電動汽車基礎(chǔ)該如何打?
從我國啟動推廣新能源汽車產(chǎn)業(yè)至今,絕大多數(shù)車企在開發(fā)電動汽車的時候,還是基于傳統(tǒng)燃油車底盤改裝的思路。在補貼時代,因其具有短平快的優(yōu)勢而倍受青睞,但在后補貼尤其是無補貼時代,車企需要用慧眼看清
從我國啟動推廣新能源汽車產(chǎn)業(yè)至今,絕大多數(shù)車企在開發(fā)電動汽車的時候,還是基于傳統(tǒng)燃油車底盤改裝的思路。在“補貼時代”,因其具有短平快的優(yōu)勢而倍受青睞,但在后補貼尤其是無補貼時代,車企需要用慧眼看清基礎(chǔ)平臺的本質(zhì),布局前瞻性核心技術(shù),才能避免跟隨型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)致的技術(shù)空心化尷尬。
不能走在老路上
傳統(tǒng)底盤,或者說平臺,是開發(fā)汽車的依托和基礎(chǔ),但已經(jīng)是上個時代的概念。任何一家電動汽車企業(yè),如果在研發(fā)的時候,還在吹噓自家的底盤多么牛的時候,顯然你就out了。
如果說燃油車的核心是底盤,電動汽車的核心則是電氣化,以及以此為基礎(chǔ)的智能化。因為去掉了發(fā)動機、變速箱、傳動軸、油箱、冷凝器、進排氣系統(tǒng)等,電動汽車的結(jié)構(gòu)變得非常簡單。尤其是不用考慮發(fā)動機和變速箱兩大核心總成的懸置,使得底盤布置變得非常簡單,不僅可以極大提升安全性,同時也有效提升空間的利用率。
同時,電動汽車的高壓電池使得電子轉(zhuǎn)向和電子制動變得快速和準確。因為燃油車的力矩輸出是模擬信號,而電動汽車力矩控制可以是數(shù)字的。可以這樣比喻,燃油車就如一頭大象,電動汽車就是一只猴子,他們在比靈活性。這就是為什么,奧寶奔的ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))用起來令人欲哭無淚,而特斯拉的Autopilot(自動巡航),人們用了都說好。
由此,電動汽車和燃油車相比,為汽車向電氣化、智能化轉(zhuǎn)型提供了極大的想象空間,更為自主品牌提供了追趕甚至超越國外品牌的機會。雖然國外品牌紛紛發(fā)布電動汽車新平臺,例如大眾在2015年開始啟動MEB全新電動車平臺,梅賽德斯啟用EVA電動車模塊化平臺,寶馬開發(fā)了FSAR電動車平臺,尼桑在2016年宣布啟動新的電動車平臺。但從眼下的形勢來看,基于電動平臺的研發(fā),尤其是電氣化+智能化集成技術(shù)方面,目前各家企業(yè)基本處于同一起跑線,至少不是代際的差別,而且大家都缺乏經(jīng)驗,人才奇缺。
從國家層面分析,德日等國家在傳統(tǒng)的底盤研發(fā)和精細制造領(lǐng)域積累的優(yōu)勢比較突出,但缺乏智能化方面的兩點。美國作為“車輪上的國家”,憑借良好的創(chuàng)新土壤,在能源、智能、信息等領(lǐng)域培育出眾多優(yōu)秀企業(yè),將來會是中國最大的競爭對手。如特斯拉以顛覆為目標開發(fā)出全新的電動汽車平臺,為新能源汽車行業(yè)樹立了一個標桿。
我國雖然傳統(tǒng)燃油車三大核心技術(shù)存在明顯差距,但優(yōu)勢在于擁有智能產(chǎn)業(yè)和相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)科技方面的人才,以及“中國制造”的全產(chǎn)業(yè)鏈儲備,因此,當(dāng)下要明確的是不能再重走當(dāng)年的老路,尤其是一邊拿著國家和地方財政補貼,一邊走低質(zhì)低價的老路。
瞄準未來的方向
當(dāng)國內(nèi)車企走出“溫室”后,迎面而來的可能是“寒戰(zhàn)”,也可能是“熱戰(zhàn)”,需要從哪些方面重點研發(fā),才能走出一片天?
