本報記者?王鵬傑
在北京國際車展前夕,特斯拉在大洋彼岸舉辦了“電池日”活動,其CEO馬斯克在全世界面前展示了自家最新電池相關技術,如無極耳電池、電池材料、制造工藝和產品。但是,相對滯後的面世時間讓特斯拉的股價壹度坐上了過山車,這也說明,全世界都對汽車底層技術的突破充滿了期待。
視線回到此次車展,面對行業的快速發展和消費者日益高漲的智能化、電動化訴求,不少廠商都將其最新技術產品作為重要的展覽環節。例如,吉利SEA浩瀚智能進化體驗架構(Sustainable?Experience?Architecture)的智能電動汽車解決方案、廣汽新能源高性能兩擋雙電機“四合壹”集成電驅、博世的碳化矽功率器件等,都流露出市場對創新技術的熱望。
特斯拉:目標導向的技術突進
記者曾探訪上海特斯拉工廠,垂直立體化建設的生產線流程、去倉儲的集裝箱零部件供應、簡潔的工人休息區,都體現壹種明確的工廠職能,很明顯感受到這是壹家以目標為導向的企業。
圖源:特斯拉電池日直播截圖
此次電池日公布的新技術基本都是圍繞提升效率、簡化流程、降低成本而展開。例如最大的重頭戲“4680無極耳電池”,就是為了迅速擴大生產規模、顯著降低電芯成本、大幅提升續航裏程而研發。據介紹,這款無極耳電池,高度為80mm,直徑為46mm。與傳統鋰電池相比,電池兩端不再有凸起的極耳,可顯著降低發熱量,解決高能量密度電芯的散熱問題,並提高充放電峰值功率,最終使新電池的能量為過去的5倍,功率為過去的6倍,同時成本降低14%,續航裏程提高16%。
在媒體溝通會上,特斯拉工作人員告訴記者,去掉傳統鋰電池的兩個極耳能夠加速電池的散熱,電池在工作時的熱量更容易控制,“這壹項技術的優點在於,原本電池中所有的電子都需要從極耳進出發電,從而導致‘千軍萬馬過獨木橋’,產生大量熱,也就是浪費。現在新型焊接工藝做成無極耳形態之後,獨木橋就變成了高速路,就能提高電池的效率了。”
另壹個值得註意的新技術就是在電池上新材料的應用。特斯拉表示將會使用儲能效果好的生矽材料,重新開發電芯陽極,並通過增加彈性的離子聚合物塗層以穩定矽表面結構,提升電芯穩定性和安全性。該技術可增加20%的續航裏程,同時成本降低5%。
為何特斯拉會選擇矽替代原先的石墨來制作陽極材料呢?理由依然是矽的容電能力要比石墨材料更好。但是之前不選擇矽是因為矽在吸收電子之後會膨脹,導致電池的形態控制發生困難,而特斯拉已經攻克了這壹難題,因此矽陽極材料的大規模應用已經指日可待。
圖源:特斯拉電池日直播截圖
在整車結構上,特斯拉更是走到了行業前列。全新車身架構將電池包設計為車身結構件,和車身前後部壹體化成型。這壹架構使車輛的重量分布更靠近中心,帶來更靈活的操控性。為了實現這壹設計,特斯拉專門研發壹種全新合金材質,加強車身強度。這壹車身架構將提升14%的續航裏程,將整體結構減重10%,並減少370個零件。馬斯克表示,“車身和電池的壹體化工藝,讓整車底盤只需要幾塊模型就能替代原先數百件零件組裝的效果,極大提高了整車工藝的效率和可靠性,也讓成本相應變得非常低廉。”
馬斯克表示,通過系統性的組合創新,特斯拉每千瓦時電池成本降低56%,續航裏程提升54%,投資生產成本下降69%。不過,特斯拉需要用時約18個月才能形成以上優勢,而要徹底實現則需花費約3年時間。同時,基於顯著下降的生產成本,特斯拉有信心在3年內開發出壹款價格為2.5萬美元左右的電動汽車。
吉利:浩瀚SEA構架面向未來
在車展前夕,吉利汽車集團發布了SEA浩瀚智能進化體驗架構,即以用戶出行體驗為核心的純電原創架構,以硬件層、系統層和生態層構建三位壹體的立體化布局,擁有全球最大帶寬的智能電動汽車解決方案。
