本篇主要針對(duì)新造車中的電動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)功能特點(diǎn)進(jìn)行討論,,主要為:智能網(wǎng)聯(lián),、智能駕駛輔助,、三電(電池)方案策略、全車
摘要: 一套優(yōu)秀的車聯(lián)系統(tǒng)可以極大地便利,、愉悅我們的出行體驗(yàn),,也是未來一切無限互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接入的基礎(chǔ)。 智能駕駛輔助系統(tǒng)徹底地變更,、簡(jiǎn)化了我們的駕駛行為習(xí)慣,,車輛從司機(jī)駕駛變?yōu)樵絹碓蕉嗟赜绍囕v自己來駕駛。 我們享受電動(dòng)汽車澎湃靈敏的動(dòng)力性能,,但同時(shí)我們也需要一輛高續(xù)航,、充電快、電池性能穩(wěn)定,、充電容易的電動(dòng)汽車,。 全車 OTA 會(huì)從底層改變我們對(duì)汽車的認(rèn)知,從此汽車變得活了起來,,汽車會(huì)變得越開越好,。車廠也會(huì)發(fā)生從底層心態(tài)上的變化,從一個(gè)純硬件的生產(chǎn)者,,變成一個(gè)持續(xù)迭代升級(jí)的服務(wù)者,。
全文 1 萬 1 千字左右,預(yù)計(jì)要花點(diǎn)時(shí)間,。????
啥都不說,,我們先上圖,主旨就是 Tesla Model 3 在美國(guó)三季度的銷量非常牛,。 是不是很驚訝,,實(shí)際上是整個(gè)行業(yè)都震驚了,可就是這么強(qiáng)大(呼應(yīng)一下震驚體標(biāo)題黨,,你們最煩人?。?,美國(guó)第三季度 9 月份美國(guó)豪華車市場(chǎng),,Model 3 單款車型的銷量超過了其他所有各品牌各家旗下的所有車型銷量的總和,Model 3 單款車銷量差不多相當(dāng)于奔馳北美乘用車銷量 + 寶馬北美乘用車銷量 + 林肯乘用車銷量,。 哪個(gè)車廠看到能淡定,,電動(dòng)車時(shí)代真的來了嗎?答案是肯定的,,來了,! 我想這樣的數(shù)據(jù)照進(jìn)了我們國(guó)內(nèi)造車人的內(nèi)心也都會(huì)是無比震撼的。Tesla 的出現(xiàn),,的確開創(chuàng)了一個(gè)新的汽車時(shí)代,。Tesla 汽車以其卓越的動(dòng)力性能,優(yōu)秀的智能駕駛輔助能力,,超前的造型設(shè)計(jì)…重新定義了新時(shí)代的汽車體驗(yàn),,也給廣大的汽車人和這個(gè)時(shí)代做了很好的榜樣。 作為一個(gè)行業(yè)中人,,也作為一名汽車用戶,,對(duì)此我們不得不深思,我們想要造一輛什么樣的汽車,?我們需要一輛什么樣的汽車,? 本文接下來就行業(yè)和社會(huì)達(dá)成共識(shí)的造車新趨勢(shì):電動(dòng),智能,,網(wǎng)聯(lián)(分享,?這個(gè)目前存疑,它的前提是無人駕駛)和單獨(dú)抽出的全車 OTA 來做展開,。 一. 智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng) 一套優(yōu)秀的智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)是未來汽車的標(biāo)配,,或許更應(yīng)該說當(dāng)前新售車型就應(yīng)該是標(biāo)配。汽車已經(jīng)逐漸成為了我們每天生活的第三大空間,,我們每天會(huì)花大量的時(shí)間和精力花費(fèi)在交通出行上,。 讓用戶每天的出行可以輕松愉悅,減少城市的交通擁堵和所造成的焦慮,,提升車內(nèi)空間的視聽娛樂享受,,這是每一個(gè)汽車人天然的責(zé)任和義務(wù)。 想象一下,每次出行我們可以很輕松便捷地獲取周圍實(shí)時(shí)的交通路況信息,,可以用車輛的音響系統(tǒng)聽著最新最酷的流行音樂或者紛繁世間的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容信息,,每一首歌、每一次內(nèi)容都是我們所喜愛的,。 我們可以在車上通過語音或者手觸,,簡(jiǎn)單便捷地對(duì)車輛和出行進(jìn)行快速的操作,我們可以安全方便地連接遠(yuǎn)處的朋友暢快溝通,;車輛或者車輛周圍對(duì)我們有幫助的,、我們感興趣的信息可以及時(shí)簡(jiǎn)便地呈現(xiàn)在我們眼前,,并且對(duì)駕駛安全友好,。我們能夠快速地處理信息,系統(tǒng)也會(huì)變得更加智能主動(dòng),,但又不至于打擾,。 是的,現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代了,,汽車這個(gè)大的終端,,也應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)化的。 