本届上海车展,智能电动车集体爆发,各大厂牌,不搞点智能电动车,似乎都不好意思来参加车展。开幕日当天下午,特斯拉展台因为车主维权事件而爆火——它啥都没做就再次获得了顶流,让所有虎视眈眈、精心准备的其他厂牌目瞪口呆,继而很不服气。
上汽通用汽车(SGM)就是。
从北美到中国,在两大核心市场上被特斯拉的风头压着,已经太久了。“迎战特斯拉”,成为GM全球上下一致的决心。4月8日,上汽通用举办的"2021科技体验日"活动,一口气亮出4个必杀技:Ultium平台、VIP智能电子架构、智能VCS虚拟座舱系统、Super Cruise超级智能驾驶系统。并宣称:它们代表了当前行业技术的天花板和发展方向。
这次亮剑行动,除了表达信心,还宣示了通用汽车“迎战特斯拉”的竞争战略:技术对技术,舰炮对舰炮。这种牛仔风格,真的挺美国。
此前“漫长而黑暗”的四年,GM全球CEO Mary和她的同僚们被媒体和华尔街骂的体无完肤——像极了珍珠港事件前的美国(参见《通用汽车的敦刻尔克》)。在宣布撤出除中美两国外全球所有市场两年后,GM酝酿已久的“D Day”(二战诺曼底登陆日)就要来了。
First Kill “超级心血管系统”-Ultium平台
“那些年踩过的坑,都帮你填平了”
“从EV1开始算,过去25年,GM在安全、续航、充电、成本等所有方面,把该踩的坑都踩了一遍”,上汽通用Ultium平台电池系统工程师王不是(花名王小八)说,“Ultium平台的意义,就在于把那些年踩过的坑,都帮你填平了。”
作为笔者认识多年的朋友,王不是谈起这款GM历时多年开发的纯电平台,扬眉吐气,感觉换了一个人。
先对比一组数据:
Ultium同平台下的Hummer EV,百公里加速3秒,续航563km
智己汽车,百公里加速3.9秒,续航615 km
特斯拉model3高性能版,百公里加速3.5秒,续航595 km
大众ID4,百公里加速6.2秒,续航520 km
蔚来ES6长续航版,百公里加速4.5秒,续航600 km
“加速更快,续航更长,充电速度更快,同时更安全,这就是Ultium平台带给用户的实实在在的价值”,王不是说,“优越的数据来源于电池电机性能的大幅提升和结构创新。”
按照王不是的理解,论电池组装的灵活度,Ultium平台这个大哥当之无愧:采用模块化设计,组装起来像搭积木一样简单。2种不同电量的电芯,可串联可并联,组成不同模组单元;3种电池包,电池容量从50千瓦时至 200千瓦时不等,通过模组的增减(8/10/12模组)来满足不同车型需求。更强大的是,模组在垂直方向和水平方向都可以排布,一层不行、再来一层。GM计划推出的电动悍马,就排了2层24模组。
“和宝马iX3现在使用的集中式、大众MEB平台使用的半分布式电池管理技术不一样,Ultium是业内首个采用无线电池管理系统(wBMS)的电动平台”,王不是说,“整包层面减少了90%的线束,重量更轻、空间更省、体积能量密度更高,越短的路就越没有套路,能效不会被白白浪费。”
集中式、分布式和半分布式电池管理技术示意图
无线电池管理系统
在笔者看来,GM提升电池能量密度的思路的确值得借鉴。有些车企通常会采用让电芯变胖变长来提升电量,但造成重量增加、体积增大,实际上只能治标不治本。GM一方面和供应商共同开发电芯,提升制作工艺,另一方面则通过模组化、无线化来减少线束,实现整包能量密度的提升。
除电池模组化,Ultium平台的8合1高集成电驱也实现了模组化:3款高集成驱动系统、3种功率的电驱单元,通过不同的空间排列方式,能实现十几种电驱组合,几乎适用所有的整车平台。
