「智能新能源」时代,谁才是真正的硬核技术玩家?

原创 焉知新能源汽车 2023-03-03 18:18

2022 年中国新能源车产销超过 680 万辆,新能源车渗透率 27.6%,其中有 80% 的产销来自于中国新能源汽车品牌。
在这几个数据背后,反映的是:
  • 中国的新能源汽车产业发展提速,正在加快从燃油车向新能源车的战略大转型;

  • 在新能源汽车大潮下,国产汽车品牌正在崛起,从合资品牌、外资品牌口中夺食。

虽然在燃油车领域,合资品牌销量依然占据着国内汽车市场的半壁江山;但在新能源汽车领域,国产新老势力联起手来已经甩开了对手好几个身位。
除了在电池、电机、电控核心三电系统产业链上构筑了很强的产品力,目前国产新能源车在智能化层面也同样将合资品牌甩在身后。
这是一场「智能+新能源」的弯道超车。

01

中国品牌

「智能新能源」时代强势崛起

汽车行业所展现出来的,是新能源车对传统燃油车的逐步替代,而往更宏观去看,是全球正在经历从化石燃料向清洁能源的能源形式的革命。
事实上,能源形式革命往往和产业革命是交织在一起的,两者相互促进,推动着产业持续演进变革。
煤炭的使用让蒸汽机车成为可能,写就了第一次工业革命的历史;石油的应用催生了发动机,让其可以为汽车、轮船、火车、飞机提供动力,现代化的工业体系得以建立;而清洁能源则是现在新能源汽车的助推剂,电能、氢能、风能等等越来越成为重要的能源供给,一个更加低碳的世界成为大家的向往。
在刚刚过去的特斯拉投资者日上,科技狂人 Elon Musk 就为大家描绘出了一个可持续的清洁能源的世界的样子。
汽车产业的新能源化,也带动汽车上下游、供应链千行万业的变化。其不仅是推出了新能源车产品这么简单,而是围绕着产品而构筑的新能源人才、智能化核心技术、零部件产业链(三电系统)地基,这块牢固的地基将支撑起中国新能源车未来起码 30、50 年的长远发展。
事实上,中国对于发展纯电动车、混动车以及其他新能源车型的支持很早就开始了,大家最为熟知的就是针对新能源车的补贴政策,包括各种减税政策,让新能源车发展如沐春风。在经过早些年的混乱发展和「骗补」风波之后,中国新能源汽车产业逐渐步入正轨,走在了快速发展期。
国产新能源车企们互相卷,卷出了一片新天地。无论是从产品的多样性、技术的先进性还是绝对的市场份额,目前已经在全球第一大汽车市场取得了领先。
站在 2023 年这个时间节点,当我们国家的汽车工业在「新能源化」这一仗上已经取得了阶段性胜利,那么在接下来,战场会转移到哪里呢?
答案是「智能化」。
如今的汽车消费者,电动、混动这样的新的动力形式并不是吸引他们购车的主要因素,更多的需求来自于「智能化」所带来的全新体验。
汽车仅仅作为交通出行工具的属性已经满足不了 Ta 们的需求,Ta 们需要的是一个能够支持出行的「智能化终端」。
所以对于国产车企来说,在坚持「新能源化」方向的同时,接下来发力的重心就是「智能化」,这也是目前全球最受关注车企 —— 特斯拉正在深耕的领域。

