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新能源浪潮下的汽車零部件供應鏈與物流變革

發布日期:2023-12-29  來源:物流技術與應用

核心提示:新能源浪潮下的汽車零部件供應鏈與物流變革伴隨汽車產業電動化、智能化、網聯化轉型發展加速,新能源汽車的動力總成、電子電器等
 新能源浪潮下的
 
汽車零部件供應鏈與物流變革
 
伴隨汽車產業“電動化、智能化、網聯化”轉型發展加速,新能源汽車的動力總成、電子電器等核心零部件模塊正在不斷創新迭代,給汽車零部件供應鏈與物流發展帶來了很多新課題,汽車零部件的供應鏈管理體系正在發生深刻變革,零部件物流運作也面臨著眾多新挑戰。
 
前言
 
汽車零部件大體可以分為五大模塊,分別為內飾、外飾、動力總成、底盤、電子電器。新能源汽車與傳統燃油汽車的零部件最大差別,體現在動力總成和電子電器兩大模塊。
 
在3月1日舉行的國務院新聞辦公室“權威部門話開局”系列主題新聞發布會上,工業和信息化部副部長辛國斌表示:“今年新能源汽車產業將保持良好的發展態勢,生產和銷售將實現穩定增長。數據顯示,2022年我國新能源汽車產銷實現705.8萬輛和688.7萬輛,同比分別增長96.7%和93.4%,我國新能源汽車的產銷連續8年位居世界第一。如果我們拉長時間維度看,自2012年我國出臺實施《節能與新能源汽車產業發展規劃》以來,新能源汽車銷售的年均復合增長率達到87%,累計推廣新能源汽車達到1596萬輛。”他表示,我國已成為全球汽車產業電動化轉型的重要引導力量。
 
汽車零部件是汽車產業發展的重要基礎,是支撐汽車產業健康發展的必要因素,特別是在汽車產業轉型過程中更需要強大的零部件體系作為支撐。不同于傳統燃油汽車,新能源汽車具有電動化、智能化、網聯化三大“革命性”特征,這些特征不僅推動汽車零部件產品和技術創加速發展,更在推動汽車零部件供應鏈與物流體系建設發生變革。
 
近日,一位業內資深管理者就 “新能源汽車發展下的汽車零部件供應鏈與物流變革” 話題接受了本刊采訪。他曾在傳統車企、新能源車企負責供應鏈與物流管理,現為某新能源造車新勢力車企的訂單全生命周期項目經理。近兩年,在該公司新車型研發和量產過程中,他與團隊一道對零部件供應鏈與規劃進行了深入研究。針對新能源浪潮下的汽車零部件供應鏈與物流變革,與我們進行了詳細而全面的介紹分享。
 
 
 
汽車零部件供應鏈與物流發生變革
 
 
新能源汽車零部件發展變化
 
汽車零部件大體可以分為五大模塊,分別為內飾、外飾、動力總成、底盤、電子電器。新能源汽車與傳統燃油汽車的零部件最大差別,體現在動力總成和電子電器兩大模塊。
 
動力總成是汽車的心臟,為汽車運行提供所有動力來源,其性能直接決定了整車的動力性、經濟性。傳統燃油車的動力總成模塊由發動機和變速箱組成,汽車主機廠通常獨立研發和生產發動機和變速箱,整個動力總成供應鏈與物流都是自管自營。
 
 
 
動力電池供應鏈與物流是全新課題
 
新能源汽車的動力總成模塊主要由動力電池和電驅動總成兩大細分模塊組成,其中電驅動總成系統有電驅動系統和電源系統兩部分,電驅動系統包含電機、電控制器、減速箱,是驅動電動汽車行駛的核心部件;電源系統包含車載充電機(OBC)、DC-DC 轉換器和高壓配電盒,是動力電池組進行充電、電能轉換及分配的核心部件。
 
當前階段,新能源動力總成系統正處于產品與技術迭代創新發展過程中,大多數主機廠的新能源汽車年產量還不高,因此新能源汽車動力總成零部件研發與生產仍主要依附于TR1供應商,比如電池方面TR1供應商主要是大家熟悉的寧德時代、比亞迪、超威、國軒高科等,電驅動總成方面TR1供應商主要是法雷奧、博世等。當然,目前也有部分主機廠已經在逐步探索自研、自產新能源動力總成,例如特斯拉、長城、大眾、上汽通用等。總體來說,新能源動力總成給零部件供應鏈帶來了全新挑戰。
 
