在新能源汽车的浪潮中,宁德时代一直是个“狠角色”,从动力电池的霸主地位一路拓展,如今带着“磐石底盘”重磅入局。
在12月24日发布会,时代智能,宁德时代旗下公司,滑板底盘的主导者,一直在强调“安全“——”磐石智能底盘是宁德时代主动求变的一个最新的安全产物“,尽力抛出”合作共赢“的橄榄枝。
01.
在一众滑板底盘的玩家中,时代智能的设计思路与众不同。
时代智能的滑板底盘总体设计思路,是“以电池为中心“。
其一体化智能滑板底盘(CIIC),以电池与底盘的集成技术CTC为基础,实现了电驱动、制动、转向与悬架的深度集成;同时以底盘域控为基础,实现了底盘多维运动控制的深度融合,可高效执行高阶智能驾驶任务。
这源于它的基因。
众所周知,时代智能母公司,宁德时代的基因是电池。
尤其是,它在近年来着重发展的CTC电池,实现了动力电池与底盘的一体化集成,是电池结构的重要创新方向。
时代智能董事总经理杨汉兵指出,电池与底盘结构共同,能够吸收85%以上的整车碰撞能量,远高于传统底盘的55% ~ 60%,显著提升了车辆的安全性。
电池与底盘、电池与车身的集成化设计正成为底盘结构设计的主流。业内的CTB、CTC在发布之时均提到,电池在提供能源供给的基础上,还可承担结构强度支撑等。一方面通过结构创新,一方面通过电芯的本征安全的提升。
结构上,磐石底盘首创立体式仿生龟甲结构,车体结构与能量舱结构上下一体,深度耦合,如乌龟外壳般为能量舱筑起坚固防线。叠加航母式阻拦结构,碰撞瞬间,多重阻拦路径可分散冲击力,让车辆逐级平稳减速,有力阻挡障碍物侵入,确保高速冲击下结构依然有效。在材料方面,选用 2000MPa 级潜艇级热成型钢和 600MPa 级航天级铝合金,这些超强材料从根基上保障了超高速冲击下底盘结构的支撑强度与稳定性。
电芯与底盘结构之间,运用了高韧性绝缘膜,其延伸率超高,不仅绝缘,还能高效吸收电芯内部碰撞产生的能量,最大程度减小电芯变形。
电芯上,宁德时代为磐石底盘打造了超高安全电芯,成功通过三重严苛测试:在 60 公里时速的撞击下,等同于成年人体重的冲击,电芯未起火、未爆炸;90 度弯折试验与贯穿锯断试验中,其损伤面积远超行业常规真实场景测试水平,电芯同样安然无恙。
磐石底盘采用电芯倒置设计,防爆阀朝下,极端工况下高压高温气流向下排放,规避了对乘员舱的热害风险。再搭配宁德时代电池的 NP2.0 无热扩散技术,即便遭遇极小概率的单个电芯失控,相邻电芯也能维持稳定,杜绝热失控蔓延,全方位显著提升整车安全性。
最后,高压安全层面,达成了行业最快的高压断电速度,一旦碰撞发生,能在转瞬即逝的 0.01 秒(即 0.9 毫秒)内迅速切断高压回路,从源头杜绝高压短路引发起火或爆炸的隐患。不仅如此,在短短 0.2 秒内,还可完成残余高压电能的释放,大幅降低高压触电风险,全方位守护驾乘人员安全。
结构、电芯和高压三重保障,将“安全“卷到一个新的高度:120km/h碰撞,不起火,不爆炸。作为对比,主流碰撞测试标准(如C-NCAP)要求的碰撞速度为56km/h。
CIIC一体化智能底盘展现了三大设计要素:“上下解耦、高度集成、对外开放”。
第一,上下解耦——解锁设计“自由密码”
上下车体解耦设计更是为车企设计师们打开了一扇“任意门”。
以往,底盘和车身在安全与造型设计上相互牵制,设计师们往往是“戴着镣铐跳舞”。有了这一设计后,安全交给底盘,造型设计则可以天马行空,不管是溜背式轿跑风格,还是硬朗的越野风格,底盘都能稳稳适配,极大地拓展了汽车外观与内饰的设计自由度,满足不同消费者的个性化审美需求。第二, 高度集成——能量与空间的双重魔法
电池到底盘一体化技术堪称是一大创举。以前,电池包和底盘像是两个“拼凑”在一起的组件,中间总有些冗余空间和能量损耗。现在,磐石底盘将电芯与底盘结构深度共用,空间得到更高效的利用。
同样大小的底盘能够装更多的电芯,CTC可以帮助整车轻松达到1000公里的续航里程,相当于充一次电,可以从北京开到南京。
而且,车内空间布局得到革命性优化,后排腿部空间更宽敞了,后备箱储物能力也提升了,给驾乘者带来全新舒适体验。
第三, 对外开放——产业发展“加速器”
在如今这个争分夺秒的汽车市场,时间就是金钱。磐石底盘凭借高度模块化、标准化设计,硬生生把整车量产时间缩短到 12 - 18 个月!
