2021年1月15-17日,第七屆中國電動汽車百人會論壇在釣魚臺國賓館以線上方式舉辦召開,本屆論壇以“新發(fā)展格局與汽車產(chǎn)業(yè)變革”為主題,聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢動態(tài)、熱點(diǎn)痛點(diǎn)等問題。在1月17日下午進(jìn)行的智能汽車論壇上,上海拿森汽車電子有限公司CEO 陶喆發(fā)表了主題演講。
上海拿森汽車電子有限公司CEO 陶喆
以下為演講實錄:
各位領(lǐng)導(dǎo),各位來賓,大家下午好!我是上海拿森創(chuàng)始人陶喆,首先很感謝百人會主辦方給我提供這樣一個平臺和機(jī)會,給大家分享一下上海拿森在線控底盤賽道我們做的一點(diǎn)點(diǎn)工作。
今天我的報告主題是“線控底盤在智能電動汽車中的應(yīng)用發(fā)展”。
我的報告分三個部分:第一,汽車行業(yè)的變革和線控底盤;第二,上海拿森關(guān)于線控底盤的研究和探討;第三,行業(yè)倡議與呼吁。
第一,汽車行業(yè)的變革與線控底盤。
眾所周知,由于氣候變暖,全球格局的變化,各國都在大力發(fā)展電動汽車,相繼出臺了禁售燃油車的時間表。中國一直是全球的汽車制造大國,但是習(xí)總書記也一直說我們汽車大而不強(qiáng),關(guān)鍵還在核心零部件。近期國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035)》明確指出零部件要實現(xiàn)自主可控,同時汽車工程學(xué)會的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》明確規(guī)劃了新能源汽車的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。
國際上各大主機(jī)廠都在加速電動汽車的布局,所以從這個趨勢我們可以看到,新能源汽車包括混動汽車的發(fā)展是未來的大勢所趨。“新四化”大潮洶涌,各個汽車企業(yè)強(qiáng)國無不政企合力,搶占電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化競爭制高點(diǎn),相信傳統(tǒng)燃油車也會加速退出汽車歷史舞臺,混動和智能電動汽車也會迅速上量。從資本市場可以看到,現(xiàn)在特斯拉的市值已經(jīng)超過了豐田的3-5倍,可以看出未來在新賽道上智能電動汽車將會大有可為。我們認(rèn)為,智能電動汽車發(fā)展未來沿著三個大的趨勢發(fā)展:一是更安全,二是更智能,三是各位嘉賓近期也提到的軟件定義汽車時代電控架構(gòu)將會發(fā)生重大的變化。所以我們認(rèn)為,智能電動汽車作為未來智能移動的終端,類比智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將會加速汽車產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)。受內(nèi)外部大環(huán)境的影響,產(chǎn)業(yè)鏈瞄準(zhǔn)安全可控。
過去十年,我們認(rèn)為汽車是電動化高速發(fā)展的十年,未來的十年我們認(rèn)為是智能化發(fā)展的十年。這兩條線加在一起,我們認(rèn)為是一個可以顛覆燃油車的化學(xué)反應(yīng)。新能源汽車相比傳統(tǒng)燃油車很重要的區(qū)別,我們所講的大三電+小三電。從智能駕駛的單車智能來說分三個環(huán)節(jié):感知、決策和控制執(zhí)行??梢钥吹?strong>線控底盤是兩個賽道的交匯點(diǎn)。
無論從L1到L4還是L5,所有智能化的功能都依賴于線控底盤才能得到最終的執(zhí)行。剛剛也提到過,在國務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃(2021—2035)》,明確提出來要攻克線控執(zhí)行系統(tǒng),作為“卡脖子”的核心技術(shù)。最近我跟行業(yè)很多領(lǐng)導(dǎo)在交流行業(yè)的核心技術(shù),現(xiàn)在基本達(dá)成一個共識,大家都認(rèn)為線控執(zhí)行端是自動駕駛非常重要的環(huán)節(jié),無線控,不自動駕駛。
上海拿森的發(fā)展,致力于成為自主可控的中國線控底盤領(lǐng)導(dǎo)者。目前拿森研發(fā)中心和總部在上海,生產(chǎn)制造基地在杭州蕭山,上海拿森是圍繞線控底盤全產(chǎn)業(yè)鏈布局的高科技核心公司。
圍繞汽車智能化,公司布局了整個未來自動駕駛所需的、完整的線控底盤的核心產(chǎn)品,包含智能制動系統(tǒng)可以滿足整車智能的L2到L3級,包含ESC車身穩(wěn)定控制系統(tǒng),包含DP電動轉(zhuǎn)向,以及應(yīng)對未來集中式的線控底盤的域控制器,也被認(rèn)為是自動駕駛的“小腦”,這個產(chǎn)品可以達(dá)到智能化L5等級。