新能源汽車的“智能化、網聯化”趨勢,推動了汽車電子電器氣模塊的創新發展。傳統燃油車的電子電器模塊主要由空調、儀表等傳統零部件組成,而新能源汽車的電子電器模塊除空調、儀表等傳統零部件以外,還新增智能座艙、智能駕駛兩大細分模塊。
 
 
 
智能駕駛是新能源車型提高產品力和競爭力的重要一環
 
與傳統座艙相比,智能座艙是整合液晶儀表、信息娛樂系統、HUD、流媒體后視鏡等多種電子部件的復雜系統,能夠直觀地提升視聽娛樂和人機交互體驗,個性化、定制化的座艙配置和功能成為新能源車的特色,能夠幫助提升品牌和車型認知度。因此,智能座艙成為各大整車廠商及零部件供應商的布局重點。
 
智能駕駛系統能夠為用戶提供安全、舒適、極具樂趣和科技感的駕乘體驗,成為提高車型產品力和競爭力的重要一環。作為量產時間短、技術門檻高的領域,特斯拉、蔚來、小鵬、理想等新勢力積極布局智能駕駛,將其視為趕超競爭對手的關鍵環節,帶動了整車廠商、零部件企業及華為、百度、騰訊等科技公司展開全面競爭。
 
 
 
智能駕駛是新能源車型提高產品力和競爭力的重要一環
 
目前,智能座艙、智能駕駛領域的主流供應商包括德賽西威、棱鏡全息、均勝電子、華為等,百度在智能駕駛方面能力十分突出,騰訊目前還主要側重在數字化軟件系統解決方案方面。從汽車供應鏈與物流規劃層面來看,智艙智駕變化更多是來自采購方案的變化,例如TR1供應商硬件以及數字化平臺方案供應商之間的匹配問題,軟硬件集成中的成本問題等等,對于實際執行層面帶來的影響并不突出。
 
新能源汽車動力總成系統、智能座艙、智能駕駛等零部件模塊的變化影響了汽車芯片應用,相對傳統燃油車,新能源汽車中應用的芯片種類、數量都大幅增加。在芯片短缺的大環境下,芯片采購成本大幅增加,芯片能否及時供應直接影響著工廠生產,對新能源汽車研發和生產中的芯片供應鏈規劃帶來挑戰。
 
 
 
芯片供應鏈與物流規劃面臨挑戰
 
 
供應鏈管理變革
 
新能源汽車零部件的發展變化,對傳統汽車企業和零部件企業的供應鏈管理體系帶來變革,主要體現在以下幾個層面:
 
1
 
建立專屬團隊,升級管理權限
 
伴隨汽車產業發展,傳統車企和零部件企業都已經形成十分成熟、標準的供應鏈業務組織架構。例如,傳統動力總成和電子電器都已經有供應鏈業務團隊完成采購定點、采購執行、跟蹤零部件到貨等各方面規劃與運作。
 
而隨著新能源車型的引入,我們發現動力電池、芯片兩大零部件在原有的供應鏈業務團隊組織下很難高效管理,主要原因在于:動力電池和芯片已完全打破了傳統零部件供應鏈采購計劃體系,傳統零部件供應鏈采購計劃體系是3個月,而動力電池和芯片的采購計劃是52周,甚至更長;在傳統供應鏈管理團隊等級劃分中,動力電池和芯片的等級并不高,因此在業務執行過程中可能需要層層匯報、審批,但是面對電池和芯片都屬于緊缺資源、采購成本也很高的情況下,層層匯報審批往往會喪失最佳采買機遇;此外,動力電池和芯片在供應鏈和物流運作中,對于存儲、揀選、運輸等各種物流作業環節也有其特殊要求,整個物料管理也不能與傳統零部件一概而論。
 