圖源:吉利官方
據悉,該平臺為純粹新能源架構,1800—3300mm的軸距,覆蓋A到E級車的全部規格,且其在NEDC工況下20萬公裏無衰減,200萬公裏長壽命。其中,110kWh無模組CTP(電芯直接集成為電池包)的NEDC續航裏程超過700公裏。此外,發布當天,吉利還首發了SEA?OS整車智能開發系統,以從三域融合到中央集成的電子電氣架構為基礎,通過硬件軟件化、軟件算法、雲計算以及應用場景,形成壹套完整的開發系統。其核心芯片元器件,都將自主研發,目前已經實現的API(應用程序接口)超過4000個,可實現全場景、全生命周期的FOTA(無線升級)。
更讓人驚訝的是浩瀚架構已具備滿足完全自動駕駛的能力,采用高級輔助駕駛、高度自動駕駛和完全自動駕駛的技術路線。以雙冗余標準打造的全場景、全過程功能模塊,滿足國際最高安全等級認證,可實現脫手、脫眼、自主泊車、自動變道、自動導航的自動駕駛功能。
目前,浩瀚構架已經吸引合作品牌超過7家,已展開研發車型超過16款。按照現有規劃,2021年起基於浩瀚架構的新車型將接踵而至,成為吉利的科技轉型與智能電動汽車發展的全速之年。
廣汽新能源:數字化生產以達效率“天花板”
在車展當天,廣汽新能源重點介紹了其數字化建設成果。據介紹,廣汽新能源創新應用數字化工藝設計,全工藝搭建3D數字化生產線模型,並在國內整車廠中首次運用全球數據雲平臺進行生產過程分析決策,大幅提升了生產效率和品質控制能力。其大量運用鋁合金等輕量材料和鋁鉚接及點焊切換技術,打造“鋼鋁混合”生產線。此外,廣汽新能源提供深度互動式定制服務,用戶通過APP即可參與。
隨後,廣汽新能源發布了全球首創的高性能兩擋雙電機“四合壹”集成電驅。該電驅通過雙電機+控制器+兩擋減速器深度集成,帶來340KW的動力性能和高達90%綜合驅動效率,功率提升13%的同時,體積減小30%,重量減輕25%,並擁有多種驅動模式和OTA(空中下載)智能進化等技術優勢,已獲專利70余項。
威馬:智能座艙勾勒未來人車關系
威馬在本次車展亮相的全新WMConnect智慧數字座艙具備深度AI學習能力和超越平均水平的算力。在用戶關註的自然語音交互、語音控制方面,具備超70個免喚醒詞,可展示46種動態表情,這種根據場景所提供的情感化交流讓每種心情都有***鳴。此外,智慧數字座艙具備眼神交流能力,當用戶在車內望向中控臺時,系統就會自動喚醒並聽取指令。
圖源:威馬官方
算力決定著智能座艙的革新體驗。威馬智慧數字座艙采用高通驍龍第三代智能座艙芯片平臺。新平臺CPU和GPU提供高出行業平均水平的3倍運算能力,並前瞻性地引入會學習的NPU(神經網絡處理器),?具備AI人工智能深度學習能力。此外,視頻輸入數也比上壹代平臺多出5路,畫面清晰度和流暢的交互體驗可媲美壹線高端智能手機。
博世:碳化矽功率器件精細助力
博世的碳化矽功率器件今年在車展首次展示,這也是其在全球範圍內首次亮相。與傳統矽基材料產品相比,碳化矽功率器件在實現更高開關頻率的同時,保持較低能量損耗和較小芯片面積,為電動汽車和混合動力汽車增加高達6%的續航裏程。博世多年來在新能源領域大力投入和開發,為混合動力和電動車提供全面的產品組合,包括電機、電橋、電力電子控制器、車載沖配電單元、48V系統、制動和轉向系統等。目前,博世在中國已經成為除主機廠外出貨量最大的電機供應商。今年,博世的電橋和IGBT功率模塊將率先實現批量生產,供應給在華客戶。
圖源:博世官方
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