可是我們環(huán)顧四周,,市面上大部分在售的汽車,,并沒有做得很好,甚至大部分連在線的導(dǎo)航都無法做到,。當(dāng)然廠商和用戶也可以說我們用手機(jī)和支架其實(shí)也挺好,,我們買賣的是車,雖然手機(jī)屏幕小點(diǎn),,操作不方便一些,,但是也能用。 可這是應(yīng)該的嗎,?車輛已經(jīng)和我們每天緊密得不再僅僅只是一個(gè)交通代步工具,,它更應(yīng)該成為一個(gè)生活?yuàn)蕵泛头?wù)空間。 當(dāng)然我們也應(yīng)該看到目前各家廠商都在紛紛加碼這一塊的服務(wù)開發(fā)力度,,特別是我們的國(guó)產(chǎn)廠商(當(dāng)然和手機(jī)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)相比還差的太遠(yuǎn)),,比如說斑馬系統(tǒng)和上汽系列,吉利 GKUI,,比亞迪的 DiLink… 還有各新造車勢(shì)力的車載互聯(lián)系統(tǒng)等,。 下面我們來看一下智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的基本組成和服務(wù)方式。 智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)包含:多屏服務(wù)的融合,,多交互方式的融合,,導(dǎo)航媒體娛樂服務(wù)系統(tǒng)(包含語音和車輛設(shè)定相關(guān)),車上車下服務(wù)的融合打通,。 這其中最復(fù)雜也最重要的是需要將以上這些功能服務(wù)有機(jī)地整合在一起,,畢竟車聯(lián)系統(tǒng)不是手機(jī),,也不需要那么多服務(wù),需要的是在適合的時(shí)候,,將行車中需要的服務(wù)能夠及時(shí)地推給我們,,或者能夠很方便地幫我們實(shí)現(xiàn)。這就特別挑戰(zhàn)各廠商的產(chǎn)品整合能力了,。 1,、多屏多對(duì)象的融合。 車載娛樂大屏和儀表(機(jī)器人,,HUD 等),,組成了車聯(lián)系統(tǒng)信息的基礎(chǔ)承載體,將合適的信息在合適的位置進(jìn)行顯示,,方便用戶可以及時(shí)準(zhǔn)確地獲取相關(guān)信息來進(jìn)行后續(xù)操作,。 儀表將車輛自身行駛相關(guān)的信息、駕駛輔助及道路導(dǎo)航信息,、車輛的異常信息等簡(jiǎn)單明了地呈現(xiàn)在用戶面前,,避免雜亂的信息干擾我們的駕駛活動(dòng)。 車載大屏將我們的多媒體娛樂信息,、導(dǎo)航相關(guān)信息,、車輛狀態(tài)及設(shè)定等相關(guān)信息,進(jìn)行更深入和全面地呈現(xiàn),,方便用戶做更細(xì)致個(gè)性化的操作處理,。 還有我們?cè)陬A(yù)期的 當(dāng)然還有以上各個(gè)屏幕間的有機(jī)信息整合,。 百度世界大會(huì)演示 AR-HUD 實(shí)車測(cè)試效果 2、多交互方式的融合,。 目前車聯(lián)系統(tǒng)中最重要的交互方式為:屏幕觸控,、語音控制、座椅和方向盤震動(dòng)、警示音等(手勢(shì)識(shí)別,?),。 觸控和語音為車聯(lián)系統(tǒng)中最重要和基礎(chǔ)的交互方式,當(dāng)然駕駛過程中更合適的方式是語音,,畢竟開著車事關(guān)安全甚至是生命,,用戶的焦點(diǎn)應(yīng)該是駕駛的道路前方,而不是屏幕,,通過語音和適當(dāng)?shù)挠|控結(jié)合來滿足行車需求,。這也是目前各廠商最主要努力的方向,畢竟國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)甚至車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在全球都是最好的,,這點(diǎn)我們真的不用謙虛,。 當(dāng)然還可以結(jié)合適當(dāng)?shù)恼饎?dòng)和警示音,在需要的時(shí)候可以更加及時(shí),,用更強(qiáng)的感知來對(duì)用戶進(jìn)行提醒,。 3,、導(dǎo)航及媒體娛樂服務(wù)系統(tǒng) 說到底在行車服務(wù)中,,最基礎(chǔ)的還是:導(dǎo)航、媒體,、語音和其他基本服務(wù),。 導(dǎo)航。可以實(shí)現(xiàn)基本的在線實(shí)時(shí)路況和在線導(dǎo)航規(guī)劃,,進(jìn)行在線地圖包升級(jí),,這樣你算跑到全國(guó)各地,也可以一路暢通無阻,。而不是在行車過程中調(diào)整各種姿勢(shì)角度去看手機(jī),,同時(shí)忍受手機(jī)的小屏和不便的操作。其實(shí)說到底是被不進(jìn)取汽車廠商逼的,!在這里批評(píng)一下歐美日廠商,。 媒體娛樂。打通我的汽車音樂和手機(jī)音樂,,保持同步,,不管車上車下都可以帶著我的音樂跑,推送的也是我最喜歡的音樂組合(看起來這里好像是 語音服務(wù)。