底盤,或許是中國品牌需要攻破傳統(tǒng)車企的最后技術(shù)領(lǐng)地。智能電動汽車時代的底盤,應(yīng)該是什么樣子?
是智能化?還是電動化?抑或是其他趨勢,這是一個值得思考的系統(tǒng)性問題,尤其是在AI技術(shù)與智能電動汽車交匯的當下。
傳統(tǒng)印象中的汽車底盤,是一個自買車之后不會再有更新的配置,或許3萬公里換一個剎車盤、剎車片,或者5-8萬公里更新一下懸架襯套、輪胎等,已經(jīng)是底盤最大的“更新”。
隨著電子化的普及,底盤開啟“半智能”時代,尤其是“單機”智能時代——以BBA的智能空懸為代表,融合攝像頭等主動感知系統(tǒng)掃描識別路況,主動調(diào)整懸架舒適度,帶來車身平穩(wěn)感受,提升動態(tài)感知質(zhì)量。但是,這樣的高端技術(shù)也只在旗艦車型上搭載。
智能電動汽車時代,隨著整車算力、傳感器的疊加,智能座艙、智能駕駛近些年已經(jīng)成為眾所周知的“雙智”策略。底盤如何搭上智能化、AI化的快車,并且通過智能化實現(xiàn)底盤功能平權(quán),是一個亟待解決的問題。
跨域融合,已經(jīng)成為一股不可逆轉(zhuǎn)的技術(shù)趨勢,也是底盤智能化、AI化的重要通路。簡單來講,跨域融合就是讓成熟的智能駕駛、智能座艙賦能整車底盤。
2024年以來,行業(yè)出現(xiàn)了兩種智能底盤的實踐方式。
一是通過智能駕駛的感知硬件,在原有的攝像頭的基礎(chǔ)上,通過激光雷達收集更多的路面信息。
比如比亞迪云輦系統(tǒng)能借助車身感知傳感器——激光雷達、攝像頭實時感知路面顛簸,在多融合智能控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下,讓懸架自適應(yīng)調(diào)節(jié),實現(xiàn)了智能駕駛和智能底盤域部分跨域智能。
再比如華為途靈平臺,其路面預瞄RSS系統(tǒng)與華為ADS智駕感知系統(tǒng)的攝像頭和激光雷達進行深度融合,可提前150米識別路面顛簸,提前調(diào)節(jié)減振器阻尼,應(yīng)對各種路面狀況。
華為途靈平臺本身具備AI算法,其智能車輛狀態(tài)感知、動態(tài)自適應(yīng)扭矩系統(tǒng),以及智能車身協(xié)同控制系統(tǒng),能配合進行車身協(xié)同控制,但與比亞迪云輦系統(tǒng)相同的是,途靈平臺只在智能駕駛和智能底盤域?qū)崿F(xiàn)了部分跨域智能,依舊是單機智能范疇。
這樣的解決方案好處是成熟可用,劣勢則是受天氣等方面的影響比較大。
二是借助智能駕駛的“記憶模式”,單車可以收集路面信息上傳到云端,形成所有車型都可以使用的云端圖層,當每臺車經(jīng)過這個路線的時候,就能自動提前調(diào)整相應(yīng)的懸架高度和硬度。
比如,特斯拉在2024年9月于美國公開了一項名為“車輛懸架控制系統(tǒng)”的專利,該項專利基于懸架傳感器獲取的路面信息上傳至云端,以GPS位置信息構(gòu)建路面粗糙度圖層,并下放給裝備智能空氣懸架系統(tǒng)(空簧+CDC懸架)的Model S和X車型。
對此,國內(nèi)新勢力則更為主動。
蔚來就推出了4D全域舒適領(lǐng)航功能,打通了智能底盤域、智能座艙域與智能駕駛域。以行業(yè)首創(chuàng)的眾包地圖應(yīng)用,結(jié)合云端路面信息數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù),實現(xiàn)AI智能學習進化,能夠前饋主動調(diào)節(jié)懸架,應(yīng)對包括連續(xù)坑洼、大小起伏、橋接拋跳等顛簸路況,帶來車輛4D(車輛XYZ橫、豎、縱三軸以及時間)維度的舒適體驗,進階成為AI智能底盤。
與蔚來相似的是,小鵬也推出AI底盤,其利用了車輛傳感器與云端AI技術(shù),當判斷車輛經(jīng)過顛簸點,便立即上傳相關(guān)信息至云端,云端形成全新的顛簸圖層,使得車輛能夠更早發(fā)現(xiàn)前方的顛簸和坑洼路段,實現(xiàn)運動模式?jīng)_擊力下降15%,俯仰控制上升20%等。
總的來看,隨著智能電動汽車硬件的提升,整車體驗也在持續(xù)進階,深入到更為精細的底盤領(lǐng)域,兩種路線也將殊途同歸:智能駕駛的感知和算力,可以充分賦能底盤的感知和執(zhí)行,并且借助云端AI模型,實現(xiàn)更為主動、更為個性化的乘坐體驗。
上文中的智能底盤是L3階段前,智能駕駛賦能底盤的典型路徑,但是面向L4階段,智能駕駛?cè)绾闻c底盤實現(xiàn)更為貼切的耦合呢?
