嗨，大家好，因为一段时间前很忙，半年多没有写文章，所以经常有朋友私人信件我，问为什么编程数学和算法文章突然停止，这里告诉你，下半年公共账户将继续更新，但我做出了决定，公共账户不仅限于编程技术文章，有时间与你分享我自己的旅行、摄影、投资、金融、股票等知识和技能。上周，我们和一位顾客一起吃饭。我们谈到了新能源汽车的话题。虽然我们有点不同，但我们都相信新能源汽车一定是未来的发展方向，所以今天我想和你谈谈我对新能源汽车的看法。
目前，小米雷军在新闻发布会上宣布小米启动了汽车制造计划。不仅小米，百度、华为等互联网巨头也加入了汽车制造计划。新能源汽车的话题立刻变得热门起来。那么，为什么这些巨头要进入电动汽车行业呢？
特斯拉在2020年初宣布使用宁德时代的磷酸铁锂电池后，A宁德时代股市暴涨600%
今年4月，自华为宣布与长城等汽车公司共同开发新能源智能汽车以来，几家合作汽车公司的股票一直在歌唱
然而，目前新能源汽车行业一直处于较高水平，不建议追逐，可以适当减少头寸，调整后购买，防止切肉。但从长远来看，我仍然对这个行业持乐观态度。
这是一个个问题之前，我们先来看一封信：
这封信是钱学森院士于1992年写给时任国务院副总理邹家华的一封信。钱建议中国绕过燃料汽车的研发，直接进入电动汽车的研发阶段。在这封信中，我真的不得不钦佩钱的远见，预测电动汽车将是未来家用汽车的趋势。
那么电动汽车真的是未来的趋势吗？我想说是的，一定是。原因在这里。我说三点
第一，传统燃油汽车发动机、变速箱技术已经发展到极限，未来几十年内很难再取得重大突破；
二是发展电动汽车是中国摆脱对进口石油依赖的战略必要；
第三，发展电动汽车是中国千载难逢引领世界汽车工业的机遇。
下面我会就这三个问题一一解答，因为我本科是学机械的，在回答这个问题之前，我先给大家科普一下汽车方面的理论知识。
无论传统汽车是什么样子或品牌，它都由五个部分组成：车身总成、动力系统总成、内部仪表总成、悬架底盘总成和轮胎总成。我主要说传统燃油汽车和电动汽车之间最大的区别。传统的燃油汽车动力系统是由发动机将化学能转化为机械能，从而驱动活塞连杆机构进行往复运动。最后，变速箱增加扭矩后，将动力输出到车轮从而实现汽车运动。
让我们来看看传统燃油汽车的结构图
传统燃油车(前后驱)主要总成示意图
燃料汽车的动力系统主要由发动机和变速箱组成。发动机在燃烧室点燃燃油后，产生爆炸推力，驱动活塞连杆运动
1.发动机系统总成，发动机是整个汽车的心脏，主要为汽车提供动力输出
燃烧室结构示意图
燃油在燃烧室内被火花塞引爆，气压急剧增加，从而推动活塞连杆向下移动。连杆依靠飞轮上的惯性返回，同时挤出废气，反复移动
v所有活塞连杆机构将动力输出到同一曲轴上
双杠发动机示意图，你可以想象成骑自行车的人的腿，喇叭是进气门，顶部的轴称为凸轮轴，用于关闭或打开发动机进气口或出气口
2.变速箱系统总成是汽车动力传输中的神经中枢
从以上三张动态图可以看出，发动机的动力传动路线是:燃烧室→活塞→连杆→曲轴。可以传递给曲轴的动力不能直接作为动力输出给车轮。为什么？首先，曲轴接收到的扭矩非常小，不足以驱动整个汽车运动。其次，此时输出速度非常大。即使我们使汽车重量非常轻，曲轴也可以直接驱动汽车，但这种速度是我们无法接受的。