拿森的核心團(tuán)隊,我們專注在細(xì)分領(lǐng)域15年,也是在這個賽道里面耕耘時間最長的一個核心團(tuán)隊,是國內(nèi)首個自主量產(chǎn)無刷電動轉(zhuǎn)向批量投產(chǎn)的團(tuán)隊,同時我們是國內(nèi)第一個量產(chǎn)線控制動批量投產(chǎn)的自主化團(tuán)隊。
目前拿森的開發(fā)團(tuán)隊具備核心的全陣線開發(fā)能力和軟件ASPICE的開發(fā)能力。
第二,上海拿森關(guān)于線控底盤的研究和探討。
最近比較熱門的話題,特斯拉出了很多案例,加速失控導(dǎo)致了一些安全事件。因為是跟底盤相關(guān)的,很多人也在問我,為什么會加速失控?實際上,我們業(yè)內(nèi)也做了剖析,大家都知道特斯拉的車用了one—pedal的方案,就是右邊的油門踩下去是加速、往回收的時候是減速,換句話說它把傳統(tǒng)意義上的加速和減速的在兩個踏板上的功能集中在了一個踏板。這會導(dǎo)致什么問題呢?會導(dǎo)致在應(yīng)急場景下駕駛員有可能誤把油門踏板當(dāng)成制動踏板。為什么設(shè)計單踏板的one—pedal模式呢?眾多周知,新能源汽車最大的優(yōu)勢相比燃油車就是有電驅(qū)動系統(tǒng),相比燃油車可以更好地實現(xiàn)能量回收,所以各大主機(jī)廠都競相采取各種各樣的方案最大量的回收制動能量。無論燃油車還是電動汽車,在整個生命周期里能量的30%是被制動系統(tǒng)消耗了,所以如何能把這30%的能量有效地回收回來,成為新能源汽車非常大的核心競爭力。
特斯拉采用了one—pedal模式,確實可以有效地回收制動能量,增加整車的續(xù)航,降低能耗,但是one—pedal有什么樣的副作用呢?就是它需要改變用戶正常駕駛的習(xí)慣。通常來講,傳統(tǒng)意義的汽車制動是左面踏板、油門是右面的踏板。在正常的駕駛模式下,用戶有足夠多的時間去反應(yīng),但是在應(yīng)急情況下,用戶可能由于one—pedal經(jīng)常加速、減速在一個踏板上,他可能反應(yīng)不過來,他已經(jīng)忘記了到底哪個踏板是制動、哪個踏板是加速,而錯誤的把加速踏板當(dāng)成制動,可能存在安全隱患。
說到這里,是否有既增加能量回收、降低能耗,又不改變駕駛員駕駛習(xí)慣的一個兩全的方案呢?實際拿森創(chuàng)新開發(fā)了協(xié)調(diào)式的能量回收系統(tǒng)NBooster智能制動系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以顯著地提升制動能量回收。剛剛提到整個制動占據(jù)汽車所有能量消耗的30%,使用這套系統(tǒng)以后可以把其中的20%—25%的能量全部回收回來。換句話說,在公路交通里大多數(shù)場景的能量都可以通過這套系統(tǒng)有效地回收回來。同時這套系統(tǒng)可以達(dá)到智能化等級的L3級,響應(yīng)速度(TTL)、抱死壓力可以做到200毫秒,瞬間就可以讓車輛剎住。同時NBooster系統(tǒng)相比原來傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)壽命長、售后無需維護(hù),所以這套系統(tǒng)是既可以提高制動能量回收、優(yōu)化制動性能,同時保障車輛安全的優(yōu)選方案。
對標(biāo)全球來看,大眾下一代針對全球電動汽車的平臺MEB也采用了類似的協(xié)調(diào)式能量回收系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前,拿森與國內(nèi)20多家主流的主機(jī)廠開展了多種類型的協(xié)調(diào)式能量回收的產(chǎn)業(yè)化配套和研究。舉幾個案例,包括拿森跟行業(yè)主流新能源主機(jī)廠像比亞迪、吉利、北汽、長安分別開展了NBooster裝車合作,在實際道路場景下對能量回收和續(xù)航做了測試,可以看到,搭載了NBooster的系統(tǒng)協(xié)調(diào)式能量回收系統(tǒng)以后,車輛在實際續(xù)航上分別增加了10%到15%左右,證明這套協(xié)調(diào)式的能量回收系統(tǒng)對于增加新能源汽車的續(xù)航里程和體驗具備較大的實際的效果,有效地提升用戶的駕駛體驗。
高度智能駕駛系統(tǒng)對線控系統(tǒng)提到的一個重大課題就是失效安全備份。博世陳總也提到了類似的概念,其實自動駕駛除了需要很強(qiáng)的算力、感知的融合,很重要一點(diǎn),在線控底盤端需要保證車輛的安全和備份,一旦一套系統(tǒng)失效以后必須要有另外一套系統(tǒng)在非常短的時間內(nèi)接管這輛車,保證這輛車不失控,仍然能按照既定軌跡行駛,保證人的安全。
所以我們認(rèn)為自動駕駛實現(xiàn)L3、L4級對制動駕駛有三大要求:一是行車制動系統(tǒng)需要備份。二是基本的車身穩(wěn)定控制需要備份。三是駐車制動系統(tǒng)需要備份。行車制動需要備份是指在任何一個行車制動系統(tǒng)失效以后,仍然由系統(tǒng)來接管,保證車輛的安全制動。車身穩(wěn)定控制系統(tǒng),是指在任何一個系統(tǒng)失效以后,仍然由系統(tǒng)來接管,可以做到人工接管的程度,使得車輛不甩尾,具備轉(zhuǎn)向的功能。還有常規(guī)講的EPB,駐車的冗余和備份。