上述几点革新,带来的最直接效果就是,应用Ultium平台的车型动力澎湃、响应快、续航强大,百公里加速最短仅需3秒,最高可以将续航里程提升至724km,比特斯拉Model3足足多出100多公里,这个距离足可从上海开到杭州。
“阻碍电动车消费的另外两个拦路虎,一是充电速度,二是电池安全”,王不是说,“能够在解决好能量密度和功率密度两个核心指标的同时,打掉这两个拦路虎,才是彻底打消用户顾虑的关键”。
再对比一组数据:
Hummer EV,10分钟快充续航160km
蔚来ES6,10分钟快充续航 100km
比亚迪汉,10分钟快充续航135km
特斯拉Model Y,10分钟快充续航 120km
小鹏P7,10分钟快充续航120km……
这组数据说明,Ultium平台支持更高的整车电压,同时以全新的结构设计来解决电池安全,这非常不容易。无论主动安全还是被动安全,Ultium的解决方案,都有独特的创新点。
主动安全防自燃。当电芯出现单体热失控时,通过安全阀的独特设计和快速排气通道,可快速排出高温气体,再辅以集成到模组底部的液冷板系统,可以迅速释放包内热量,降低对相邻模组和电芯的影响,能够减少次生失效。同时,Ultium还采取了整包级别高温排气通道的设计,辅以电池包一端的大面积防爆阀 ,配合模组的“速冷”设计,可快速排除高温气体,释放包内热量。如果这种电池可以降低成本,大概率会成为一种趋势。
除了排气,还有更多热防护措施,比如电芯间用了加厚设计的纳米级航天材料——新一代气凝胶,降低温度传递;液冷板独立集成到每个模组底部,而不是业内常用的整包式液冷板,换热效率提升了10%;集成气压/温度/电压三重传感器,实时智能监控,24小时不间断,一旦失控就会主动降温。包括以上措施在内的7重防护,大幅降低电芯热失控后电池包自燃概率。
被动安全抗压防爆。在碰撞情况下,全员乘位、多位置柱碰及复杂场景下,Ultium平台的安全性皆超越国标、达到航空级五星标准。GM的解决思路是:整包电池用超高强度钢梁分割成了井字形结构,抗挤压性能是国标要求的3倍。并且在碰撞发生后,5秒内即可完成主动放电,确保事故后救援安全。
配重合理保证驾驶安全。Ultium平台模组化电池包设计,可以根据整车底盘平台的需要,横放竖放叠着放,灵活排布,使整车的配重更加合理,上高速、过弯、加速、制动方面的安全性能大大提升。
“但这不是全部”,王不是说,“Ultium平台还有两个大杀器:成本更低、寿命更长。”
在GM和上汽通用的共同努力下,Ultium平台所有零件接口100%共用,三种电池包零件共用率高达约80%,最关键的是,零部件的本土化采购率已经接近100%。在高压、高温、高寒、高湿各种环境下,对Ultium平台做了长时间的稳定性测试,成功实现了电池损耗的优化控制:即使在高压快充环境下,50万公里循环充放测试后,电芯容量仍保持在90%以上。
“Ultium平台的综合指标,达到了当期最佳水准”,王不是说,“这是一个专为电动车开发的超级心血管系统,强大而安全,可以支撑我们后续的一系列产品投放计划。”
Double kill “最强大脑”-VIP智能电子架构
“把飞机的安全系统搬回家”
想象一下这个场景:
1年前买的车,刹车距离似乎长了点,厂商通过无线方式发布软件更新包,升级后刹车距离轻松缩短了6米,这个过程完全没有更换或补充任何硬件。
3年前买的车,就像升级手机APP一样,动动手指,就可以让爱车的软硬件始终和推出的新车差不多水准。
目前,这种理想已经照进了现实,特斯拉的整车电子架构超前性独步全球,Model3仅用3个域控制器就可以控制整台车。
但GM会认输吗?
