后,給定了電動自行車的整車質(zhì)量不能超過55千克,由于鉛酸電池實(shí)際能量密度只有40Wh/kg,因此新國標(biāo)的推出直接限制了裝機(jī)鉛酸電池電動自行車的續(xù)航里程上限,所以廠商均開始發(fā)力更高能量密度的電池技術(shù)。
部分廠商選擇先發(fā)展新的鉛酸電池技術(shù),比如雅迪的TTFAR 石墨烯 3 代 Plus 電池,愛瑪?shù)?72V32AH 金標(biāo)石墨烯電池等。除了鉛酸電池外,鋰離子電池和鈉離子電池也在電動兩輪車上慢慢普及,尤其是鋰離子電池。而鈉離子電池雖然能量密度不比鋰電池,但勝在充電速率高,且同容量成本更低,所以未來廠商如果選擇主打快充功能的話,也有可能成為主流電池方案之一。
最后,不少傳統(tǒng)摩托車企業(yè)開始了電動化轉(zhuǎn)型,比如本田、哈雷、杜卡迪等廠商紛紛宣布電動化。其中本田在2023年1月發(fā)布全新兩輪電動品牌Honda e,并帶來多款產(chǎn)品; 今年1月哈雷CEO對外宣布,整個品牌將要走向電動化,春風(fēng)動力在去年表示2023年推出4款兩輪電動車;寶馬計(jì)劃從 2023年起都市出行系列將全部實(shí)現(xiàn)電動化。
全球電動兩輪車市場走向
根據(jù)弗若斯特沙利文、綠源的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2018 年全球電動兩輪車銷量為 3850 萬輛,2022 年銷量增長至 8180 萬輛,年復(fù)合增長率為 20.7%。在更嚴(yán)格的節(jié)能減排政策以及綠色出行的普及下,預(yù)計(jì) 2027 年全球總銷量將達(dá)到 1.31 億輛,年復(fù)合增長率 9.9%。
從地區(qū)市場來看,中國占比最高,2022 年銷量6070 萬輛,占全球總銷量的 74.3%,這主要?dú)w功于新國標(biāo)帶來了巨大的替換需求。歐洲占比第二:2022 年銷量790 萬輛,其中以電動自行車主導(dǎo),得益于自行車文化、排放監(jiān)管升級和環(huán)保意識提高。東盟占比第三:2022 年 銷量680 萬輛,得益于東南亞國家相繼出臺政策限制燃油摩托,“油改電”進(jìn)程加快。
除了東盟與歐洲外,另一大增長迅猛的市場為印度。印度政府出臺了一系列政策,為的是2030 年讓印度成為 100% 電動的國家,其中一條就是將排量 150cc 以下的兩輪車轉(zhuǎn)換為電動車。不過雖然其他地區(qū)存在不少中小型制造商,但競爭均比較分散,并無突出品牌,而國內(nèi)電動兩輪車廠商憑借強(qiáng)大的產(chǎn)品開發(fā)和制造能力,也在積極布局出海計(jì)劃。
中國穩(wěn)坐最大電動兩輪車市場
如此看來,中國作為最大的電動兩輪車市場,值得我們進(jìn)行詳細(xì)的市場分析。自2019 年 4 月新國標(biāo)發(fā)布以來,推動了電動兩輪車大規(guī)模升級換代的需求,促使中國成為全球最大電動兩輪車市場。
目前中國電動兩輪車競爭激烈,全盛時(shí)期,中國內(nèi)地有約2,000家電動兩輪車制造商,截至2022年,僅有約100家符合新國標(biāo)的要求,并符合資格制造電動摩托車及電動輕型摩托車。這還是在新國標(biāo)強(qiáng)制要求 3C 認(rèn)證淘汰了一批劣質(zhì)制造商的前提下。當(dāng)下行業(yè)集中度開始加強(qiáng),前九大制造商占據(jù)了 80% 以上的市場份額。截至2022年12月31日,CR3高達(dá)60%,排名前列的廠商包括雅迪、愛瑪、臺鈴、新日、綠源等。
在市場需求上,除了新國標(biāo)的施展和利好政策外,城市零售以及網(wǎng)上購物的需求,讓即時(shí)配送服務(wù)對電動兩輪車產(chǎn)生了強(qiáng)勁需求,電動兩輪車因?yàn)槠湫屎挽`活性,被快遞公司和送貨服務(wù)供應(yīng)商廣泛使用。智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)更是在其中發(fā)揮了重要作用,提供了諸如實(shí)時(shí)定位以及導(dǎo)航、智能電池管理等功能。
然而,但隨著新國標(biāo)全面實(shí)施,增長開始放緩,市場轉(zhuǎn)變?yōu)橐援a(chǎn)品質(zhì)量和品牌力為核心的良性競爭,智能網(wǎng)聯(lián)、目標(biāo)人群的差異化成為主要競爭方向。欠缺強(qiáng)大研發(fā)能力以及制造、渠道銷售能力的中小廠商企業(yè)會繼續(xù)被淘汰。
電動兩輪車的智能網(wǎng)聯(lián)化趨勢