02

征战「智能新能源」

新能源是地基,智能化是核心

汽车智能化包括了智能驾驶、智能座舱、智能底盘、智能电子电气架构,甚至是智能制造等等。
为什么「智能化」如此重要,堪称新能源车未来的发展核心?
可以从三个方面来看:
其一是大量企业正在聚焦汽车智能化做产品技术开发,这是一个当之无愧的「风口」。
造车新势力、传统车企的造车新品牌纷纷入场,以智能化为主要竞争点,以智能驾驶、智能座舱为用户体验差异化开始「拼刺刀」。
以「蔚理鹏」为代表,它们的掌舵人都是互联网背景或者是高科技公司背景,他们受到老大哥特斯拉的启发,在国内展开智能汽车创业,将互联网的玩法带到汽车行业,将用户体验、产品体验作为最核心努力的方向,其中智能化是这些企业目前收获众多消费者青睐的主要原因。
传统车企方面,上汽智己、东风岚图、长城沙龙、长安阿维塔、吉利极氪、北汽极狐,也都纷纷揭竿而起,朝着新能源化、智能化方向努力,实际上这些车企在很早之前就已经入局了新能源,但为何还要成立新的品牌?根本原因还在于要造出区别于上一代汽车的下一代汽车,下一代汽车核心就是「智能化」。
同时,越来越多的科技公司如苹果、华为、小米、百度、大疆等进入到汽车行业,希望颠覆以往传统汽车只作为交通工具的属性。它们投入大量的资金、资源和人才,并非仅仅为了造一辆纯电或者混动的传统车,它们希望汽车变成「移动智能终端」。
除了入局造车,很多企业也在汽车智能化的产业链上深耕,成为了新兴供应商,助力整个中国汽车产业向智能化方向转型。
汽车「智能化」已经是潮水的方向,是不可逆的,关于智能化的想象空间无穷无尽。
供给端如此繁荣,那么在需求端呢?事实上也同样未来可期。
这也就引出了「智能化」如此重要的第二个原因:中国消费者对智能汽车的接受度已远超其他国家的消费者,而且随着中国智能车出海,海外消费者也对智能化的体验更为向往。
目前智能化车型上的很多功能让消费者们「旦用难回」,一套好用的辅助驾驶功能可以很大程度上减轻驾驶疲劳、提升安全;一套好用的智能座舱系统能让开车不那么无聊;一套好用的车控功能能让用车变得省心、省事……
智能化给汽车带来了实实在在的体验提升,消费者在买车时也越来越关注车型的智能化配置和软件功能。
有一项关于自动驾驶技术的消费者调查显示:美国有 16% 的消费者认为自动驾驶非常重要,德国也是 16%,中国高达 49%;关于愿意为自动驾驶汽车多支付的费用,中国消费者愿意多付 4600 美元,德国消费者愿意多付 2900 美元,美国消费者愿意多付 3900 美元。这样几个简单的数字,其实可以反映出消费者对汽车智能化是非常有需求的。
如果从消费者本身的属性分析也能佐证这一调查结果:目前中国的年轻人已经成为消费主力,这个群体的成长环境是技术高速发展和迭代时期,包括互联网、大数据、云计算、物联网、5G、人工智能等等,这些「互联网原住民」,天生对技术的接受度高,对汽车智能化的接受度也很高。当初小米宣布造车,很多网友都说其是「年轻人的第一台智能汽车」,其中的关键词就是「年轻人」、「智能」。
汽车智能化做得好,消费者体验则好;智能化做得不好,用户的感知也会非常明显。
  • 小鹏的智能座舱和智能驾驶体验做得好,很多用户会对其赞赏有加;

  • 早期,极氪 001 的车机因为不好用而被用户猛喷;

  • 卖得这么好的比亚迪,其智能驾驶和智能座舱能力也被大多数用户吐槽;

  • 特斯拉市值这么高,全球卖车数百万辆,大家就是冲着它颠覆性的科技感和智能化去的,其自动驾驶功能包 FSD 在国外的选装率也越来越高。而国内其车载导航都做不好也让很多消费者很无奈。