我們看到,在新能源車企的供應鏈組織架構中都會建立起專屬的芯片管理和電池管理團隊,新能源動力總成、智能座艙、智能駕駛供應商們也建立起專屬芯片管理團隊,這些團隊在權限上擁有比較高的匯報級別,可以獲取更直接、更快速的資源支持。
 
2
 
“大”供應鏈一體化管理
 
通常汽車供應鏈管理具備采購定點、供應商質量管理、采購執行三大職能,其中采購定點是指通過招標、比價等方式確定供應商;供應商質量管理就是供應商質量管理工程師(SQE)來對供應商所供原材料的質量進行檢查,對質量缺陷進行反饋及改善,對供應商進行考核等;采購執行是指預測零部件需求、零部件訂貨,以及零部件到貨全流程跟蹤。傳統燃油車供應鏈管理模式下,各個職能由不同部門領導分管。
 
而新能源汽車零部件技術創新迭代加速,新車型更新換代也不斷提速,各大職能部門之間協調溝通等工作越來越繁雜,因此很多新能源車企開始將三大部門職能合并統歸到一個管理團隊,由一個領導統一進行管理,甚至有些造車新勢力將產、銷兩大板塊管理職能融合,形成產銷一體化供應鏈管理體系,也就是部門領導既對生產供應鏈的產量負責,也對銷售市場負責,以產銷指標來對整個供應鏈團隊進行考核。
 
3
 
制定多軌供應商管理方案
 
當前,動力總成系統、智能座艙、智能駕駛零部件都處于技術創新迭代階段,很多產品都是根據新能源車型需求進行的新品研發,很多產品及核心零部件都需要一定周期的研發、測試才能正式投入項目應用;在傳統模式下,一種零部件一般會指定一個供應商,這種模式會給供應零部件的質量、時效性保障等方面帶來一定風險。
 
為了保障新車型量產、新零部件項目順利生產等,車企和TR1供應商通常會對電池、智能座艙、智能駕駛中的電子電器件等核心零部件制定多軌供應商方案,以降低單一零部件供應商因產品質量問題、產能不足等帶來的風險,在保證零部件產品質量的同時使生產順利進行。
 
4
 
調整MMOG/LE認證體系應用
 
MMOG/LE是一套廣泛在物流管理/物流評審中所使用的營運實踐和程序,是一項對供應商物流進行規范管理的認證體系。
 
在體量較大的傳統燃油車主機廠的供應鏈管理中,TR1、TR2供應商們都需要通過MMOG/LE體系認證,以此來對供應商物流運作質量和效率進行管理。但目前新能源車企多數還處于量產初期,對零部件需求量不大,但是任何零部件物流通過MMOG/LE體系審核所需要的流程、成本都是一樣的,很多零部件供應商沒有足夠精力去做這樣的體系評審,從而成為聚焦核心業務發展的一大負擔。
 
因此,目前很多還處于量產初期的新能源車企,去掉了對很多冗余的供應商MMOG/LE體系審核,而是結合自身需求對一些重點零部件,以及重點零部件的原材料或子零件項目進行MMOG/LE認證。
 
 
物流運作挑戰
 
零部件物流運作的挑戰,可以從兩個視角來看。
 
一是從零部件供應商視角,主要物流挑戰主要在于動力總成物流運作,比如新能源動力總成項目合作過程中,零部件供應商如何進行物流規劃,在滿足主機廠需求的情況下能夠做到低成本運行。尤其是當前階段,新能源車型更迭加速,動力總成產品創新迭代也在加速,對于動力總成零部件企業來說,面臨著新老產線交替、產線兼容多款產品生產下的物流管理,整個物料體系管理更為復雜,對物流的柔性化、高效率、低成本等方面都帶來了全新挑戰。
 
二是從主機廠視角,最主要差異和挑戰就在電池物流運作,從電池工廠的生產物流、電池包裝、電池入廠物流,到上線裝配物流,整個物流運作都是全新課題,具體來說:
 
1
 
電池生產物流
 
目前,越來越多的主機廠正在自建電池工廠,電池工廠的物流規劃與運作也頗受重視。新能源汽車電池工廠,無論是從電池產品設計研發,還是從電池工廠的產能來看,均處在迭代過程當中,因此電池生產物流規劃中要徹底丟棄大批量、少品種的傳統發動機工廠的物流設計思路,而應以小批量、多品種、快速迭代、及時響應的柔性化物流思路進行電池生產物流布局。
 