一是高效率的Pack(電池成組)技術(shù)。電池包是所有電動汽車研發(fā)的重中之重。Pack的研發(fā)實力,是能夠決定未來的重中之重,這里有很多工作值得做的。
在電芯形狀方面,圓柱和方形,可謂各有千秋。比如圓柱電池,Pack開發(fā)的難度最大,但是這種電芯能量密度高、功率密度也高。而方殼電池易于管理,但能量密度和功率密度比較中庸。有些自主品牌車企,為了確保動力電池的安全,把Pack做的很重,雖然電芯的能量密度可以,但Pack的能力密度大幅度降低,這也是巨大的問題。
在Pack管理上,很重要的一點就是監(jiān)控溫度。實施冷卻或者加熱,讓電池處于它的工作區(qū)間內(nèi),同時要降低散熱和加熱的能耗,將非常重要。
二是合理的整車電氣架構(gòu)。燃油車的總線架構(gòu)非常簡單落后,當(dāng)下所有車企都在改造原有的CAN總線電氣架構(gòu)。燃油車只有一個電瓶供電,且電壓僅為12伏,為了帶動汽車電器,比如門,窗,座椅,燈具等,需要很大的電流,這就導(dǎo)致車上的電纜又多又粗又長。一方面重量很重,另一方面線束散亂。汽車上的線束,極大地影響了汽車總裝的效率,需要投資巨大的四大工藝車間,總裝車間的效率非常低下。電動汽車完全可以有非常優(yōu)秀的整車電氣架構(gòu)。一方面巨大的電池可以平鋪到整個車底部,可以有多個電力輸出口,大幅度降低線束的用量;另一方面,還可以設(shè)置多個電能管理中心,根據(jù)所需電壓的不同,實行智能化輸電管理。
整車電氣架構(gòu),除了支持強電系統(tǒng)外,還要友好地支持弱電系統(tǒng),比如CPU、局域網(wǎng)、手機充電接口,等一系列人性化的設(shè)計。最重要的是,要整合好各類芯片,為智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)做好支撐。
三是智能駕駛方案配置。電動汽車研發(fā)如果沒有智能駕駛,將會毫無競爭力。2018年上市的電動汽車,如果沒有ADAS系統(tǒng),將會無顏在這個車市上競爭和出沒。
即使配備了ADAS系統(tǒng),還要看其能夠具備哪些功能,是否能夠達到AD L2級別或者更高,都將成為用戶是否會購買的重要選擇依據(jù)。
ADAS將大幅度提升車輛的主動安全性,降低出事故的概率。但是,ADAS絕不是簡單的安裝問題,首先要看應(yīng)用方案、集成和整合程度,其次要看用戶體驗和持續(xù)升級能力。這些都會極大考驗整車企業(yè)的研發(fā)能力,背后的挑戰(zhàn)包括AI的算法是否優(yōu)秀?算法和傳感器、芯片、執(zhí)行機構(gòu)的匹配是否到位?系統(tǒng)安裝后,是否能夠發(fā)揮預(yù)期的效果?
四是車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián))。對用戶而言,車聯(lián)網(wǎng)將不再是一個擺設(shè)。到2019年時,車聯(lián)網(wǎng)的流量消耗就不會有任何問題,此時就剩下應(yīng)用的體驗問題。
車聯(lián)網(wǎng)的幾大基礎(chǔ)應(yīng)用包括:良好的語音交互能力,良好的地圖服務(wù),良好的車載娛樂服務(wù)。如果能夠把這三大服務(wù)整合好,車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將會影響到用戶的購車選擇。當(dāng)然,遠程車輛控制也是標配:比如控制空調(diào),開車門,手機啟動發(fā)動機。車輛的另外一個具有想象力的應(yīng)用拓展方向是車載屏、手機屏和電腦屏的賬號打通。