实际上,「智能化」已经慢慢变成了用户的依赖,变成了用户要不要选择某款车的重要参考指标。
「智能化」也给汽车这个古老的交通工具带来了新的生命,很多的模式可以畅想,与智能驾驶、智能座舱相关的软件能力,未来有很大的想象空间。类似于 ChatGPT 这种能颠覆互联网应用的事物,未来肯定会在汽车这个载体上诞生。这就是人工智能技术与汽车相结合诞生的新的玩法、新的服务、新的体验以及新的商业模式。
其三就是中国政府已经有诸多政策支持汽车的「智能化」。
除去新能源汽车的补贴政策,国家还在支持汽车智能化产业的发展壮大,发布了明确的智能汽车发展战略。
一方面,国家牵头做大量的基础设施建设,包括智能交通设施,涉及通信、高精地图和定位、大数据、云平台等等;另一方面,国家也在开放更多区域,便于智能汽车测试和运营,为智能汽车迭代发展储备的核心的数据金矿。
汽车智能化可谓遇上了「天时、地利、人和」,那么接下来到底如何发展,就看这些相关企业们如何各显神通了。
虽说智能化是未来的核心,但新能源的地基也不可动摇。
很多人会说,在燃油车上做智能化也是一条路径。笔者认为确实是,但不是最优路径。
在过渡期,基于存量汽车市场的智能化也有其必要,承担起教育消费者的作用,但毕竟这不是彻底的颠覆,仅仅是在燃油车上增加一些智能化小功能,而且这里面要耗费更多的开发时间和精力,最关键的是不一定能做出来很好的产品体验。
所以,最优解仍然是在新能源车上做「智能化」。
从技术角度看,汽车的智能化:
  • 需要更高的电气化程度,包括电驱系统、刹车系统以及转向系统的电气化;

  • 需要更强的供电能力,可为自动驾驶和智能座舱等系统提供更强的电能支持;

  • 需要更大的车内空间,可容纳更多的传感器、自动驾驶控制单元以及调试设备,这对于燃油车来说算是个噩梦;

  • 要有更完善的互联系统,包括配备的互联系统可以提供良好的云服务接口;

  • 需要全新的电子电气架构,包括各种不同车身域的划分;

  • ……

从这个角度来看,新能源车更加适合智能化,将是智能化的最大赢家。
如果说新能源化是传统汽车变革的上半场,那么智能化将是传统汽车变革的下半场,而且在下半场,新能源和智能化必定是紧密结合在一起的,必须同时推进。
基于此,造车者们该如何做呢?
最近,吉利汽车发布了其中高端新能源产品系列「吉利银河」,目标就是聚焦混动和纯电车型,并且在智能化层面加大投入力度,包括拿出了新的智驾方案和智能座舱操作系统。
无独有偶,作为中国自主品牌车企代表的长城汽车,也即将完成向「智能新能源」生态企业的进阶。在近期的一次访谈中,长城汽车掌舵人魏建军表示:「新能源化是不可逆的,智能化也是不可逆的,这也给我们带来了巨大的想象空间,因为长城已经储备好了技术和供应链能力。」
接下来,我们将以长城汽车为蓝本,来看看传统汽车如何做好「智能新能源」。

03

「智能新能源」践行者:

长城汽车如何厚积薄发?

