智能不输新势力、安全碾压行业标准,奥特能平台要做“特斯拉”杀手

新车新技术 2021-11-11 12:36:23

在Bilibili这个年轻人聚集的视频网站,特斯拉、蔚来等新势力已成为汽车区绝对的热门话题,传统车企的电动车反而受到了冷落。搜索奥迪e-tron、奔驰EQC这些车型,综合排名靠前的几条视频,播放量仅仅两三万。这其实也反映了市场的现状,提到智能电动车,消费者首先想到的就是造车新势力,传统车企似乎已经掉队。

传统车企真的造不出一款让年轻人兴奋的智能电动车吗?事实并非如此,凯迪拉克LYRIQ就成为了近期B站上的热门车型。虽然这款车的量产版尚未在国内正式亮相,但关于LYRIQ的视频播放量都在5万以上。点开评论区,更是满屏的溢美之词,不少人都表示强烈的期待。

为什么LYRIQ能让人们 “未见其影,先闻其香”?这个问题的答案并不复杂,相比EQC、e-tron这些油改电车型,LYRIQ其实是含着金钥匙出生的,这把金钥匙就是通用汽车全新一代的奥特能电动车平台。奥特能平台可以说是传统车企有史以来推出的最先进的平台,LYRIQ前卫优雅的外观、33英寸9K智能大屏、极致的性能,都与奥特能平台领先的三电和智能科技息息相关。

既有豪华SUV,也有性能怪兽

在燃油车领域,平台已经不是一个新鲜名字了,平台化造车可以帮助车企扩大规模效应,提高产品的性价比。来到智能电动车时代,平台化有了更多、更重要的意义。

首先是对驾乘体验的提升。如今,市面上有不少油改电车型,这些车的电池要么挤在中央通道、要么放在车尾,亦或者是吊在底盘下方,这样的布局严重影响了车辆的安全性、通过性、后备箱空间和驾乘人员的坐姿。而纯电平台可以更合理、更安全地布置电池,减少电池包对车身结构的影响。这也是为什么LYRIQ作为一款SUV即拥有却能拥有修长的车身比例的原因。

当然,更合理的结构布局是所有纯电平台都具有的优势,大众MEB平台、特斯拉都可以做到,而奥特能的亮点在于极致的可扩展性、搭配全新一代VIP电子电气架构之后的超高智能性以及超标准的安全。

奥特能平台可以衍生出任何级别、任何尺寸、任何形态的车型。相比之下,大众的MEB平台要推出MEB-lite这样的细分平台才能制造入门级车型。除了尺寸带宽更大,奥特能平台在三电方面也拥有极高的柔性度,国内的版本目前可以能够支持2种电芯、2种模组、3种电池包。

具体来说,目前,像蔚来、大众MEB平台在不同的车型上都是采用了尺寸相同的通用电池包,然后布置不同数量、容量的模组来配置不同的续航里程,这样做可以提高电池包通用化率,但也限制整个平台的可扩展能力。

而奥特能平台则支持NCM811高镍三元锂电池和NCMA镍钴锰铝四元电池两种电芯。此外,还能兼容磷酸铁锂和未来可能应用的锂金属电池、固态电池。电池包则提供了8模组、10模组、12模组三种方案,或24个双层排布的模组,可实现从50KWh到200KWh的电量搭载。

动力方面,奥特能平台拥有高度集成电驱系统并支持3种功率的电驱单元,分别用于前驱主力电机、后驱主力电机和后驱辅助电机。其中前驱单元最高可以实现业内领先的8合1高集成电驱,相比传统的3合1电驱,还集成了充电控制、DCDC等模块,大幅缩小了整套系统的体积,提升了功率密度,也为整车布局提供了更灵活的空间。

多样的电芯、电池包和电驱方案极大提升了奥特能平台的可扩展性,它既能孕育出凯迪拉克LYRIQ这样轴距3094mm的豪华SUV,还能制造出拥有1000匹马力、15592Nm扭矩、破百仅3秒的GMC纯电悍马。值得注意的是,纯电悍马还搭载了前所未有的四轮转向蟹行功能,它可以像螃蟹一样进行对角线移动,这让纯电悍马在遇到恶劣路况时可以选择更巧妙的通过方式,达到燃油皮卡不具备的越障能力,这也要拜奥特能平台多样的电驱组合所赐,而这样一款纯电越野利器就已经在今年的进博会上首次与我们中国消费者见面。

这还没完,奥特能平台的想象空间可不止汽车,其电池技术还应用在了全球首款重型纯电机车——FLXdrive上,20000颗电芯、20个电池包的搭载让其拥有2400kWh的骇人电量和强大的载货能力。

