2024年成都車展開幕在即,與此同時,各個汽車品牌的新車和新技術也不斷亮相,如“麒麟電池”“云輦底盤”“易三方”“途靈底盤”等等。層出不窮的新名詞,不只是營銷話術,還是廠家你來我往的經營攻勢,更是“護城河”。技術的進步,也讓消費者得到前所未有的出行體驗。
底盤懸架的革新
市售的量產車,絕大部分底盤懸架都是被動懸架,雖然近幾年在蔚小理們大力推動下,空氣懸架大量普及,但也只是懸架的形式更高級了一點,依然還屬于傳統的被動懸架,即行駛在地面時,車身會隨著地面起伏而晃動,不管是CDC還是MRC還是空氣懸架,都只能減少晃動。
而主動懸架卻能讓車輛如履平地。通過感知傳感器對地面的掃描,結合行駛路線和車輛速度,主動調節懸架的高低軟硬,從而實現各種地形上都有良好的乘坐感受。
云輦系統由比亞迪推出,最大特點就是具備主動懸架調節功能。根據比亞迪的展示,這套系統按照工作形式,分為電液控制(云輦P)和直線電機(云輦Z)控制。其中通過電液控制是通過電控和液體介質實現主動調節懸架的功能。這套系統主要由驅動泵、儲能罐、緩沖蓄能器、剛度/阻尼控制控制器等組成。
直線電機則更加粗暴,簡單點說,就是將傳統的阻尼減振器直接更換為一個直線電機,相比電液控制的方式,響應更快,力度更大。根據比亞迪公布的專利顯示,這套懸架系統能調整車高,還能控制車輛起跳。
此外,吉利AI數字底盤、蔚來的SkyRide?天行,保時捷的Active Ride等都是類似的技術。
后輪轉向
后輪轉向,主要是為了提升低速靈活性。新能源車型受限于電池布局,導致普遍軸距較長,增加了轉彎半徑,同時后輪轉向技術基于電氣架構,更易在電動平臺上實現,這就給后輪轉向的配置天然的優勢。
此前,傳統車型如奔馳就早已配備后輪轉向系統,而國內包括騰勢、小鵬、智己等廠家都推出配備后輪轉向的車型。目前,市面上后輪轉向角度一般是4.5度和10度的轉向角度,而國內某些車廠將后輪轉向玩出新高度,通過大角度的后輪轉向,車輛實現蟹行模式,通過前后電機反向轉動,實現平移進車位的停車方式。
電驅2.0時代 三電機、四電機開始普及
純電大G,仰望U8,將四電機進行量產,坦克掉頭、靜止狀態下陡坡倒車,無一不顯示出極強的動力水平和控制能力。
之前我們講過差速器,是將一個動力源分配給兩個輸出軸,到了新能源時代,一個軸上布置2個電機,免去了差速器,動力的傳遞路徑大幅縮減,還因此獲得了如坦克掉頭,線控轉向等很多新奇的功能。
配圖為Lucid Air Sapphire
騰勢汽車Z9GT搭載的“易三方”技術,就是前軸單電機,后軸雙電機的配置。通過電機獨立驅動/轉向的控制,實現了“圓規掉頭”“極致轉向、內八制動增穩”等新奇功能,廠家的宣傳視頻還凸出顯示出高速爆胎后的車輛操穩性能,都是對電驅系統的控制帶來的全新駕駛體驗。
除了力大飛磚的動力外,三電機、四電機更大的意義是控制層面上帶來的,是安全的冗余能力的體現,為車輛增加多一道保險。
高轉速電機
汽油發動機的一個性能指標就是發動機的轉速,這一點在電機上同樣適用。由于很多新能源汽車都采用的是單檔變速器,齒比太大,極速上不去,速比太多,加速能力又顯得孱弱,因此提高電機的轉速,是提升車輛性能的一個重要途徑。
眾所周知,電機工作時,永磁體轉動會導致巨大的離心力,即便是市面上普通的電機,轉速也在15000rpm上下,也就是每秒轉動250圈。而小米SU7 MAX這種極速接近300km/h的車型,其電機轉速高達21000轉,每秒轉動350下。