“VIP智能电子架构,与特斯拉相比,更进一步”,上汽通用电子架构工程师柳青说,“一是数据处理能力更高,二是更安全,就如同让你把飞机的安全系统搬回家。”
如果说Ultium平台是超级心血管系统,VIP智能电子架构,则是GM呈现出的“最强大脑”。
在柳青看来,由于控制器的高度集成融合,很容易发生信息失守,对行车安全和车主安全有重大隐患。为了提升安全性,VIP架构的控制器采取了防守策略,即只允许自己“信得过”的程序加入。就像IOS系统,虽然远远没有安卓系统的包容性高,但安全性和适用性却高很多。
固然,“大脑”数量越少越不会打架,但智能如贾维斯也有被奥创吞噬的危险。通用的打法和特斯拉不同,它没有追求绝对的高度集成,而是借鉴了航空领域,采用主控制器+多种控制模块的方式,将不同软硬件的控制权分流,可以解决汽车产品潜在的侵入攻击及客户数据被窃取风险。
例如发动机的控制接口和播放影音的控制接口分开,即使黑入影音程序,也无法代替驾驶员控制行车动作。还带来一个额外的惊喜,其虚拟座舱系统的接口标准且可访问,消费者可以真正把汽车用成手机,自由下载喜欢的APP,而不用担心车会突然失控。
采用了CAN-FD总线,数据处理能力高达4.5TB/h,相当于5000部超高清电影存储量。还支持10Gbps高速车载以太网通信,自动驾驶的发展严重依赖数据传输能力,通用对自动驾驶的野心可见一斑。
同时,实现了整车级别OTA升级体验,新版本升级范围不再局限于娱乐系统模块,而可以扩展至发动机控制器、变速箱控制、电气化控制等超30个模块的全生命周期升级更新。通过精确的运算和及时更新,新车买来后的3-5年,软硬件都维持在最新科技前沿的豪言壮语,并不是空想。
Triple kill “酷炫外挂”-VCS虚拟座舱系统
“你的老婆不懂车,照样会把它开回家”
当我们在小区发现越来越多的特斯拉、蔚来、小鹏、理想,相对于看不见摸不着的核心硬件,酷炫的外观和酷炫的虚拟座舱对我们有相当的诱惑力。
凯迪拉克LYRIQ把人们对虚拟座舱的理解,提升到一个新的高度。“色彩绚烂细腻,语音交互流畅,AR-HUD极其酷炫好用”,上汽通用智能座舱工程师袁伟说,“VCS虚拟座舱系统可以快速降低驾驶者的学习和决策成本,第一次上手,即使你的老婆不懂车,也照样会把它开回家。”
打开凯迪拉克LYRIQ 33英寸环幕式超视网膜屏,展现在你眼前的是全息投影街区,9K超高清分辨率、完美的色彩还原度。当你抬头时,前挡风玻璃会虚拟投射仪表盘和导航信息,前方真实的道路和投影虚实交织,如同IMAX全景电影。
钢铁侠的眼镜似乎借助汽车变成了现实,驾车变得简单却又充满趣味,这样的购买理由,已足够让人心动。
通用全新一代VCS虚拟座舱为不同品牌配备符合品牌设计调性的大尺寸异形屏,凯迪拉克LYRIQ采用的是33英寸视网膜屏,像素密度PPI达到271,为行业最高。
配置全球领先的双景深激光AR HUD,拥有远、近两个投射显示区域,远屏可通过全息技术与Laser LED实现目的地“实景标记”,实景导航,前向碰撞预警,指令变道等各种效果。该智能座舱还能分区识别主副驾和前后排不同的语音指令。
“虚拟座舱方面,我们完胜特斯拉”,袁伟说,“使用时间越久、场景越复杂,你就越能发现这套系统为驾驶者考虑的有多细致。AR-HUD的使用感受,就如同酷炫的外挂,会让你觉得自己很强大,可以轻松搞定各种路况。”
Quatary kill “王者代驾”-Super Cruise