这时候，变速箱就派上用场了。变速箱的主要功能是接收曲轴输出的动力，放大扭矩，降低速度，最终将动力输出到传动轴，从而推动整车前进。事实上，变速箱放大扭矩的原理非常简单。你可以想象，当小齿轮与大齿轮啮合时，它可以增加扭矩，从而降低速度。换档原理实际上是根据手动机械拨叉改变齿轮啮合，从而实现不同的传动比，然后改变速度。
手动变速箱简易换档原理图
家用车双离合变速箱结构示意图
回到我一开始提到的三点:
一是传统燃油汽车发动机、变速箱技术发展到极限，未来几十年很难取得重大突破；
自从德国 戴姆勒-奔驰 汽车公司生产了人类历史上第一辆燃油车后，汽车工业在接下来的100多年里没有改变动力系统，都是发动机 然而，到目前为止，两者的技术进步之路遇到了瓶颈
1.发动机的燃油效率接近人类优化的极限
传统燃油发动机将燃料的化学能转化为机械能，但燃料在燃烧过程中释放的所有能量不能转化为机械能。知道一些物理知识的人也知道，能量转化的效率约为30%，因为燃烧不足或加热发动机外壳会导致能量损失。但据说丰田的一辆燃油车正式声称可以达到近40%，我个人觉得吹嘘很多。想象一下，一来一箱油能跑1000公里，结果只跑了300公里，剩下的700公里都白白浪费了，你不觉得心疼吗？
2.变速箱的研发成本让许多汽车望而却步
事实上，变速箱，特别是自动变速箱，研发的难度绝对高于发动机，更不用说研发周期了，以后的变速箱也涉及到调整问题，中间任何环节的问题，都会使之前的努力失败。我们可以看看世界著名的汽车公司，如大众、丰田、福特制造商有自己的发动机，但世界上只有两三个变速箱制造商，一个是德国采埃孚，一个是日本爱，一个也是小日本捷特科，世界上几乎所有的汽车公司都购买这三个变速箱。
那么，在谈到上述痛点之后，我们如何解决它呢。正如我之前所说，在人类科技进步领域，一个非常有趣的现象是，颠覆一个行业的人永远不会在这个行业中跑得最快，而是找到另一种方式的人。这时，电动汽车出现了。
电动汽车车相比，电动汽车有什么优势？由于电动汽车只依靠一个电机来输出功率，因此没有两个笨重的系统总成：发动机和变速箱。传统燃料汽车的功率输送路径是燃烧室→活塞→连杆→曲轴→离合器→变速箱→传动轴→差速器→车轮和电动汽车直接切断中间过度路径，直接从电机上切断→车轮大大简化了动力传动路径，极大地简化了中间机械的复杂性，减少了中间的能量损失，充分利用了电动汽车电力产生的所有扭矩。
传统燃油汽车的动力传输路径极其繁琐，而纯电动汽车则直接从电机输出到车轮
然而，我在这里提到了差速器。我真的很想花点话和你谈谈这件事。每次我提到差速器，我都想说，尼玛，发明这件事的人真的很有天赋
差速器最早是法国人发明的。他叫雷诺。是的，他是法国雷诺汽车的创始人。我甚至认为差速器几乎是纯机械时代人类最天才的发明。设计非常巧妙。它有什么用？众所周知，燃料汽车的动力传输需要通过传动轴传输到两个车轮，但在汽车转弯过程中，内轮和外轮的速度不同。如何分配适当的速度，这取决于差速器，以防止轮胎磨损。可以说，没有差速器，你每周要去4次S换一次轮胎。
与传统燃油机车相比，回到电动汽车还有很多优点：
首先，没有换档的挫折感。传统燃油机车变速箱在换档过程中不可避免地会改变齿轮副的啮合，导致换档过程中齿轮之间的冲击和振动。
二是实现真正的无变速”。传统燃油汽车变速箱，即便是自动变速箱也是有档位的，也就是说在你踩踏油门的时候速度并非是连续平滑向上加速的，而是在每个档位之间都有瞬间的突变，这是由于机械式变速箱齿轮传动比的固有属性决定的，无法改变。即便是号称能够实现无级变速的CVT变速箱，它也并非是真正的无机变速。可电动汽车就不一样了，依靠马达驱动，它的转速是连续的，没有真正的档位，没有真正的越级。