目前在行車過程中,語音服務(wù)是最直接也是最適合的交互及服務(wù)呈現(xiàn)方式(嗯,,說不定未來腦電波靠譜了呢),。用戶感知層面也是目前行車系統(tǒng)中大家覺得最智能的部分。語音和導(dǎo)航,、媒體,、車輛控制、信息服務(wù)等進(jìn)行深度地整合,,我想要的立馬就有,,說哪指哪。同時(shí)也可以預(yù)期到我可能想要的,,同時(shí)進(jìn)行適時(shí)地推送,。 車輛信息的展示和控制。車輛相關(guān)的服務(wù)整合說起來挺麻煩的,,而且還不容易懂,,先不說了?? 行車及娛樂服務(wù)的深度整合。智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)說到底最重要的還是服務(wù),,行車的天然環(huán)境要求所有服務(wù)必須易用易觸達(dá),。如果將以上的服務(wù)像手機(jī)系統(tǒng)一樣做單 APP 服務(wù)隔離開發(fā),在目前階段雖然可行,,但接下來肯定是需要更高程度的服務(wù)打通融合,。 車載系統(tǒng)更應(yīng)該是服務(wù)而不光光是 APP,這也是行業(yè)目前達(dá)成的統(tǒng)一共識(shí),。語音服務(wù)和全系統(tǒng)服務(wù)的整合,、多屏和多交互方式和多服務(wù)的整合、場(chǎng)景服務(wù)的深度整合,、從目前的用戶主動(dòng)到系統(tǒng)主動(dòng)的逐漸轉(zhuǎn)變,,這是未來車載互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)最有潛力、最可期的方向,。 車載系統(tǒng),。車聯(lián)服務(wù)需要一套高穩(wěn)定性、高生態(tài)開放,。能夠持續(xù)升級(jí)服務(wù)的系統(tǒng),。目前國(guó)內(nèi)廠商比較統(tǒng)一的是使用 Android 老版本進(jìn)行自定制或者使用 19 年上市的 Android Automotive,Tesla 使用自定義的 Linux 系統(tǒng),。 可以看到的是 Android Automotive 更可能成為未來全球比較統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),,方便建立全球服務(wù)和應(yīng)用生態(tài)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)賬號(hào),,汽車,、手機(jī)跑哪都是自己,。當(dāng)然對(duì)于國(guó)內(nèi),定制的系統(tǒng)依然會(huì)是主流,。 說到此還有一個(gè)很重要的問題——車載系統(tǒng)(硬軟的結(jié)合)的穩(wěn)定性,,手機(jī)可以有死機(jī)和卡頓,汽車系統(tǒng)呢,?未來和無人駕駛系統(tǒng)融合后呢,?在取消硬質(zhì)按鍵的趨勢(shì)下,并且車載系統(tǒng)如果融合了駕駛安全相關(guān)的功能,,會(huì)導(dǎo)致巨大的安全隱患和麻煩,。所以保持車載系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全極其重要。 車上車下服務(wù)的融合打通,。作為一輛車聯(lián)實(shí)時(shí)在線,、車聯(lián)服務(wù)實(shí)時(shí)在線的服務(wù)系統(tǒng),也是目前車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的重要方向,。行車時(shí)出行娛樂相關(guān)的服務(wù)在車上進(jìn)行,,離車后車輛相關(guān)服務(wù)可以隨時(shí)隨地在手機(jī)上進(jìn)行,持續(xù)追蹤車聯(lián)狀態(tài),,隨時(shí)處理車輛相關(guān)的服務(wù)信息,,并可進(jìn)行遠(yuǎn)程管理及授權(quán)。 大家有興趣的推薦可以看一下北美用戶關(guān)于 Model 3 的功能效果評(píng)測(cè),,不是說它的互聯(lián)服務(wù)做非常好,,但是是一個(gè)不錯(cuò)的參考標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然你也會(huì)逐漸理解為什么 Model 3 劃下了一個(gè)時(shí)代,。 二. 智能輔助駕駛及無人駕駛 相對(duì)于車聯(lián)網(wǎng)服務(wù),智能汽車另外一個(gè)最重大的功能特點(diǎn)就是駕駛智能——智能駕駛輔助系統(tǒng)及未來的無人駕駛系統(tǒng),。 就像 Tesla,,除了讓人驚艷的動(dòng)力屬性外,最讓我們印象深刻的就是他的駕駛輔助系統(tǒng),。 車輛行駛后打開駕駛輔助功能,,車輛就會(huì)自動(dòng)探測(cè)周圍環(huán)境,自動(dòng)將車輛保持在本車道的中間位置,,進(jìn)行自適應(yīng)巡航,。