“一个真正高级的裁缝,可以同时记住28位顾客的尺寸”
“都说特斯拉自动驾驶独步天下,说这话的人,要看看我们的Super Cruise再说”,上汽通用自动驾驶工程师马欣说,“一个真正高级的裁缝,可以同时记住28位顾客的尺寸。光有对外部变化的感知、计算和决策还不够,你必须熟知驾驶者的驾驶习惯并确保他的安全。简单说,自动驾驶要更懂得人,而不是让人去适应自动驾驶。”
在马欣看来,GM不断升级的增强型Super Cruise超级智能驾驶系统,才是真正击败特斯拉的重要砝码。
该系统整合了BLUELINE蓝线车道中央保持系统、全速域自适应巡航控制系统和360度全方位侦测感知等系统,全面覆盖中国境内超过30万公里道路信息。优化了新一代智能泊车辅助系统,车位种类识别更多,还可实现遥控自动出入库。
更重要的是,它更加人性化:特斯拉用方向盘压力来感知驾驶员状态,因此驾驶员双手不能离开方向盘;而Super Cruise则采用红外摄像头方案,可以全天候监测驾驶员状态,在驾驶员注意力不在路面时提醒接管。
另外的不同之处在于,Super Cruise在车身四周的感知上,加入了更多的冗余,尽量保证每一个方向都有摄像头和毫米波雷达两种传感器。特斯拉在Autopilot2.0用上的四个摄像头是三目摄像头和一个后视摄像头,车身两侧没有形成“环视+超声波”的“双保险”。
在导航方面,Super Cruise和Autopilot都使用了高精度GPS和惯性测量单元来帮助定位,Super Cruise的定位精度达到了车道线级别。双方明显的差异点在于地图。虽然马斯克表示,Autopilot会用到更高精度的自动驾驶地图来辅助导航,但是一些Bug和功能限制表明,Autopilot很可能还是用的普通电子导航地图。
相比之下,Super Cruise已经率先用上了自动驾驶激光雷达地图,提供道路曲率数据、车道编号、上下匝道及其它道路属性信息。GM每个季度都会通过OTA的方式更新自动驾驶地图数据。
“我们是王者代驾,不是代驾王者。Super Cruise系统在运行时,注意力始终在驾驶员的安全上,绝不让驾驶员做小白鼠。这一点,我有充分信心。”
D Day -LYRIQ上市日
“凯迪拉克LYRIQ上市之日,就是上汽通用反攻之时”
上海车展媒体日第二天,开始有人问:你觉得凯迪拉克LYRIQ怎么样?其后的时间里,尽管车展人声鼎沸、车型众多,讨论这款车的人仍变得越来越多。
但是很少人关注到,凯迪拉克LYRIQ上市之后,上汽通用汽车旗下三大品牌(凯迪拉克、别克、雪佛兰)将基于Ultium平台在中国主力市场快速布局,4年内推出10款以上国产智能电动车型,覆盖所有主力价格区间。
“通用汽车的智能化战略,深谋远虑。其技术路线图之完备和先进,供应链本地化进度之快,都让人印象深刻”,博世中国一位不愿透露姓名的高管说,“在下一个十年里,任何人不能低估这头巨兽的能量。”
“凯迪拉克LYRIQ上市之日,就是上汽通用的反攻之时”,王不是说,“你将看到一场战域宽广的战争,我们绝不会满足于只占据一小块市场。”
通用汽车和上汽通用历时多年集结的精兵悍将(四大必杀器)和首款基于Ultium平台的车型凯迪拉了LYRIQ,将在今年下半年接受预订,明年初投放战场。
“D Day”即将来临,历史会重演吗?
来源:第一电动网
作者:一朵小花
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