另外,應(yīng)對自動駕駛L3、L4級的要求,拿森有完整的線控制動解決方案,采用自主開發(fā)的NBooster智能制動和穩(wěn)定控制系統(tǒng),共同組成了應(yīng)對未來L3、L4的高度自動駕駛的線控制動解決方案,該方案包含了六大冗余特征和備份特征,包含線控制動的冗余備份,二是基本車身穩(wěn)定的備份,駐車的備份,還有輪速和車速解析的備份,NBooster和ESC的備份,以及系統(tǒng)間通訊和交互的備份,所有的重要環(huán)節(jié)備份,確保了制動系統(tǒng)作為車輛的最后一個安全的環(huán)節(jié),能夠保障駕駛員的生命安全。
除此以外,應(yīng)對自動駕駛L3、L4級的要求,拿森提供全冗余的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),從這個架構(gòu)圖大家可以看到,從感知到通訊,到MCU算法、處理,到域控制器,到最后的電機(jī)驅(qū)動,全部都是雙路控制,助力八大失效模式。舉例來說,任何一路感知或者算法失效,拿森自主研發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都可以有備份方案,在沒有感知備份的情況下,可以保證100%的助力功能,另外即使供電或者M(jìn)CU出現(xiàn)了重大故障,也可以至少保證50%的助力,完全可以滿足日常行車當(dāng)中的安全和基本的性能要求。
剛才很多專家都在提未來的汽車電子電氣架構(gòu)一定會發(fā)生翻天覆地的變化,從傳統(tǒng)的分布式,一輛汽車可能配置100多個ECU,未來會集中到幾個ECU,我們正在經(jīng)歷第一代分布式架構(gòu)向第二代跨域集中式架構(gòu)的變化過程,在這個變化過程中,拿森的產(chǎn)品布局將會堅持自主開發(fā)線控底盤的域控制系統(tǒng),我們也把它叫做自動駕駛的“小腦”。
這個怎么解釋呢?大家通常所說的自動駕駛的“大腦”,“大腦”的主要功能在于,一個是收集外界感知的信息,對感知的信息進(jìn)行融合,融合了以后來做算法和路徑規(guī)劃,這個路徑規(guī)劃的指令就是你期待的整車未來自動駕駛的動作,這個動作會發(fā)給自動駕駛的“小腦”,“小腦”是做什么的呢?是綜合判斷可執(zhí)行的動作,對于車輛的安全性、舒適性、通過性和目標(biāo)的運(yùn)動軌跡來做平衡,即自動駕駛的“小腦”好比一個人的小腦,當(dāng)你的指令給到小腦的時候,小腦需要平衡人的四肢和不同的狀態(tài)來確保安全、有效和相對精準(zhǔn)的執(zhí)行大腦的動作,所以自動駕駛“小腦”需要收集路面的信息,來判斷車輛穩(wěn)定的控制狀態(tài),以及對驅(qū)動力矩、制動和車身穩(wěn)定以及車身高度,在車輛的縱向、橫向和垂直三個維度進(jìn)行全域的控制。
在線控底盤的域控制系統(tǒng)里,拿森希望跟上下游合作伙伴是一個開放的合作模式,有三個合作模式:一是“大腦”和“小腦”相對獨(dú)立開發(fā)。二是“大腦”的軟件集成到“小腦”域控制系統(tǒng)里。三是“小腦”軟件集成到“大腦”的ECU當(dāng)中。
第三,行業(yè)倡議與呼吁。
1、提升國產(chǎn)化率。線控底盤作為智能化的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前國產(chǎn)化率是比較低的,在線控制動領(lǐng)域如ESC車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)里,國產(chǎn)化率低于1%,需要引起行業(yè)的高度重視,需要集中突破自主產(chǎn)業(yè)鏈目前不完整的現(xiàn)狀。
2、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同。創(chuàng)新整合新技術(shù),加快產(chǎn)業(yè)變革,群策群力實現(xiàn)“1+1+1>10”,實現(xiàn)同行資源和上下游的優(yōu)勢互補(bǔ)。
3、資本深度參與。建議以產(chǎn)業(yè)資本為紐帶,深度參與整合行業(yè)資源,發(fā)揮資本為紐帶對社會資源的配置作用。
最后,汽車正在經(jīng)歷百年變革,自主可控是大勢所趨,也是國家戰(zhàn)略的要求,拿森希望代表核心零部件的一支新生力量,在未來的線控底盤這條賽道上貢獻(xiàn)自己一點(diǎn)中國力量。
謝謝!
敬請關(guān)注“2021中國電動汽車百人會論壇”直播專題:https://auto.gasgoo.com/NewsTopic/299.html
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請勿轉(zhuǎn)載?。?/span>