前方車道要拐彎,車輛也自動(dòng)拐彎,。前方汽車減速,,汽車也在安全距離內(nèi)自動(dòng)減速,前方加速也自動(dòng)加速,,前方無車,,車輛自動(dòng)加速到限定速度內(nèi),。當(dāng)然還包括一些行人、車輛/道路異常的避讓和制動(dòng),。 再加上最近推送的 Navigation on Autopilot(國(guó)內(nèi)還沒有,,其中司機(jī)一直握著方向盤是因?yàn)榉稍颍瑢?shí)現(xiàn)了自動(dòng)變道(目前階段還需要事先打一下轉(zhuǎn)向燈,,未來升級(jí)后會(huì)變?yōu)橥耆詣?dòng))。同時(shí) Tesla 的輔助駕駛功能是全速域,,全地域開放(要有車道線),,并在儀表中實(shí)時(shí)顯示車輛周圍的狀態(tài)及車輛接下來的行為信息。 可以說 Tesla 將輔助駕駛系統(tǒng)完全融入了日常駕駛生活中,,和車輛融為了一體,,用戶的日常開啟率高達(dá) 50% 以上,甚至達(dá)到百分之百九十,,和其他廠商的駕駛輔助系統(tǒng)相比,,用戶對(duì)于 Tesla 的駕駛輔助系統(tǒng)擁有充分的信任感。再者車輛的駕駛能力還在不間斷地升級(jí),,車輛本身已經(jīng)初步集成了未來 L4/L5 級(jí)的駕駛硬件平臺(tái),,讓人們對(duì)于他的未來充滿了更多幻想! (注:區(qū)分一個(gè)問題: ACC 自適應(yīng)巡航和帶有車道自動(dòng)保持的 ACC 自適應(yīng)巡航雖然都屬于 L2,,但差異巨大) 是的,,可以說這就是我們需要的一輛具有未來感的智能汽車。 目前我們可以看到目前市面上最主要玩家有 智能駕駛輔助系統(tǒng)的組成,我們?nèi)匀灰?Tesla 系統(tǒng)舉例,。 Tesla 輔助駕駛系統(tǒng)探測(cè)示意圖 前方(視覺攝像頭+毫米波雷達(dá)): 1 近距大視角( 60 m )+ 2 周邊近?。?80 m )+ 1 中距( 150 m )+ 1 長(zhǎng)距( 250 m )+ 1 毫米波雷達(dá)( 160 m ) 后方(視覺攝像頭):1 近距大視角( 50 m )+ 2 中距( 100 m ) 周圍環(huán)繞:12 個(gè)超聲波雷達(dá)( 8 m ),。 智能駕駛輔助系統(tǒng)通過多傳感器的融合,不斷地實(shí)時(shí)采集探測(cè)周圍的信息,,并進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算,,同時(shí)結(jié)合高清地圖(精度 10 cm 級(jí))來進(jìn)行決策,當(dāng)然這一切都必須十分迅速,,想想 120 km/h 行駛的汽車一秒鐘跑多遠(yuǎn)呢—— 33.3 m,,所以就要求駕駛輔助系統(tǒng)對(duì)于周圍環(huán)境的感知及決策速也必須十分迅速,甚至達(dá)到了 10 ms 級(jí),。 這一切的背后又會(huì)牽涉到大量的系統(tǒng)工程: 探測(cè)感知:目前比較通用的方案為多攝像頭多焦距結(jié)合(你手機(jī)的攝像頭變焦也很慢啊,,所以要定焦。清晰度高,,像素信息量大,,但易受光線影響,精度不高)+ 多毫米波雷達(dá)(對(duì)動(dòng)態(tài)物體,,對(duì)金屬敏感,,但清晰度不高,精度適中)+ 多激光雷達(dá)(精度高,,信息量大,,但易受雨雪大霧等天氣影響,還有就是貴,,很貴,,Google 目前用的 10 萬刀左右一個(gè),Tesla 沒用,。) Google 無人駕駛的三維探測(cè)仿真圖 識(shí)別算法:這個(gè)應(yīng)該說是最難,,也是一直需要持續(xù)不斷改進(jìn)的。路途中出現(xiàn)的所有事物都需要快速地進(jìn)行識(shí)別標(biāo)注,,可那個(gè)是機(jī)器,,機(jī)器并不能夠完全理解識(shí)別到道路中的一切事物(看報(bào)道你就會(huì)發(fā)現(xiàn) Tesla 這些年也發(fā)生了一些識(shí)別失誤的事故,比如撞了路邊停止的消防車,,路邊臨時(shí)突出的圍欄雪糕筒,白色橫行的集裝箱貨車等),。 很多時(shí)候需要不斷地去進(jìn)行標(biāo)注,,訓(xùn)練學(xué)習(xí),不斷的去優(yōu)化識(shí)別算法模型,。對(duì),,這個(gè)時(shí)候就用到了大家所聽說的科技玄學(xué)——深度學(xué)習(xí)(深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))。 算力:上面說到了那么多的探測(cè)器信息( Tesla 8 路視覺信號(hào),,1 路毫米波信號(hào)),,而且需要毫秒級(jí)的識(shí)別相應(yīng),,因此對(duì)于算力的要求也就非常高,需要我們目前使用的高端筆記本的幾十倍的算力來進(jìn)行處理,。