要通過數字化物流系統設計來實現電池生產與下游整車需求,以及上游原材料需求的信息聯通,實現整個電池物流高效運行,及時響應需求,做好庫存控制和物流成本管控。
 
2
 
電池入廠物流運輸
 
目前,大多數主機廠的電池還是依托于TR1供應商,TR1供應商通常會在客戶資源比較豐富的地區部署區域倉,并根據主機廠生產需求完成電池入廠物流運作;對于比較偏遠地區的主機廠,在沒有一定足夠的體量需求下則是通過長途運輸的方式,先運輸到主機廠自建的廠內電池倉中進行存儲。
 
因電池屬于危險品,且重量大、體積大,對倉儲與運輸都提出挑戰。例如,電池倉需要滿足電池通風、濕度、溫度、消防等基礎設施條件要求。在物流運輸過程中需要應用具有相關資質的危險品運輸車輛,以及具有危險品運輸資質的司機完成運輸作業,并且由于防爆要求,電池在運輸過程中對于包裝器具要求也較高,且不可堆疊,所以通常一輛卡車只能運載8塊電池,導致電池物流包裝和運輸成本都非常高,這也是各大主機廠正在面臨的挑戰。目前,一些具有一定體量的造車新勢力,通過自購自營電池運輸車輛的方式,以此來降低電池的物流運輸成本。
 
3
 
總裝車間電池上線
 
在新能源總裝車間的電池上線環節,多采用機運鏈形式進行電池輸送上線及校核安裝。主要形式分為三類:
 
第一類,機運鏈運載電池到達工位,車身緩慢下降,機運鏈舉升電池,上下對放完成合裝,相對來說效率比較低。
 
第二類,機運鏈運載電池到達工位旁,然后由吊具把電池包吊放至自動舉升式安裝工位,該工位自動舉升并與車身完成合裝。這種方式作業效率較高,但是一次性投資較大,單整臺套機運鏈及頂升工位投資成本為50~100萬元不等。為節約成本,一些傳統主機廠總裝車間在引入新能源車型時,還會通過對原有發動機機運鏈進行改裝來形成這樣的電池組裝產線,但隨著車輛生產節拍加快,該工位極有可能成為產能提升的硬瓶頸。
 
第三類,目前一些生產節拍要求較高的新能源主機廠,也會采用重載頂升式AGV來完成電池上線和合裝,這是一種實現柔性化、高節拍生產的高效解決方案,目前重載頂升式AGV的單臺套成本也較高,更適合產量規模較大的車企在新廠房規劃建設中,或者是在一些空間相對比較充足的老廠房改造中選用。
 
 
 
大眾全新的MEB平臺工廠
 
 
 
上汽通用奧特能平臺超級工廠
 
 
智能物流技術應用成為趨勢
 
當前,傳統車企正在加速轉型,越來越多的車企開始形成新能源汽車全產業鏈研發和制造能力,造車新勢力也在圍繞新能源汽車的性能提升、成本降低等方面全面發力,我國新能源汽車產業必將蓬勃發展。
 
未來,伴隨新能源產業發展,新能源汽車零部件發展將持續加速,對供應鏈與物流規劃建設也會不斷提出新要求。2020年10月,國務院頒布的《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》中提出,推進智能化技術在新能源汽車研發設計、生產制造、倉儲物流、經營管理及售后服務等關鍵環節的深度應用。對于車企及動力電池制造企業來說,在生產制造與倉儲物流如何進行智能化技術應用,幫助企業提高生產效率、降低生產成本,已成為主要研究問題。
 
我們也看到越來越多的企業,如今天國際、無錫中鼎等物流系統集成商,以及新松、海康等機器人解決方案服務商,進入了新能源汽車領域,圍繞新能源汽車物流場景進行技術與解決方案創新,相信未來一定出現越來越多智能、高效、低成本的供應鏈與物流解決方案,伴隨汽車產業企業的探索,新能源汽車供應鏈與物流運作也將會更加成熟。

 
 
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