為了克服巨大的離心力,需要用到超高強度的硅鋼片來支撐永磁體,防止拉扯撕裂。而小米更高階的V8s電機轉速更高達27200rpm,未來更高轉速的電機轉子甚至用到了碳纖維纏繞工藝。
高轉速還需要更高槽滿率的繞組。小米超級電機V8s的槽滿率高達77%,采用雙向全油冷散熱,同時功率模塊也升級為耐壓性能更高的SiC碳化硅芯片。
4C速率 插混汽車三電直追純電汽車
純電汽車經歷了400V后,目前新車普遍朝800V架構發展。而插混由于發動機的存在,補能需求并不突出。因此目前市面上多數插混車型的充電速度一般在70kW-90kW之間。根據理想汽車官網的資料,其52.3kWh的三元鋰電池充電時間約為25分鐘(20%–80%)。
此外,增程式汽車的工作特性,其在低電量下的加速能力較高電量下有較為明顯的差異。這一點在問界M7和理想L系列上都表現得較為明顯,主要是由于電池在低電壓下的放電能力降低造成的,也就是俗稱的“有電一條龍,沒電一條蟲”。
而阿維塔將插混的三電系統提升到了新的高度。其昆侖增程技術其與寧德時代共同打造的神行增混電池,在滿電狀態下擁有9C峰值放電倍率,即便在低電量狀態下也能保持7.7C的峰值放電倍率。在高電量狀態下,阿維塔07增程四驅車型零百加速時間為4.9秒,而在低電量狀態下,零百加速時間也相差不到1秒,為5.8秒。
電池放電功率更大,讓增程器的工作壓力更小,如此車身的振動也就跟著變小,車輛更舒適了。
同時,阿維塔這個插混電池(54.7kWh版本)峰值充電倍率可達4C,電量從30%充至80%,僅需10分鐘。
其他的三電技術,還有越來越高的電壓和功率模塊。電壓越來越高意味著能提高充電速度,提高電機功率,還能降低線纜的粗細。
SiC功率模塊讓開關速度更快、開關損耗更低,高阻斷電壓、結溫更高和高電流密度意味著更高的密實度和更高的功率密度。相比IGBT,SiC 功率器件開關頻率提升4倍以上、功率密度提升3倍以上,系統平均效率大于97%,最高效率可達99%,可以說從各個環節上增強了新能源汽車的整車性能。
智駕芯片,車機芯片 或將大一統
在傳統燃油車時代,一輛汽車擁有數十個甚至更多控制芯片,這些芯片分布于車身各處,如發動機的ECU、變速器的TCU、穩定系統ESP等。到了新能源時代,汽車電子電氣架構由分布式向域集中轉變,最終形成中央集中式的整車架構,將離散的分布式架構逐步變為集成域控制器。集成度上來了,通信速度更快、運行效率更高、設計和維修方面都有質的飛躍。以高通驍龍為代表的智能座艙芯片就是域控制器的典型案例。
除了智能座艙外,智駕也是各大廠家發力的點。目前智駕芯片主要有英偉達、地平線、華為、Mobileye等提供。其中英偉達當前的主力產品orin于2022年發布,采用7nm制程,單塊芯片算力254TOPS,到了2025年,新一代代號為THOR的芯片算力一舉達到2000TOPS,實現巨大的跨越。
作為DRIVE Orin的后續產品,DRIVE Thor是一款“集中式車載計算平臺”,搭載了NVIDIA為Transformer、大語言模型(LLM)和生成式AI工作負載而打造的Blackwell架構。
Thor只是一顆芯片,可以理解為一臺計算機,具備現代計算器上的一切配置,而汽車廠家可以以多種方式設定DRIVE Thor,他們可以將平臺的所有運算全部用于自動駕駛流程,或將一部分用于智能座艙,另一部分則用于駕駛輔助;將智能座艙芯片和自動駕駛芯片以及所有功能整合至同一個集中式平臺上,相當于智駕芯片集成了車機芯片的功能。(朋月)