比如目前 Tesla AP 2.0 使用的 NVIDIA PX2(是的市場(chǎng)價(jià)是 1 萬刀左右一塊,,Tesla 有特價(jià)),目前逐漸成熟的 Intel Mobileye 的 EyeQ4,,EyeQ5,。 高精度地圖(HDMap):我們上面說了那么多,其實(shí)更多的是在說周圍環(huán)境的感應(yīng)探測(cè),,但傳感器不是萬能的,。周圍環(huán)境如果出現(xiàn)了一些無法識(shí)別、甚至壓根就識(shí)別錯(cuò),、或者就沒有車道線的情況,,十字路口、下雪路面覆蓋等,,此時(shí)高精度地圖就會(huì)起到極大的參照作用,。 高精度地圖會(huì)記下道路的各道路線、方向,、寬度,、坡度、轉(zhuǎn)彎角,、起伏,、路面的交通設(shè)施等,可以達(dá)到車道級(jí) 10 cm 精度(目前我們使用的 GPS 差不多是 10 m 級(jí)),。高精地圖起到和周圍環(huán)境探測(cè)信息互為參照備份,,實(shí)時(shí)互為驗(yàn)證的作用,是高級(jí)輔助和無人駕駛的必要條件,。 3D 高精地圖模擬效果,,注意那些車道線、箭頭和立體交叉 信息融合及決策:有了以上的車輛周邊信息,,同時(shí)結(jié)合實(shí)時(shí)的高精度地圖,,需要實(shí)時(shí)地決策出車輛的行駛軌跡。對(duì)于路面情況實(shí)時(shí)判斷處理,,路怒癥無法忍地隨意變道加塞,,行為灑脫怪異的行人和電動(dòng)車(機(jī)器人的視角里大概是這樣的吧??),路間隨時(shí)可能闖入的一些不可知實(shí)物(足球,,塑料袋等),,或者道路隨時(shí)建設(shè)的變化。 所以系統(tǒng)性的復(fù)雜度相當(dāng)之大,,我只能說,,這個(gè)需要我們不斷地慢慢處理優(yōu)化,。有興趣的可以在網(wǎng)易公開課上搜索 TED 課程 “無人駕駛汽車是如何看清路況的” 。 三. 三電系統(tǒng)(電池及動(dòng)力系統(tǒng)) 三電系統(tǒng)為我們通常所說的:電池及管理系統(tǒng)(BMS),、電控,、電機(jī)。尤其是電池系統(tǒng),,可以說是未來智能汽車的希望,。智能電動(dòng)汽車對(duì)用戶的駕駛行為習(xí)慣,對(duì)傳統(tǒng)汽車行業(yè)都形成了巨大的沖擊,。(此處可參考建約老師的電動(dòng)車時(shí)代,,幾乎已不可阻擋) 電動(dòng)汽車一直以來給人們的印象就是超高的加速性能和極快的動(dòng)力響應(yīng)能力。腳下說有就有的感覺,,動(dòng)力性能立馬噴薄而出,,極大地提高了用戶的駕乘操控體驗(yàn)( 所以乘坐滴滴時(shí)和司機(jī)師傅們聊天,,經(jīng)常會(huì)聽到——我這車子在紅綠燈時(shí)超周圍的那些保時(shí)捷、奔馳寶馬,,甚至那些跑車都不在話下,。 當(dāng)然我們也要必須看清并嚴(yán)肅對(duì)待的一個(gè)事實(shí),電池系統(tǒng)是和目前無人駕駛技術(shù)一樣,,是人類面對(duì)智能汽車行業(yè)時(shí)復(fù)雜度最高的兩項(xiàng)工程,,木有之一。 對(duì)于電動(dòng)車我們通常的希望是:高續(xù)航,、充電賊快,、電池安全穩(wěn)定、充電容易(充電樁我們本次不討論),。嗯,,說的和 Model 3 好像。 我們來翻譯一下成工程語言,。 高續(xù)航。高續(xù)航就是電池容量要大,,同時(shí)又要盡量減輕車重,。減輕車重其實(shí)就是電池密度要大,,這樣重量才能低,而不至于變成了拉電池的重量,。哈哈,,我們后面會(huì)說到“充電賊快”和“電池安全穩(wěn)定”對(duì)它的限制,基本上就相當(dāng)于又想馬兒跑,,又想馬兒不是草,!???? 我們來初步看一下數(shù)據(jù),好對(duì)目前的電動(dòng)車及電池有一個(gè)初步的印象(電池密度,,續(xù)航,,價(jià)格成本)。 毫無疑問目前全球已量產(chǎn)并且技術(shù)集成度最高電池的為 Tesla Model 3 的 21700 電池,。 長(zhǎng)續(xù)航版本,,80.5 kWh 電池量(實(shí)際可用 78 kWh,部分鎖電,,電芯 280 Wh/kg,,電池組?,?Wh/kg,,2.2C 充電,電池 Pack 接近 $120/kWh),,北美比較均衡的實(shí)際工況大概在百公里 15 kWh 左右,,續(xù)航里程接近 500 km(電池組 478 kg 左右,成本 $9600),。 實(shí)際上我們與 Tesla-松下聯(lián)盟還是很有差距的,,這個(gè)得認(rèn),預(yù)計(jì) 2020 年我們可以達(dá)到此水平,,到時(shí)也真正是電動(dòng)車變成和燃油車一樣,,成為大眾化的平民車并大爆發(fā)的時(shí)節(jié)了。 充電賊快,。