上述這些功能的開發(fā),將對汽車企業(yè)造成多方面的挑戰(zhàn),包括需要整合芯片、操作系統(tǒng)深度定制,應(yīng)用無縫集成。僅以語音功能為例,就包括底層芯片、車內(nèi)麥克風(fēng)陣列、無線通訊模塊和算法提供商的選擇,最后匹配和整合到一起,才能發(fā)揮最大的效用。事實上,現(xiàn)在應(yīng)用的車內(nèi)語音識別方案普遍讓人無力吐槽。對于車企而言,做車聯(lián)網(wǎng)的另外一個核心目標是,積累用戶數(shù)據(jù),為未來的用戶運營奠定基礎(chǔ)。
電動汽車時代,車型產(chǎn)品之間的競爭,機械性能的競爭是基本功。做好這些東西,不會有任何加分。真正決定命運的,能夠讓企業(yè)在競爭中致勝的是:電氣架構(gòu)和基于此的智能化。
不能走在老路上
傳統(tǒng)底盤,或者說平臺,是開發(fā)汽車的依托和基礎(chǔ),但已經(jīng)是上個時代的概念。任何一家電動汽車企業(yè),如果在研發(fā)的時候,還在吹噓自家的底盤多么牛的時候,顯然你就out了。
如果說燃油車的核心是底盤,電動汽車的核心則是電氣化,以及以此為基礎(chǔ)的智能化。因為去掉了發(fā)動機、變速箱、傳動軸、油箱、冷凝器、進排氣系統(tǒng)等,電動汽車的結(jié)構(gòu)變得非常簡單。尤其是不用考慮發(fā)動機和變速箱兩大核心總成的懸置,使得底盤布置變得非常簡單,不僅可以極大提升安全性,同時也有效提升空間的利用率。
同時,電動汽車的高壓電池使得電子轉(zhuǎn)向和電子制動變得快速和準確。因為燃油車的力矩輸出是模擬信號,而電動汽車力矩控制可以是數(shù)字的。可以這樣比喻,燃油車就如一頭大象,電動汽車就是一只猴子,他們在比靈活性。這就是為什么,奧寶奔的ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))用起來令人欲哭無淚,而特斯拉的Autopilot(自動巡航),人們用了都說好。
由此,電動汽車和燃油車相比,為汽車向電氣化、智能化轉(zhuǎn)型提供了極大的想象空間,更為自主品牌提供了追趕甚至超越國外品牌的機會。雖然國外品牌紛紛發(fā)布電動汽車新平臺,例如大眾在2015年開始啟動MEB全新電動車平臺,梅賽德斯啟用EVA電動車模塊化平臺,寶馬開發(fā)了FSAR電動車平臺,尼桑在2016年宣布啟動新的電動車平臺。但從眼下的形勢來看,基于電動平臺的研發(fā),尤其是電氣化+智能化集成技術(shù)方面,目前各家企業(yè)基本處于同一起跑線,至少不是代際的差別,而且大家都缺乏經(jīng)驗,人才奇缺。
從國家層面分析,德日等國家在傳統(tǒng)的底盤研發(fā)和精細制造領(lǐng)域積累的優(yōu)勢比較突出,但缺乏智能化方面的兩點。美國作為“車輪上的國家”,憑借良好的創(chuàng)新土壤,在能源、智能、信息等領(lǐng)域培育出眾多優(yōu)秀企業(yè),將來會是中國最大的競爭對手。如特斯拉以顛覆為目標開發(fā)出全新的電動汽車平臺,為新能源汽車行業(yè)樹立了一個標桿。
我國雖然傳統(tǒng)燃油車三大核心技術(shù)存在明顯差距,但優(yōu)勢在于擁有智能產(chǎn)業(yè)和相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)科技方面的人才,以及“中國制造”的全產(chǎn)業(yè)鏈儲備,因此,當(dāng)下要明確的是不能再重走當(dāng)年的老路,尤其是一邊拿著國家和地方財政補貼,一邊走低質(zhì)低價的老路。
瞄準未來的方向
當(dāng)國內(nèi)車企走出“溫室”后,迎面而來的可能是“寒戰(zhàn)”,也可能是“熱戰(zhàn)”,需要從哪些方面重點研發(fā),才能走出一片天?