線控底盤,或許是自動駕駛時代的基石。
線控底盤技術(shù),顧名思義就是通過電子信號取代傳統(tǒng)的機械連接和液壓系統(tǒng),實現(xiàn)對車輛底盤核心系統(tǒng)的控制。其核心在于將駕駛員的操作(如轉(zhuǎn)向、制動、加速等)轉(zhuǎn)換為電子信號,由控制器處理并傳遞至各執(zhí)行器,以實現(xiàn)更高精度和響應(yīng)速度的車輛控制。
事實上,線控技術(shù)其實早已應(yīng)用到航空技術(shù)當中,只需將操縱指令信號傳給飛控計算機,飛控計算機根據(jù)信號運算,指令控制各操縱面(方向舵,升降舵,副翼)按需偏轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)飛行時對飛機的控制,不再需要傳統(tǒng)的液壓鋼索。飛行員更加輕松,飛機也可以減輕自身的重量。
線控底盤技術(shù)的核心在于通過電子信號控制車輛的關(guān)鍵部件,包括線控制動、線控轉(zhuǎn)向、線控驅(qū)動和線控懸架。
當下大部分車輛的油門已經(jīng)實現(xiàn)了機械解耦,不再通過機械傳遞部件進行驅(qū)動,線控驅(qū)動已經(jīng)非常成熟。此外,空懸、CDC等剛度、阻尼可調(diào)的懸架都屬于線控懸架,此項技術(shù)也已被充分應(yīng)用。而多數(shù)車型車型則使用電子液壓制動,也已經(jīng)催熟了線控制動領(lǐng)域。
目前來看,亟待解決的只有線控轉(zhuǎn)向技術(shù)。
2013年,英菲尼迪在Q50L車型上首次搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù),但仍然保留了機械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),且上市不到兩年就因線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在安全隱患而進行大規(guī)模召回,后續(xù)車型也取消了該技術(shù)。此外,捷太格特曾在豐田bZ4X和雷克薩斯RZ兩款車型嘗試線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的上車測試,不過最終都沒有實現(xiàn)真正量產(chǎn)交付。
最大的難點在于需要解決安全冗余,因為轉(zhuǎn)向跟驅(qū)動、制動等模塊不同,需要更為精確、低延遲的控制。
寧德時代智能科技執(zhí)行總裁胡國亮曾表示,假如我希望能夠自動駕駛,這時縱橫垂如果分立控制,真正L2到L3這個門檻基本上邁不過去,當然有自動駕駛域的問題,但核心問題是L3以上一定要有冗余,一定要有全冗余,而冗余是有代價的。
2024年11月,蔚來ET9獲得中國工信部生產(chǎn)許可,是中國首個獲得工信部許可的線控轉(zhuǎn)向量產(chǎn)車型。官方信息顯示,蔚來ET9線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁有“雙重供電、雙重通信、雙重硬件、雙重軟件”的全冗余設(shè)計。
從全世界范圍看,目前搭載真正意義上線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的量產(chǎn)車型,僅有特斯拉Cybertruck和蔚來ET9兩款。
面向高階智能駕駛來定義整車設(shè)計,或許將是未來數(shù)年車企下一代平臺的發(fā)展方向。底盤從一個被動調(diào)節(jié)的域,已經(jīng)成為承托整車體驗的核心部件。
補充一點,多家創(chuàng)業(yè)公司押注的滑板底盤,也都采用了線控底盤,將傳統(tǒng)的汽車開發(fā)從“整車一體式”升級為“上下分體式”,高度集成智能電動車的核心能力,包含三電、懸架、制動、轉(zhuǎn)向、智駕及熱管理等。
可見,智能電動汽車的底盤發(fā)展,已經(jīng)從被動轉(zhuǎn)為主動,從單機智能轉(zhuǎn)為群體智能,并且將深度綁定高階智能駕駛。AI化、解耦、重構(gòu)是其中的核心。
2024年,是AI智能底盤的元年,或許是線控底盤發(fā)展的元年。