就是充電倍率(符號(hào)為 “C” )要高,,電池倍率 C 可以形象地理解為水池管道的粗細(xì),管道粗,,倍率就大,,水池就可以被很快地灌滿,相反倍率小,,充電就慢,。 1C 就是電池的管道大小可以最大支持在 1 個(gè)小時(shí)內(nèi)對(duì)電池充滿電,2C 相應(yīng)的為半小時(shí)。當(dāng)然這里還有一個(gè)放電倍率(通常放電倍率 > 充電倍率),,就是需要快速放電釋放能量來驅(qū)動(dòng)汽車,。電池倍率越大,越易于電池的充放電性能,。 當(dāng)然我們要開始說 but 了,,但是電池倍率的提高基本上就意味著電池密度的降低(導(dǎo)電材料多了,儲(chǔ)電材料就少了),。 電池性能穩(wěn)定,。電池的穩(wěn)定性是一個(gè)很系統(tǒng)性的工程。 首先可以說目前使用的鋰離子電池的組成成分的確不是一種很穩(wěn)定的東西(電解液有機(jī)易燃),,所以在其作為動(dòng)力電池組成的時(shí)候,,我們就需要加入大量的約束機(jī)制。同時(shí)為了追求電動(dòng)汽車的高續(xù)航能力和快速充電能力,,我們又需要不斷地突破電池能量密度和電池充電倍率的能力,。 在電池充放電時(shí)需要將電能和化學(xué)能進(jìn)行相互間的轉(zhuǎn)換,期間會(huì)產(chǎn)生大量的熱,,這就需要我們能夠做足夠的散熱機(jī)制,,相應(yīng)的電池密度肯定會(huì)有一定的犧牲。同時(shí)由于電池的結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致電池被刺破后(穿刺和劇烈變形導(dǎo)致正負(fù)極接觸)劇烈放熱甚至爆炸,,所以除了散熱的同時(shí),,需要做堅(jiān)固的密封機(jī)制將電池與外界隔離,以經(jīng)受住外力的沖擊,,也相應(yīng)的會(huì)降低電池 Pack 的整體密度,。
說到此,我們需要說幾個(gè)和大家電動(dòng)車使用最緊密相關(guān)的問題,,電池的熱管理和溫度管理,、以及電池的容量管理。 電池的熱管理和溫度管理,。為什么我的電動(dòng)車冬季續(xù)航里程掉了這么多,?開電車冬季我都不敢開暖氣了!是的,,這的確是可能有的狀況,,特別是在北方。以下進(jìn)行說明,。 像我們一樣,,電池系統(tǒng)也喜歡 25 度左右。在 25 度左右時(shí)電池的活性會(huì)較優(yōu),,相應(yīng)的電池此時(shí)的容量密度也會(huì)較高,,低于此值時(shí)電池活性會(huì)隨溫度逐漸降低,出現(xiàn)的效果是電池能量密度和容量的相應(yīng)降低(想想你冬天時(shí)把手機(jī)拿到室外晃悠,電量很快就經(jīng)不起用,,在東北甚至直接沒電的情況,,是一樣一樣的),當(dāng)然此過程基本可逆,,畢竟化學(xué)物質(zhì)沒有發(fā)生大的變化。 同時(shí)溫度降低,,鋰離子活性的降低會(huì)導(dǎo)致很難充入電,,特別是如果此時(shí)使用快充速度會(huì)很慢。電池需要先將自己加熱到合適的溫度,,等電池活性起來后才可以進(jìn)行大倍率充電,。所以現(xiàn)在的電動(dòng)汽車特別是賣到北方的電動(dòng)汽車一定會(huì)加裝電池加熱系統(tǒng),利用自身電量或充電樁電量為自己加熱,。 當(dāng)然也有一些可以盡量降低低溫對(duì)電池續(xù)航影響的方法:比如說冬季車輛盡量停在地下車庫里,,這樣在充電速度和電池續(xù)航上會(huì)有很好的保證(行駛時(shí)還好,電池自身放電也會(huì)發(fā)熱),;北方的車輛一定要有電池加熱系統(tǒng),。 某國(guó)際知名車廠電動(dòng)車冬季續(xù)航衰減情況 寒冬將至( 11 月了,可不是嗎),,隨著各家造車新勢(shì)力下半年的逐步交付,,這個(gè)冬天是檢驗(yàn)各造車新勢(shì)力產(chǎn)品能力的最好時(shí)機(jī),當(dāng)然還有傳統(tǒng)車廠的純電動(dòng)車,。這個(gè)冬天誰也不會(huì)被遺忘,,是電動(dòng)爹還是電動(dòng)車,拉出來遛遛就知,! 好了來說一下高溫,。溫度高于合適范圍附近時(shí),我的理解主要是三點(diǎn):溫度過高電池內(nèi)部溫度不易于管控,,會(huì)導(dǎo)致局部熱失控,,然后導(dǎo)致危險(xiǎn);溫度過高也會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生不可逆的分解及其他化學(xué)反應(yīng),,導(dǎo)致電池容量降低,;而且人類適宜 25 度左右,和汽車內(nèi)部環(huán)境溫度保持一致,,便于溫度管控,。所以對(duì)應(yīng)的電動(dòng)車也都會(huì)有一套電池冷卻系統(tǒng),來幫助在快速充放電(快充,,加速,,長(zhǎng)上坡)和夏季溫度過高時(shí)冷卻電池的溫度。 說完這一切你會(huì)發(fā)現(xiàn),電池的快速充電和電池穩(wěn)定性都會(huì)極影響電池的密度,,從而影響電池容量和續(xù)航里程,。