從這幾年發(fā)布的電動兩輪車新品來看,智能網(wǎng)聯(lián)化都已經(jīng)成了趨勢之一。不過兩輪電動車智能化發(fā)展仍處于早期階段,不少還在參考其他智能產(chǎn)品、智能汽車的技術(shù)與解決方案。從上游產(chǎn)業(yè)鏈供給來看:MCU、AI芯片和通信芯片與模組廠商開始推出對應(yīng)方案,其中不少沿用了智能汽車的設(shè)計(jì)路線,但仍需要在新的應(yīng)用場景下得到長期驗(yàn)證和優(yōu)化,而不是作為智能汽車方案的簡配版。
未來電動兩輪車元器件潛在規(guī)模超百億。根據(jù)信達(dá)證券及相關(guān)行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),截至2022年底全球電動兩輪車智能化率約5.1%,整車智能模塊相關(guān)元器件平均單價(jià)約260元左右,則2022年全球電動兩輪車智能化相關(guān)元器件市場規(guī)模約10.85億元。
從電動兩輪車的核心模塊與芯片構(gòu)成來看,其主要分為儀表模塊、通信模塊、電池與充電模塊、傳感器、電控與電驅(qū)等。其中儀表模塊包括顯示驅(qū)動 IC、觸控屏、觸控 IC、儀表控制器,通信模塊包括Wi-Fi/BLE無線 MCU、 蜂窩基帶芯片、NFC芯片,電池與充電模塊包括PMIC、電池、BMS,傳感器包括 IMU、傾角傳感器,電控與電驅(qū)包括電機(jī)與電機(jī)控制芯片。
其中實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)化的主要是靠儀表、電機(jī)電控和通信模塊,以實(shí)現(xiàn)智能安全、智能駕駛、智能交互的 MCU/模組為例,就有ST、瑞薩、高通、NXP、峰岹、凌鷗、雅特力、國民技術(shù)、兆易創(chuàng)新、極海、靈動、新唐、中穎、芯派等主要供應(yīng)商。而通信模組則有NXP、高通、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科、移遠(yuǎn)、廣和通、美格、中移物聯(lián)、翱捷科技、龍尚科技、有方科技提供了解決方案。
在電機(jī)控制上,低端電動兩輪車仍在使用8位8051 內(nèi)核MCU,以中穎、峰岹為主,性能足以完成基礎(chǔ)的電機(jī)控制任務(wù)。中高端電動兩輪車則用到32 位 MCU,以 M3、M4內(nèi)核為主,偶爾有 M0,在可以滿足更高性能(高速電動摩托車)的同時(shí),提供更多功能(OTA),提升駕駛體驗(yàn),也往往需要更大的 Flash 容量。主要廠商有ST、瑞薩、國民技術(shù)、兆易創(chuàng)新、極海半導(dǎo)體、靈動微電子等。
即便智能化并不是電機(jī)控制器的主要發(fā)力方向,但這類 MCU依然可以通過算法改善駕駛體驗(yàn),比如靈動微電子就利用算法解決兩輪車重新加速后的頓挫感,提升騎行乘坐舒適度。與此同時(shí),也有部分廠商推出了通過 VCU 來進(jìn)一步智能驅(qū)動電機(jī)的設(shè)計(jì)。比如新日的雙芯雙動力系統(tǒng) 2.0,就利用算力芯的超感 AI 算法,通過存儲騎行偏好數(shù)據(jù),比如主要部件運(yùn)行數(shù)據(jù)和駕駛習(xí)慣數(shù)據(jù)來匹配動力輸出策略,從而優(yōu)化動力和續(xù)航水平。
在數(shù)字儀表盤應(yīng)用中,低端儀表盤多使用32 位 M0內(nèi)核的芯片,以較低的成本完成簡單的顯示與通信工作,諸如電量與車速顯示等,最好是集成較大的 Flash 省去外掛 Flash 的麻煩。
中高端數(shù)字儀表盤使用32 位 M4乃至M7內(nèi)核的芯片,提供更高的處理性能,部分儀表盤集成支持矢量圖形的 2D GPU,因而支持更復(fù)雜的多媒體功能。產(chǎn)品形態(tài)更接近低端汽車的互聯(lián)數(shù)字顯示屏,部分高端儀表盤除了RGB 顯示屏接口外 ,往往還需要提供其他復(fù)雜傳感器的接口,諸如 CMOS 圖像傳感器。
不少中高端電動兩輪車/共享電動兩輪車的數(shù)字儀表盤上也集成了無線芯片,以Wi-Fi/BLE 芯片為主,有的甚至接入了 4G 網(wǎng)絡(luò),諸如高通、紫光展銳等都提供了對應(yīng)的連接方案。這類芯片提供了方便的遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控體驗(yàn),也提供了無感解鎖等功能。部分廠商也將近場通信的 NFC 芯片集成在數(shù)字儀表盤或是坐墊上,借助手機(jī)等移動設(shè)備的 NFC 硬件實(shí)現(xiàn)無線解鎖。