一是高效率的Pack(電池成組)技術(shù)。電池包是所有電動汽車研發(fā)的重中之重。Pack的研發(fā)實力,是能夠決定未來的重中之重,這里有很多工作值得做的。
在電芯形狀方面,圓柱和方形,可謂各有千秋。比如圓柱電池,Pack開發(fā)的難度最大,但是這種電芯能量密度高、功率密度也高。而方殼電池易于管理,但能量密度和功率密度比較中庸。有些自主品牌車企,為了確保動力電池的安全,把Pack做的很重,雖然電芯的能量密度可以,但Pack的能力密度大幅度降低,這也是巨大的問題。
在Pack管理上,很重要的一點就是監(jiān)控溫度。實施冷卻或者加熱,讓電池處于它的工作區(qū)間內(nèi),同時要降低散熱和加熱的能耗,將非常重要。
二是合理的整車電氣架構(gòu)。燃油車的總線架構(gòu)非常簡單落后,當(dāng)下所有車企都在改造原有的CAN總線電氣架構(gòu)。燃油車只有一個電瓶供電,且電壓僅為12伏,為了帶動汽車電器,比如門,窗,座椅,燈具等,需要很大的電流,這就導(dǎo)致車上的電纜又多又粗又長。一方面重量很重,另一方面線束散亂。汽車上的線束,極大地影響了汽車總裝的效率,需要投資巨大的四大工藝車間,總裝車間的效率非常低下。電動汽車完全可以有非常優(yōu)秀的整車電氣架構(gòu)。一方面巨大的電池可以平鋪到整個車底部,可以有多個電力輸出口,大幅度降低線束的用量;另一方面,還可以設(shè)置多個電能管理中心,根據(jù)所需電壓的不同,實行智能化輸電管理。
整車電氣架構(gòu),除了支持強電系統(tǒng)外,還要友好地支持弱電系統(tǒng),比如CPU、局域網(wǎng)、手機充電接口,等一系列人性化的設(shè)計。最重要的是,要整合好各類芯片,為智能駕駛和車聯(lián)網(wǎng)做好支撐。
三是智能駕駛方案配置。電動汽車研發(fā)如果沒有智能駕駛,將會毫無競爭力。2018年上市的電動汽車,如果沒有ADAS系統(tǒng),將會無顏在這個車市上競爭和出沒。
即使配備了ADAS系統(tǒng),還要看其能夠具備哪些功能,是否能夠達到AD L2級別或者更高,都將成為用戶是否會購買的重要選擇依據(jù)。
ADAS將大幅度提升車輛的主動安全性,降低出事故的概率。但是,ADAS絕不是簡單的安裝問題,首先要看應(yīng)用方案、集成和整合程度,其次要看用戶體驗和持續(xù)升級能力。這些都會極大考驗整車企業(yè)的研發(fā)能力,背后的挑戰(zhàn)包括AI的算法是否優(yōu)秀?算法和傳感器、芯片、執(zhí)行機構(gòu)的匹配是否到位?系統(tǒng)安裝后,是否能夠發(fā)揮預(yù)期的效果?
四是車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián))。對用戶而言,車聯(lián)網(wǎng)將不再是一個擺設(shè)。到2019年時,車聯(lián)網(wǎng)的流量消耗就不會有任何問題,此時就剩下應(yīng)用的體驗問題。
車聯(lián)網(wǎng)的幾大基礎(chǔ)應(yīng)用包括:良好的語音交互能力,良好的地圖服務(wù),良好的車載娛樂服務(wù)。如果能夠把這三大服務(wù)整合好,車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將會影響到用戶的購車選擇。當(dāng)然,遠程車輛控制也是標配:比如控制空調(diào),開車門,手機啟動發(fā)動機。車輛的另外一個具有想象力的應(yīng)用拓展方向是車載屏、手機屏和電腦屏的賬號打通。
上述這些功能的開發(fā),將對汽車企業(yè)造成多方面的挑戰(zhàn),包括需要整合芯片、操作系統(tǒng)深度定制,應(yīng)用無縫集成。僅以語音功能為例,就包括底層芯片、車內(nèi)麥克風(fēng)陣列、無線通訊模塊和算法提供商的選擇,最后匹配和整合到一起,才能發(fā)揮最大的效用。事實上,現(xiàn)在應(yīng)用的車內(nèi)語音識別方案普遍讓人無力吐槽。對于車企而言,做車聯(lián)網(wǎng)的另外一個核心目標是,積累用戶數(shù)據(jù),為未來的用戶運營奠定基礎(chǔ)。
電動汽車時代,車型產(chǎn)品之間的競爭,機械性能的競爭是基本功。做好這些東西,不會有任何加分。真正決定命運的,能夠讓企業(yè)在競爭中致勝的是:電氣架構(gòu)和基于此的智能化。
責(zé)任編輯:仁德財
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