實(shí)際上電池系統(tǒng)也真的就是一門多方平衡及材料技術(shù)進(jìn)步的藝術(shù)。 過沖過放,。當(dāng)然此問題你一般不會(huì)遇到,,因?yàn)槎急还こ處熥隽讼薅ǎ悄愕氖褂昧?xí)慣和方式卻會(huì)很大地影響到電池的性能,,尤其是電池的循環(huán)使用壽命和不可逆的電池衰減情況,。 通常而言我們推薦的電池使用區(qū)間 SOC(State of Charge 電池電量) 是 30%~80% 之間(可以等價(jià)乘于總續(xù)航里程;當(dāng)然這只是一個(gè)理論區(qū)間,,不同的鋰離子電池組成會(huì)有一定的差異),。 此區(qū)間內(nèi)電池的循環(huán)壽命(電池充滿電,這些電全部放光的電量為一個(gè)使用循環(huán)周期)會(huì)更高,,電池的充電效率也相應(yīng)高很多,,這也是日常大家使用快充和電動(dòng)車使用的較適宜電量區(qū)間。也有很多會(huì)采用 20%~90%,,甚至更低的電量,,比如說 10%,當(dāng)然也沒有問題,。 車輛工程師們充分考慮到了你的需求,,在生命周期內(nèi)還是能一定程度上保證你的基本使用,甚至也會(huì)鎖定一部分最高和最低容量,,來遠(yuǎn)離過充放,,從而盡量減弱電池發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)。電池每一次的充放電都是電池內(nèi)部鋰離子的化學(xué)反應(yīng),,太多次靠近最高或最低電池容量值(特別是過放)的確會(huì)影響到你的電池使用壽命和電池可使用容量——可行駛距離,,如非必須請(qǐng)經(jīng)量繞開。 初步模擬的充電時(shí)充電電流隨充電電壓的變化關(guān)系 快充還是慢充,?如果有條件盡量還是慢充吧,。 雖然現(xiàn)在很多廠商都在宣傳 30 分鐘,40 分鐘充到 80%,,電池在設(shè)計(jì)時(shí)也的確考慮到了此部分的充電需求,,在 80% 前充電速度的確也會(huì)快很多。但只能說慢充的確對(duì)于延長(zhǎng)電池壽命時(shí)間會(huì)有幫助,,快充時(shí)( Tesla 超級(jí)充電站 120kW,,功率相當(dāng)于家用大型 5 匹空調(diào)的 26.7 倍)電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)會(huì)迅速很多,而且會(huì)劇烈放熱,,長(zhǎng)期使用快充過多會(huì)減小電池的循環(huán)壽命,。 電動(dòng)車的高速段的續(xù)航,。使用電動(dòng)車后,你會(huì)發(fā)現(xiàn),,在不同工況下功耗差異會(huì)變化很大,,當(dāng)然燃油車也是(豐田混動(dòng)和本田混動(dòng)除外,這是神一般的存在),。 燃油車在中低速工況比較費(fèi)油,,特別是在堵車走走停停路段,簡(jiǎn)直要翻倍,,高速路段又會(huì)很省油,。在低速路段,燃油車不斷地啟停怠速,,燃油效率低,還跑不掉,,油耗自然高,。高速路段,雖然風(fēng)阻高了很多,,但轉(zhuǎn)速起來了,,燃油效率高,可以抵消掉這一部分消耗,,還可以持續(xù)加速,,油耗反而下來了。 但是電動(dòng)車正好相反,,電動(dòng)車由于其電動(dòng)性,,一上來功率就可以最高,效率轉(zhuǎn)化率又高,,再加上動(dòng)能回收,,所以低速時(shí)耗電并不怎么嚴(yán)重,但是高速時(shí)(特別是 120 往后),,由于風(fēng)阻變得大了很多倍,,反而不容易加速,而且能耗會(huì)高出很多,。 這個(gè)時(shí)候最好的方案是打開巡航,,不要頻繁地加減速,讓動(dòng)力主要來克服風(fēng)阻做功,,這樣基本上就可以將能耗做到很好的控制,,續(xù)航能力的減弱也不會(huì)看起來那么明顯。 ? 四. 全車 OTA 支持 行業(yè)內(nèi)經(jīng)常有一句話,,都快 2020 年了,,你的車還不能全車 OTA,,還好意思叫智能!每當(dāng)此時(shí)我就連連點(diǎn)頭,。(僅代表有些人的觀點(diǎn),,我不對(duì)這句話負(fù)責(zé)????) 是的,全車 OTA 其實(shí)不是一種對(duì)用戶使用的功能,,或者說不是一種可感知的能力,,但是它卻很重要,非常重要,,甚至可以說是新造車最重要的精髓和底層邏輯之一(我對(duì)這句話負(fù)責(zé)),。 全車 OTA 代表了一種未來的趨勢(shì),一種未來的預(yù)期,,一種未來的無限可能,! 全車 加入了全車 OTA 后,,這輛車變得活起來了,你今天開的車,,和未來幾個(gè)月開的可能會(huì)有很大的差別,,總有新的功能,新的服務(wù)優(yōu)化可以不斷的推送給你,,它會(huì)變得越來越好,,甚至車的動(dòng)力性能和駕乘體驗(yàn)都可能發(fā)生巨大變化。 