(1)打好新能源地基

要做好「智能新能源」车企,必须先夯实新能源地基。
提起长城汽车,多数消费者的第一印象就是哈弗 SUV,因为这个品牌和品类在过去很多年里确实少有竞争对手,是销量王者。
而在新能源车层面,长城汽车旗下的欧拉品牌车型、其他品牌的混动车型也都面市比较晚,目前还没有如哈弗 SUV 那样被大众认知。
其实早在 2009 年,长城汽车就已经开始布局新能源,只不过没有率先在产品层面发力,而是在供应链层面,包括孵化了一批动力电池、氢能、三电技术等相关的供应链企业,目标就是要建立一条自研、自主可控的产业链护城河。
如今,这条护城河正在不断被拓宽。
长城汽车是自主品牌车企为数不多拥有纯电、混动和氢能三条新能源路线技术储备的车企。
2016 年,长城汽车进入氢能行业,成立了未势能源公司,至今已经累计投资超过 25 亿元,还制定了 2050 年建成氢能社会的计划,目前已经率先开始氢能源「制、储、运、加、应用」全产业链布局。
2018 年,长城汽车内部剥离出蜂巢能源,成为专门的动力电池公司,目前已经超过 2600 人的团队,发展速度惊人。2021 年蜂巢能源的专利数达到 878 项,位居 2021 年中国动力电池专利公开量创新主体 TOP20 排行榜第一。2021 年度和 2022 年上半年,蜂巢能源动力电池装机量世界排名第十。
同样是 2018 年,长城汽车成立了专注于汽车动力系统、新能源传动系统、智能转向系统研发的蜂巢易创,现在长城汽车最新的柠檬混动 DHT 变速器总成就是由蜂巢易创生产。长城汽车内部还有投资 2.2 亿元,占地 2100 平方米的国际一流变速器实验室,这里是长城汽车自研混动技术的摇篮。
基本上,在新能源的三条路径上,长城汽车的技术地基已经建的很结实,接下来就是出更多成果以及爆款产品的时候。
根据长城汽车最新的产品规划:
  • 哈弗品牌将推出全新的新能源产品系列,动力形式包括插电混动和纯电车型;

  • 魏品牌将继续坚持插电混动路线,未来也会推出纯电车型;

  • 坦克品牌除了燃油车,也会推出更多插电混动车型;

  • 欧拉品牌与沙龙品牌将聚焦在纯电车型。

这样一来,长城汽车各个品牌的新能源化路径已经十分清晰。
如果说以往多年积累的新能源供应链自研能力是弹药库,那么各个品牌的新能源汽车产品就是趁手武器。相比于很多的造车新势力还在努力构建所谓全栈自研能力的路上,长城汽车拥有自己的先发优势。
新能源的地基建好,接下来就是应对更为核心的汽车智能化的竞争。
很多人会说,作为传统车企的长城汽车,没有智能化的基因,不如造车新势力拥有那么强的科技属性。
事实上,在过去的几年中,长城汽车已经通过各种途径补齐智能化的短板,目前在某些方面已经取得了行业领先。
类似于此前在新能源领域的打法,长城汽车也培育了一批专注智能化的生态企业,这些生态企业涵盖了智能驾驶、智能座舱、电子电气架构、线控底盘等多个智能化相关领域。

(2)征战智能驾驶无人区

在智能驾驶领域,目前毫末智行是长城汽车的核心武器,魏建军也非常关心智能驾驶的进展,经常会亲身体验测试版本的智能驾驶系统。
目前国内的车企都在导航辅助驾驶领域互相卷,卷完了高速卷城区,毫末智行已经官宣要成为国内首批落地城市级导航辅助驾驶功能的企业,落地车型就是长城汽车子品牌魏牌的摩卡车型。
事实上,长城汽车在 2009 年就开始涉足智能驾驶研发,只不过现在独立出智能驾驶子公司毫末智行聚焦这一领域,而且可以吸引外部融资,助力其快速壮大并将技术落地。
毫末智行主力研发的系统包括了 HWA 高速辅助驾驶系统、NOH 导航辅助驾驶系统,同时在智能驾驶域控制器方面展开自研,另外在算法系统、数据驱动系统、人工智能大模型等领域储备能力。
在智能驾驶技术自研的布局上,长城汽车依托于毫末智行,覆盖了底层硬件、中间件和智能驾驶软件等多个环节的研发,再通过设计一系列不同配置的感知、计算硬件方案,其使智能驾驶系统可以匹配不同品牌、不同价位的多个车型。
在已过去的 2022 年,长城汽车共有 6 款搭载智能驾驶功能的新车型上市,用户辅助驾驶里程超过 2500 万公里,相关车型销量突破 20 万辆。而且,作为中国首批量产的城市导航辅助驾驶系统,城市 NOH 将率先在魏牌摩卡 DHT-PHEV 车型上搭载。
智能驾驶再往前发展,就不是功能的有无问题,而是功能的技术实力以及在面对各种驾驶场景的灵活应对能力,而这就需要一个更高效更快速的迭代闭环,这里面就包括了大数据、AI 大模型以及计算中心等核心组成部分。
而这也是长城汽车正在征服的技术「无人区」。
以毫末智行为依托,长城汽车已经拥有国内自动驾驶行业里数一数二的智能中心 —— 雪湖 · 绿洲(MANA OASIS),通过喂养海量数据进行不断训练和迭代,智能驾驶算法系统将不断精进,体验不断提升,应用场景不断扩大,为最终迈向全无人驾驶做准备。打造智算中心,也是特斯拉、吉利、小鹏这样的车企都在做的事情。
近期,ChatGPT 爆火,毫末智行也将旗下自动驾驶认知大模型(人驾自监督认知大模型)正式升级为「DriveGPT」,用 AI 大模型驱动智能驾驶算法的不断进步。
除了发展自有的生态企业,长城汽车也通过投资布局智能驾驶产业链,比如其就入股了自动驾驶芯片明星企业地平线,后续地平线的芯片就将在长城汽车的车型上搭载。