第三，百公里加速时间短。传统燃油汽车百公里加速时间基本都在10秒左右，但是电动汽车可以做到3秒以内。这是因为电动汽车不需要传统燃油汽车动力的层层传递，从而可以获得更大的启动扭矩。
当然，电动汽车在体验上还具有其他优势，这里就不一一列举了。
那么新能源会是一阵风吗，我们暂且抛开这个话题不说，不管新能源汽车将来如何发展，汽车终究是要走智能化这条路线的，例如自动驾驶，车路互联等等，而这些功能都要建立在线控底盘之上，从这方面来说，传统燃油汽车根本实现不了这一目标，这就好比你总不能把功能性手机的操作系统修修改改变成一个智能操作系统吧，要想实现，必须砍掉重新设计架构。在传统燃油车，我们需要复杂的传动配置，还要经过变速箱再到差速器才能实现四轮的控制，在电动汽车线控地盘上，我们只需要控制电机就能实现四轮驱动与转向，更不用布局复杂的喷油、点火、变速器等逻辑，所有的控制都只需要一个电信号外加软件的算法来实现即可，所以，电动汽车是新能源汽车最佳的载体，而非传统燃油汽车。
所以，在新能源汽车上，人类能够实现从传统机械式驱动汽车转变到通过算法来驱动汽车，随之而来的是极佳的驾驶体验，不知道大家有没有这样的困惑，汽车就不能更加智能一点吗，为我自动避障，自动帮我寻找车位驻车，自动帮我。。。等等，未来这些功能都将来在新能源汽车上一一实现。
更重要的是，新能源汽车必将产生一种新的商业模式，在传统燃油汽车时代，车企的主要是靠卖汽车赚钱，而新能源汽车时代车企们可以通过软件的升级服务来赚钱，这里边就有一个新能源汽车与燃油汽车最大的一个理念车别——软件至上。
何为软件至上？在智能时代，硬件的好坏只能决定一件产品体验的下限，而软件的好坏能够决定一件产品体验的上限。大家想象一下，苹果的核心竞争力是什么？难道真的是他那出色的工业设计，或者说是独特的商业模式？其实这些都不是，真正的竞争力是苹果自家的操作系统，Mac OS X与 IOS，这几乎是苹果经常引以自豪“用户体验”的最大来源。乔布斯认为他们的硬件是服务于他们的软件，而非软件服务于硬件。乔布斯在第一代 iPhone 发布会上曾经引用过一句话：People who are really serious about software should make their own hardware.（那些真正认真于软件的人将会做他们自己的硬件），以表明苹果对软件的重视程度。
无独有偶，在第一代iPhone发布不久，乔布斯与盖茨做客D5峰会，乔布斯始终不愿承认苹果是一家硬件公司，而且他还认为iPod、iPhone、Mac不过是包装着外壳的软件。可见乔布斯对软件有多么重视，也正是这种对软件的执著，造就了苹果在全球用户体验最佳的科技公司。同样，在新能源汽车年代，对汽车的差异化就主要体验在软件方面了。
第二，发展电动汽车是中国摆脱对进口石油依赖的战略必须；
那么中国为什么这么着急发展新能源汽车呢？我们先来看一组数据
截止到2020年，中国每年原油的进口量已经达到5.4亿吨，再次成为世界上最大的石油进口国。为什么要进口这么多呢，原因是自产的根本不够用啊，目前中国自产石油仅能满足国内需求的20%！没错，是20%，而且中国的石油管道大多来自于时局动荡的中东地区，这样对中国石油安全造成了极大威胁。