就像 Model 3 發(fā)布后,,Model S 和 X 接收到了一個(gè)推送,,百公里加速基本上都得到了 1 s 左右的提升,會(huì)讓你驚呼——神經(jīng)病嗎,,有這樣造車的嗎,,我的車開了一年,你給我升級(jí)了,,加速度還提升了 1 s,,車越開越好了,。還有這種騷操作?對(duì),,就有,! 相當(dāng)于傳統(tǒng)車開了一年后,給你直接免費(fèi)換了一個(gè)更好的發(fā)動(dòng)機(jī),。這在我們以前是無法想象的事情,,但在全車 OTA 后就可以。 感謝小特叔叔的數(shù)據(jù)(201707),,2018 年的今天其實(shí)更好了 那就放一個(gè)更大的招,,如下:Tesla Firmware Upgradechangelog from 2012.9~2017.3(感謝微博網(wǎng)友:冷酷的冬瓜和 42 號(hào)車庫)。 其實(shí)你不會(huì)細(xì)看的,,我也不會(huì)(好幾百行,,跟我一起喊“特斯拉,XX” 就好),,但主旨意思就一個(gè)——Tesla:我們更新了很多服務(wù),,我們?cè)诓粩嗌?jí)。 Tesla V9 本月升級(jí)的 Navigation on Autopilot 了解一下,,就是以前汽車只要有車道線時(shí)就可以自己行駛(自己保持在車道內(nèi),隨著車道自動(dòng)轉(zhuǎn)彎,,隨著前車或限速自動(dòng)加減速),,現(xiàn)在這版,汽車可以自動(dòng)轉(zhuǎn)向了(當(dāng)然有點(diǎn)小限制,,需要你先打一下轉(zhuǎn)向燈,,后面版本優(yōu)化后,,會(huì)去除用戶確認(rèn)),嗯,,去 Tesla 銷售店看一下吧,試駕免費(fèi),。 在此我覺得我要回復(fù)一下 38 號(hào)(很厲害的車評(píng)人),,我們不得不說 38 號(hào)是一個(gè)很專業(yè)的車評(píng)人,特別是在車輛的動(dòng)力性能,,舒適性,,NVH(噪聲處理)等方面。 但是 38 號(hào)還是沒有完全注意到的一個(gè)問題(特別是對(duì)于蔚來汽車方面),,車輛的網(wǎng)聯(lián)化和智能化,,的確是開創(chuàng)了一個(gè)新的汽車時(shí)代。整車廠和用戶的關(guān)系發(fā)生了徹底的變化,,從以前一個(gè)硬得不能再硬的造車廠,,變成了和用戶成徹底的服務(wù)關(guān)系,,從制造變成了服務(wù)。 車廠得自己每天來面對(duì)用戶,,聽取用戶的心聲,,所有最新最好的服務(wù),再也不能藏著掖著給下一年的改款了(是的,,老車主的心聲是“我們也要要,,我不管”),有問題也可以及時(shí)地通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)所有用戶進(jìn)行推送升級(jí),,其實(shí)也方便了車廠自己,,少了那么多款式,那么多配置的維護(hù),,我給你的就是最好的,。車廠的心態(tài)也會(huì)從底層發(fā)生徹底改變——是的,we are friends! 在此也稍稍為蔚來叫一下委屈,,不過有些地方的確沒有做好,,蔚來高估了目前階段國(guó)內(nèi)用戶對(duì)于還不是很完善產(chǎn)品的忍耐程度。 通過不斷的 OTA 來升級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思路沒錯(cuò),,但前提是你的基礎(chǔ)得不錯(cuò),,而且更重要的是前面有一個(gè)很完善的 Tesla 在哪里,所有人都會(huì)去對(duì)比參照,,而且加上鋪天蓋地的市場(chǎng)宣傳又人為地拉高了用戶的預(yù)期,,大家都以為你應(yīng)該是一個(gè) Tesla 的水平,有些地方?jīng)]有做好就要認(rèn),。 我們也看到了最近蔚來在不斷快速推出升級(jí)優(yōu)化的態(tài)度,,也希望蔚來越來越好。在此我不得不說整個(gè)電動(dòng)車行業(yè)是應(yīng)該要感謝蔚來的,,蔚來在這個(gè)階段相當(dāng)于為整個(gè)行業(yè)做了布道(雖然沒有做得很好),,但帶來了中國(guó)的新勢(shì)力電動(dòng)汽車,更激勵(lì)后面的人可以更好地規(guī)避前期蔚來所犯過的一些錯(cuò)誤,。 中國(guó)的智能電動(dòng)車行業(yè)肯定會(huì)越來越好,,因?yàn)橛羞@么多對(duì)電動(dòng)車充滿熱情和不懈追求的我們。Tesla 就在那里,,我們能行,!
寫在最后:感謝
作者:李波,,一名汽車人,也是一名互聯(lián)網(wǎng)人,。微信:rover23,,歡迎來撩來勾搭,歡迎溝通探討,。文章問題也請(qǐng)多批評(píng)指正(不太厲害的話????),,和大家一起學(xué)習(xí)成長(zhǎng)。 |
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