这意味着车企能更快地将新车型推向市场,抢占先机,对于整个新能源汽车产业的迭代发展来说,无疑是装上了一台超强“加速器”。
三大设计要素,目的都是在帮助车企“好“造车,造”好“车。
杨汉兵指出,磐石滑板底盘产品可为车企节省 60%-70% 的开发费用,使车企 BOM 成本下降 5% 左右,还可减少零部件数量,提高体积成组效率,改善车企盈亏平衡点。并且,CIIC可帮助车企减少 “重复造轮子” 式研发,聚焦擅长领域开发及用户定义,加快产品迭代速度,提升市场竞争力。
03.
除了“一体化“外,CIIC还有一重大特性——”智能“。
让我们先看一下“智能滑板底盘“的定义:
智能滑板底盘定义:具备一定程度自主控制车辆运动能力的整体式纯电动可行驶的最小车辆单元,至少由车架或其他承载结构、能量系统、动力系统、传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等部分组成,外形为平板状或类似平板形状。在接受来自驾驶员或者智驾系统的指令时,可依据当前车辆状态进行主动修正和反馈。
简单来说,智能滑板底盘就是一个能支撑智能驾驶乃至自动驾驶,集能量单元和车辆运动单元为一体的一体化车辆集成单元。
也就是说,智能滑板底盘本身就带有三个典型的特征属性,即电动化、一体化和智能化。
在时代智能CTO蔡建永看来,20年前,通用汽车就提出了滑板底盘这个构想,电气化推动标准化,智能化促进软硬分离,电气化与智能化的交叉融合发展让滑板底盘的构想变成现实,一体化智能底盘应运而生。一体化智能底盘基于电池底盘集成技术(CTC:CellTo Chassis),融合了电气化与智能化的优势,通过高度集成的三电系统、线控技术,结合智能汽车的软件定义汽车标准(SDV),实现上下车体解耦,必将成为场景造车的最佳载体。
在时代智能主编的《一体化智能底盘:概念、设计原则及标准化倡议》(简称《标准化倡议》)中,智能滑板底盘从下到上分为5层结构,从硬件到软件,从执行到控制,从数据到服务,系统地阐述了智能滑板底盘所包含的技术范围内容:
其中第一层是标准化执行器,是上下车体解耦的基础;第二层是高压及智能冗余配电部件,是动力之源,能量枢纽;第三层是计算平台,向上提供标准化控制接口,是软件标准化、服务化的基石;第四层是应用软件及算法,是滑板底盘的智能所在,内置原生应用可集成三方应用,形成应用开发生态;第五层是服务开放,增强系统的可扩展性,为用户提供持续的增值体验。
上述定义与结构,展示了时代智能在“智能化“方面的思考和探索:
■大部分控制软件从底盘各子系统上移到VMC,各子系统仅需实现基础的执行器驱动即可。VMC(Vehicle Motion Control),即车辆运动控制。VMC是融合了线控制动、线控转向、线控驱动及电控悬架等底盘子系统的运动控制平台。
■到整车端,从一体化智能底盘视角看,整车电子电气架构逐步由当前主流的多域融合架构,向上下车体解耦驾控一体的中央计算架构演进。
■一体化智能底盘的核心是高度集成的底盘计算中心,其承担软硬分离、上下解耦、通信标准化的重要角色,是整车运动、能量、数据的控制管理中心;是满足基于场景的控制、实现SOA的智能化基础。上车体智慧空间智能系统控制与计算中心,下车体一体化智能底盘运动和能量中心通过标准化通信接口实现解耦,为自动驾驶系统、智能座舱系统、智能车身系统提供运动与能量系统控制服务,响应上车身控制需求。
04.
如何成就“野心”?
不难看出,CIIC昭示了宁德时代一统下车身的野心。
但不得不承认的是,目标越宏大,挑战越艰巨。接口(机械、电子电气、软件算法)标准化、软硬解耦,乃至以电池公司身份做底盘,就动了不少人的蛋糕,甚至主机厂也将沦为“组装厂“,这恐怕将引起剧烈反弹。
毕竟,底盘作为汽车的关键部件,关乎车辆性能、操控、安全等诸多核心指标,将其拱手让人,任谁都难以安心。
时代智能也明白其中艰难,积极建设“生态“,比如在发布会前夕宣告与北汽新能源签署一体化智能底盘平台技术开发合同,在发布会现场与阿维塔签署合作协议,并将进一步加强在能源、平台和整车制造领域的合作,探索产业进步和价值创造的新路径,推出一种全新的“N+”合作模式。
这类模式似曾相识,与华为“四界“有异曲同工之效。
不仅如此,《一体化智能底盘:概念、设计原则及标准化倡议》作为时代智能特别编撰的白皮书,发出强化标准与规范统一的倡议,传递加强合作、共享共赢的理念。
同时,时代智能在《标准化倡议》中指出,智能滑板底盘的这些优势特别适合行业新玩家,尤其是那些需求场景明确,技术领域优势明显的智能车新玩家,如科技型公司、无人驾驶行业玩家,如京东、阿里、美团等和L4及以上的无人驾驶车辆。
宁德时代的滑板底盘前路荆棘密布,但也机遇重重。尤其宁德时代在过去几十年建立了前所未有的号召力,且资金丰富,加上车企也在探索”多快好省“的造车模式。对于宁德时代来说,会比其他滑板底盘玩家更容易构建”生态“,也更容易拿到至关重要的”配套量“。