(3)可进化的智能座舱

长城汽车有自研的「咖啡智能」智能座舱系统,也有两家生态企业,包括仙豆智能和嘉峪智能,在智能车载导航、智能语音、智能感知、智能多端车机互联以及整车 OTA 方面都有相关的技术储备。
在硬件层面,长城汽车用的是高通 8155 芯片打造专属智能座舱平台,相比上一代主流车机系统 CPU 运算能力提升 2.5 倍以上,GPU 图像处理能力提升 3.5 倍以上,搭配可用于机器视觉和语音处理的专属高算力 AI 加速器,为多屏融合、多模交互、AI 感知、个性化自动配置等功能提供底层算力支撑。后续应该也要上高通 8295 芯片。
在软件层面,长城汽车自研座舱操作系统 GC-OS 技术拥有多项开放能力和优势,首先是 APP 统一接口+HAL(硬件抽象层)统一接口,同时支持 UI/UE 平台化+品牌差异性,还可向下兼容多种高算力平台,向上可适配长城汽车旗下各大品牌车型,具备快交付、可成长、可插拔、生态互换、软硬件兼容等特点。
以高算力芯片和 GC-OS 为基础,长城汽车目前已经开放了一部分智能座舱 API,包含车机、驾驶、车身、底盘相关系统;第二阶段,还将迭代设计语音、导航、视觉等能力接口。通过两个阶段的迭代,长城汽车的智能座舱 API 池,将覆盖 25+ 类型的功能集。
长城汽车的智能座舱将成为一个主动式服务的「智能百变空间」,这也和「移动智能终端」的理念相符。

(4)电子电气架构为智能化而生

2021 年,长城汽车发布了为智能化打造的新的整车电子电气架构 GEEP 4.0,其包括中央计算平台、自动驾驶域和智能座舱域。
该架构采用 SOA(面向服务架构)理念,开放标准 API 接口,支持功能可生长和车云一体化,是融合功能体验创新,软件平台化开发,形成便于开发、维护、灵活扩展、体验升级、创新营收的可生长智能架构。
同时,基于SOA,长城汽车在软件层面搭建一个统一的、标准化的整车软件平台。
  • 智能车控 API 平台:基于 SOA 技术,为整车和域功能服务提供统一的、标准化的接口服务;

  • 整车服务平台:为车辆控制、智能辅助驾驶、数字座舱等各种功能域提供基于SOA的整车服务化功能;

  • 域服务平台:分别为车身、动力、底盘、智能辅助驾驶和数字座舱提供基于SOA的应用服务,以确保该架构的延展性和兼容性。在长城最新的架构平台中,车身域、动力底盘域、智能座舱域和智能驾驶域已实现了数十个标准化的服务接口。