来到中国市场,上汽通用将基于奥特能推出7种电池和驱动组合,满足旗下三大品牌不同车型的开发需求。至2025年,上汽通用将基于奥特能平台打造10款以上新能源车,覆盖轿车、SUV和豪华SUV等多个细分市场。其中,首款车型凯迪拉克LYRIQ则将在11月17日发布并且开启预售,并在明年年中正式上市。

全新一代VIP智能电子架构

曾经有位特斯拉车主告诉我,特斯拉经常会通过OTA下放一些并没有什么实质性用处,但却能让用户们尖叫的功能。这其实是智能汽车独有的魅力,就像智能手机,可以通过系统和软件升级,不断提供给用户新鲜的功能,在互联网时代长大的年轻尤其热衷于这种体验。反观传统汽车下线即定型,根本无法做到常用常新。而特斯拉整车OTA能力的关键,在于其开创的集中式电子电气架构。

传统汽车采用的是分布式电子电气架构,整车遍布着几百个ECU,它们各司其职,相互之间很少进行数据交换。而集中式电子电子架构则将它们简化到几个高算力的计算单元中,将整车数据进行集中运算和管理,进而实现整车OTA、各个功能联动的场景化服务等功能。

目前,汽车行业都在加速转向集中式电子电气架构,而全新一代VIP电子电气架构就是上汽通用在这一领域的最新成果,而电子架构不仅让奥特能平台支持整车OTA和场景化服务,还加入了无线电池管理系统(wBMS)这一业内首创的领先技术。

众所周知,BMS是电池包能量管理和热管理的核心,在传统电池包中,每一个电池模组,甚至每一个电芯都要数条的线束来监控电池状态。而奥特能平台的无线电池管理系统(wBMS)消除了电池包内90%的线束连接,使用无线通信去协同管理和监控每个电芯和电池模组的工作。

这样做可以带来诸多好处:首先是减重,线束减少最直接的效果就是轻量化,这对续航敏感的电动车来说至关重要;其次是没有了线束的干扰,电池包的设计可以更加灵活;另外,wBMS让OTA升级成为可能,可以更加方便对电池包进行维护和升级;最后更少的线束降低了拆解的难度和工作量,更容易回收和再利用电池模组或电芯。

集中式电子电气架构让汽车智能化迈上更高的台阶,但这不代表其产品就是一款合格的智能汽车。像大众MEB平台虽然也是集中式电子电气架构,但糟糕的车机体验备受消费者诟病。表面看来,这是车机系统拖了ID.的后腿,根本原因其实是欧洲开发、中国销售的MEB平台脱离了中国消费者的需求。

中国消费者有着和海外消费者截然不同的移动互联习惯。譬如,我们对实时导航的依赖度更高、更喜欢使用本土的娱乐APP、更倾向使用移动支付,而不是信用卡等等。尤其是华为、小米、OPPO的智能手机早已让我们喜欢上了层级少、易上手的操作系统,而不是原生安卓系统那种简陋、繁琐的操作逻辑,中国消费者独特的移动互联习惯深刻地影响着汽车的智能化。因此,合资企业在中国落地智能电动车是必须要开发定制一套符合中国消费者需求的智能座舱。

对合资车企来说,本土化从未像今天这样至关重要,大众、奥迪、奔驰的电动车在这方面显然做得不够。就拿国产大众ID.来说,虽然内置本土化APP,但繁琐的操作逻辑还停留在上个世纪,不受中国消费者待见也是在所难免。

而奥特能平台的优势在于,它在骨子里就适应中国市场。首先,上汽通用和泛亚汽车技术中心深度参与了奥特能平台底层架构的同步设计开发,并依托高度本地化的业务链体系,实现近100%零部件的本土化采购。就在上个月,上汽通用Ultium奥特能超级工厂在上海浦东新区金桥正式投产,国产化率已经达到了95%以上,相比之下,特斯拉上海工厂投产时国产化率仅30%,上汽通用的步伐显然更快。

另一方面,上汽通用一直在智能功能本土化方面拥有充足的经验,早在2009年,上汽通用就在国内首次引入OnStar安吉星车载信息服务系统;2015年,上汽通用在国内首推车载4G LTE网络连接服务,成为最早布局车联网的合资车企;五年后的2020年,别克、雪佛兰、凯迪拉克在中国的所有车型都实现了车联网布局。

如今,我们可以在每一辆上汽通用的汽车上体验到酷我音乐、喜马拉雅等本土化娱乐资源, Super Curise超级辅助驾驶系统也已接入高德的高精地图数据。这种切实为中国消费者考量的造车理念,是我相信凯迪拉克LYRIQ,以及未来更多奥特能平台车型会在中国大放异彩的最大理由。