在智能交互上,電動兩輪車廠商更傾向于使用離線語音識別芯片。這類芯片往往集成更高配置的 DSP,在開放式座椅的設(shè)計(jì)上通過麥克風(fēng)采集和降噪處理,準(zhǔn)確地對語音進(jìn)行指令識別和聲紋識別。比如思必馳就與雅迪合作,將其語音識別芯片用于旗下VFLY產(chǎn)品線中。
電動兩輪車智能網(wǎng)聯(lián)化芯片/模組案例
為了滿足電動兩輪車等新型車輛在全球范圍內(nèi)快速增長的需求,高通技術(shù)公司為其驍龍數(shù)字底盤產(chǎn)品組合推出新增產(chǎn)品。全新發(fā)布的QWM2290和QWS2290平臺旨在為兩輪車提供增強(qiáng)的安全性、信息娛樂、云連接數(shù)字服務(wù)、個性化和便利性功能。利用驍龍汽車4G和5G調(diào)制解調(diào)器,兩輪車和新型車輛的駕駛者可以利用4G/5G、Wi-Fi、V2X和藍(lán)牙獲得超高速連接、快速網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間和可靠性,以滿足安全性、個性化、信息娛樂和生產(chǎn)力特性的需求。其合作OEM、模組廠商和生態(tài)系統(tǒng)廠商包括:博世、美格智能、移遠(yuǎn)通信、芯訊通、創(chuàng)通聯(lián)達(dá)、法雷奧等等。
NXP 也提供了兩輪車數(shù)字儀表盤參考平臺解決方案,集成了高性能i.MX RT1170跨界微控制器(MCU):多 CPU、2D GPU 實(shí)現(xiàn)卓越多媒體功能,同時(shí)高度集成的AW611提供單芯片Wi-Fi? 6和藍(lán)牙/BLE音頻連接解決方案、安全的遠(yuǎn)程KW45無線MCU作為符合BLE 5.3的無線單元,則可用于安全的兩輪車門禁。
美格智能也推出了Cat.1電動兩輪車中控解決方案,該方案集成了BT5.0/MCU、單頻GNSS,可廣泛應(yīng)用于國標(biāo)智能電動車上。該中控可以遠(yuǎn)程采集BMS信息、電池電壓、電池電量、異常信息等,還可以采集剩余里程信息,除了這些功能,還有防盜報(bào)警功能、遙控功能、遠(yuǎn)程控制功能、語音播報(bào)、APP連接等特殊功能。
國產(chǎn)電動兩輪車廠商智能網(wǎng)聯(lián)化布局
傳統(tǒng)兩輪車品牌中,雅迪選擇了與思必馳合作研發(fā)智能語音等技術(shù),愛瑪發(fā)力智能動力與鋰電池管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)智能化,提供車輛分享、NFC 智能鑰匙等功能。臺鈴和新日均選擇了與華為合作,在電動兩輪車上打通鴻蒙智聯(lián)系統(tǒng),綠源則數(shù)字化鑰匙、防盜、車輛分享、自動感應(yīng)大燈等智能網(wǎng)聯(lián)功能。
而新勢力代表九號則更注重智能駕駛體驗(yàn)上,提供了坐墊感應(yīng)、駐車感應(yīng)、地理圍欄等一系列功能。此外,小牛通過自研的銳智全域智能系統(tǒng),也提供了一步啟停、整車健康管家、OTA 升級等智能網(wǎng)聯(lián)功能。
從以上廠商的布局中可以看出,自研智能技術(shù)的電動兩輪車廠商依然較少,廠商更愿意率先將自研方向放在成本構(gòu)成最高的電池上。至于在智能駕駛體驗(yàn)以及智能安全技術(shù),廠商則更傾向于使用供應(yīng)商提供的現(xiàn)有方案,或?qū)で罂缃绾献鞯募夹g(shù)賦能。
總結(jié)
從以上解讀中可以看出,全球電動兩輪車市場在政策激勵、出行文化和即時(shí)配送服務(wù)的推動下,依然有著接近兩位數(shù)的年復(fù)合增長率。其次智能網(wǎng)聯(lián)化是電動兩輪車廠商在激烈競爭下實(shí)現(xiàn)高端化、差異化的必由之路,也是政策紅利過去后的下一個賽道。
電動兩輪車的智能網(wǎng)聯(lián)化還有很大的突破空間,市面上主流產(chǎn)品的智能網(wǎng)聯(lián)化還廣泛處于從其他智能產(chǎn)品、智能汽車領(lǐng)域做技術(shù)參考的階段,仍需要進(jìn)一步發(fā)展出專屬電動兩輪車的一條智能網(wǎng)聯(lián)化路線。
為此,芯片/模組廠商已經(jīng)開始在針對兩輪車的智能網(wǎng)聯(lián)化提供配套方案,包括智能數(shù)字儀表盤、高速連接等。智能國內(nèi)電動兩輪車廠商雖然已經(jīng)開始相關(guān)的智能化布局,但程度與方向不一。
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