在这样一个架构的支撑下,智能驾驶、智能座舱的开发,相关系统的体验扩展和升级将更加方便和高效。
而且,基于全新的电子电气架构,长城汽车也在开发智慧线控底盘。
线控底盘是汽车新能源化与智能化两条赛道的交汇点,由制动、转向、油门、换挡、悬架五大系统构成,特别是冗余转向的线控技术将为更高阶智能驾驶的落地提供重要支撑。
长城汽车的智慧线控底盘以 L4 级及以上自动驾驶的目标来搭建技术平台,整合了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂 5 个核心底盘系统,涵盖车辆前后左右上下 6 个自由度的运动控制,核心目的就是实现高阶自动驾驶。
这样一套线控底盘,长城汽车很快就要将其量产。
针对线控底盘的自研,魏建军的观点是:「国外的公司不可能把最先进的给你,而且它们的服务费也是天价,如果这个东西长城汽车研发出来了,国内的自主品牌车企很快也能受益。」

04

长城汽车「智能新能源」决心

造车、造智能汽车、造智能新能源汽车,是一个上百亿美金的艰难挑战,长城汽车接下了这个挑战。
在新能源和汽车智能化这些领域的广泛布局,长城汽车称之为「森林生态」
要培育这样一个「森林生态」,少不了巨大资金、资源和人才投入,在这一方面,长城汽车毫不吝啬。
长城汽车正在持续加大研发创新投入,仅 2022 年前三季度,研发总投入达 85.44 亿元(资本化研发投入+费用化研发投入),同比增长 64.74 %。至 2025 年,长城汽车累计研发投入将达到 1000 亿元,主要用于在新能源与智能化等高新技术领域的研发。
这样的投入力度,在国内这些车企中是排在前列的。
长城汽车在核心技术研发投入上,有个不成文的口号是:「过度投入研发」,过度投入不是浪费,而是为更长远的研发进行投入。
从百亿元级别的研发投入到千亿元的研发投入,将带来技术、产品体验上的质变,这一点将非常值得期待。
人才方面,到 2023 年,长城汽车的全球研发人员将在现有的 1.5 万人的基础上翻一番,达到 3 万人;其中,软件人才达到 1 万人。
为何对研发的投入如此之巨,魏建军在最近的访谈中提到:
「长城汽车一直以来都有对技术的渴望,汽车产业以技术为基础的话题是永远的,做一代想下一代或者更长远。」
谈及人才,魏建军又表示:「很多技术专家追求自我价值,一个企业能把他的想法或者是他参与过的东西很快地变成商品,能为消费者所认可,这也是他的价值,长城汽车就有很多这样的专家。」
把资金投入、人才投入真正转换成技术成果以及更好的产品力和产品体验,并且为更多消费者所使用和认可,是接下来长城汽车旗下各大品牌的当务之急。
智能新能源领域的竞争,是一场马拉松比赛。
「要看得更长远,不是一时一事,要想在竞争中占有一席之地,必须更加务实地看待未来。」魏建军对长城汽车智能新能源的未来保持信心。
接下来就看长城汽车在产品层面如何出牌了。
当然,国内其他的自主品牌车企,他们在智能新能源领域的出牌也同样值得关注。
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  • 《高速PCB设计经验规则应用实践》+PCB绘制学习与验证读书首先看目录,我感兴趣的是这一节;作者在书中列举了一条经典规则,然后进行详细分析,通过公式推导图表列举说明了传统的这一规则是受到电容加工特点影响的,在使用了MLCC陶瓷电容后这一条规则已经不再实用了。图书还列举了高速PCB设计需要的专业工具和仿真软件,当然由于篇幅所限,只是介绍了一点点设计步骤;我最感兴趣的部分还是元件布局的经验规则,在这里列举如下:在这里,演示一下,我根据书本知识进行电机驱动的布局:这也算知行合一吧。对于布局书中有一句:
    wuyu2009 2024-11-30 20:30 124浏览
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