软硬皆安全

消费者对电动车最大的忌讳就是安全性,尤其电池安全,一直是悬在电动车上的达摩克利斯之剑。此外,很多人还忽略了一点,随着智能化程度的提升,汽车电子软件系统安全性其实也面临着巨大挑战。为此,上汽通用为奥特能平台打造了充足的软硬件防护体系。不夸张地说,这可能是目前防护能力最强、最全面的电动平台之一。

在电池包的研发和生产中,大部分车企都是采用找供应商采购电芯、定制模组,然后自己在封装成电池包的模式。这也就导致在电池安全层面,车企只能在整包设计上下功夫,很难深入到源头的电芯层面。

上汽通用并没有采用这种传统的OEM方式,而是深度参与电芯化学体系设计和性能开发。整个电芯的设计、开发与验证,都由泛亚和电芯供应商共同完成,这使得泛亚深入参与到电芯材料体系制定、制造工艺、性能评估、安全滥用和成本控制五大方面,也让奥特能平台的电芯在安全性和寿命上都比常规电芯更强大。

相比常规电芯,上汽通用的定制NCM三元电芯在正极加入了定向掺杂稀土元素铆定游离氧,并使用了原位涂层包覆搭建核壳结构,让电芯的热稳定性提升10%。负极则使用了高容量石墨负极、原位搭建导电离子环、颗粒级配消除电极阶梯浓度技术,大大延长电芯寿命。即便用户一直使用快充,电芯衰减和稳定性都不会受到影响。相比很多车企盲目追求1000公里续航来制造营销噱头,上汽通用这种全生命周期的安全保证显然更具实际价值,这也体现出一家老牌汽车巨头对品质和安全的执念。

这种执念还体现在电池包设计和安全验证环节,奥特能平台的电池包采用了多根1500MPA超高强度钢的电池包横梁和纵梁防护,组成了电池包的高强度井字形防护结构,能够让电池包更好地各个方向的撞击。反观目前大部分电动车,包括特斯拉的电池包都没有横梁加强。

另外,上汽通用对电池系统进行了长达320万小时的测试,电芯经历了电、热、化学、安全、耐久、振动、性能等全面考验。同时,上汽通用的验证标准也远高于国标要求。譬如,采用45℃以上来做电池热扩散测试3温度,而国标要求>0℃和常温下即可。再比如,电池包振动试验的时长是国标的三倍、电芯温湿循环次数是国标的90多倍。

上汽通用还将电池包安全纳入到整车撞击的考核中。无论是美国IIHS,还是国内的C-NCAP都设有B柱柱碰试验,但电动车的电池包布满整个车底,这一燃油车的测试标准其实并不适合考察电动车的防护能力。换言之,如果车企在电池包设计上只是达到了碰撞标准,但没有全面考量,其产品的安全其实是不合格的。上汽通用也看到了第三方电动车安全评价体系的缺失,为此,上汽通用还模拟从A柱到C柱连续多位置进行柱碰,以此考察每排模组各个区域的强度,全面验证了电池包的安全性。

除了电池安全,汽车软件系统的安全也不容忽视。系统越复杂,稳定性越低的道理,想必大家都懂。最典型的案例就是一向以稳定著称苹果手机iOS系统,近几年随着功能的不断增加,iOS系统的BUG变得越来越多,其稳定可靠的优势正在消失殆尽。这些BUG在手机上倒还能忍受,但在汽车上就可能会影响到行车安全。目前,传统燃油车软件系统的代码量大约在1亿行,而在未来真正智能化的时代,整车代码量有望超过3亿行,L5自动驾驶车辆代码量将达到十亿行。十倍的代码数量,就是十倍甚至更多的潜在风险。

针对道路车辆的功能安全性定义的风险,ISO 26262 标准提出了ASIL汽车安全性等级标准。在传统汽车中,安全气囊、防抱死制动系统和动力转向系统必须达到 ASIL D 级,这是应用于安全保障的最严苛等级,因为其失效带来的风险最高。而安全等级范围的最低等级,大灯和刹车灯,达到B 级即可。而VIP电子电气架构全面满足ASIL-D等级,远超汽车行业平均标准,让智能电动车达到了航空级的系统和功能安全系数。

强大的扩展性、极致的智能科技和智能驾驶,这些优势让奥特能平台都堪称史上最强。更重要的是,上汽通用并没有盲目追求参数,推出不稳定的科技功能,而是将重心放在了品质和安全上,这种做法让我们看到了一家汽车巨头对造车理想的坚守。

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