那么中国每年消耗掉那么多石油，都干什么去了？答案是大部分都被汽车烧掉了，中国石油年消耗中，汽车消耗占比70%，意味着中国只要能找到替代汽车燃油的产品，那么中国的石油消耗就能大大降低，甚至完全能不依赖进口，而且还能降低碳排放。要知道石油作为工业的血液，可以说，我们现在所有的工农业文明都是搭建在石油之上，从你穿的一件衣服，到你吃的一粒米，一碗饭，哪个少得了石油，可以说，没有石油，哪怕把全世界的所有土地都种成棉花，也不够全人类穿衣服的，因为从石油中提炼出来的聚乙烯是生产化纤维的重要原料，石油也是化肥工业的一种重要原料，解放前我国没有化肥工业，小麦亩产仅200斤，那个年代，馒头都是奢侈品，现在有了化肥，亩产可达1000斤，可以说，没有石油，我们还在吃草根，啃树皮。难怪马斯克会说，石油这么宝贵的资源，你们人类竟然拿去烧。。。
那么上哪里找汽车燃油的替代品呢，答案是用电。
由于我国是一个少油多煤的国家，我国的煤炭资源储存丰富，我们完全可以用煤来发电，作为汽车的新能源。可是你可能会说，煤炭更不环保啊，而且火力发电效率更低，这句话没错，可是煤炭发电至少实现了污染的集中处理与排放，而汽油燃烧的排放却是分散在每辆汽车上的，根本不好治理，更重要的是，煤炭发电只是我们目前的一个过渡阶段，不可能长时间用煤的，目前我国已经开始大力发展光伏储能行业，而且未来核电站发电量比也会逐渐增高，从而逐步淘汰掉传统的火力发电。举个例子，香港每年的用电量超过四分之一都是由深圳大亚湾核电站提供的。
第三，发展电动汽车是让中国领跑世界汽车工业一次千载难逢的机会。
如果你只是觉得中国大力发展电动汽车就是仅仅为了省下石油而环保，那就大错特错了，难道还有其他原因或者目的？当然有，我们先来看一张电动汽车结构示意图：
奥迪A8自动驾驶系统传感器搭配图
上面这张图片是奥迪汽车自动驾驶系统搭建的各种传感器，要知道，为了实现自动驾驶，每辆汽车都要配备多种传感器与摄像头，传感器相当于汽车的“皮肤神经”，用于感触外界环境，摄像头相当于汽车的眼睛，用来采集图像。而电动汽车发展起来，势必带动这些传感器产业链，最重要的是，能够提升我国人工智能产业上升一个新台阶。要知道，智能汽车可不仅仅是搭建一块电池与几个电机，再配上几个传感器与相机那么简单，它最重要的是自动驾驶算法，而为了给这些算法提供算力优势，汽车芯片、图像处理引擎芯片、传感器、高精密电机等等又是一个产业链，总之，新能源汽车的发展，势必给我国带来数以万计的产业链升级，这是一个亿万级别的市场，为中国提供一个千万级别数量的就业岗位，更重要的是，一旦中国能够拿下这个行业，中国的汽车工业势必领跑世界，摆脱在燃油汽车时代“以技术换市场”的尴尬局面，这是一个千载难逢的机会，这一场仗，中国必须赢，而且也必定能赢。
最后，给大家科普一下目前主流新能源汽车厂商自动驾驶的解决方案。目前市场上分为两派，一派是以特斯拉为主导的纯视觉解决方案，一派是以国产例如蔚来、小鹏、华为等厂商以视觉+激光雷达+毫米波雷达联合解决方案。这两者各有优劣，纯视觉方案对厂商的算法是一个极大的挑战，但是成本低；视觉+雷达联合方案则更为安全，但是成本高。在这个科技时代，我始终相信选择比努力重要，如果你想加入人工智能这个行业，那么我认为新能源汽车是一个不错的行业，毕竟刚刚起步，完全可以加入进来。而且现在30K已经是白菜价了，还犹豫什么，上车吧！