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“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?

高度內建熱管理、動力、制動和三電等核心子產品于汽車底盤之上,實作車身和底盤的分離,設計解耦,降低造車門檻,提升效率......

“滑闆底盤”或将開啟整車熱管理等造車技術的未來新趨勢。

“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?

2021年11月10日,一家名為Rivian的美國造車新勢力正式登陸納斯達克,上市首日瘋狂籌集近120億美元,創下了汽車行業融資規模之最,一舉超越福特、大衆等傳統車企,躍居全球車企市值第三的位置。一輛車都沒有的Rivian的真正亮點并不是車,而是所謂的“滑闆底盤”。

同時,在中國電動汽車百人會2021年度媒體溝通會上,歐陽明高院士也提出了未來整車技術趨勢大家關心的兩件事:第一件是千公裡續航,第二件便是上面提到的滑闆底盤。他認為,“滑闆底盤将給汽車帶來一場革命。”

此外,就在上個月,拓普集團跟阿爾特汽車技術股份有限公司宣布入局滑闆底盤賽道,可見當下滑闆底盤多麼炙手可熱。

那麼滑闆底盤究竟是什麼?為何大受青睐?它的出現對汽車行業來說又意味着什麼?

“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?

一、滑闆底盤是什麼?

滑闆底盤之是以叫”滑闆“,純粹是因為長得像,并沒有更深層的含義,跟比亞迪的”刀片電池“一樣,我們先跳出“滑闆”這個比較具象化的名詞,把其當成是底盤的一種即可。

滑闆底盤的特點是将整車的動力、制動、轉向、三電子產品等內建在底盤之上,形成一個獨立的功能區,與其他底盤不同的是,滑闆底盤通過預留的電氣和車體接口,實作上下車體分離,進而使車身與座艙可以根據需求更換。

簡而言之,滑闆底盤和大家小時候接觸的四驅賽車玩具類似,可定義為“共享”底盤。

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雖然“滑闆底盤”看似近期才得到大衆的關注,但其實早在20年前就有這個概念了。Skateboard“滑闆底盤”這個詞第一次出現,還得追溯到2002年北美國際車展,通用汽車釋出了一台叫“AUTOnomy自主魔力”的氫燃料電池概念車,同時推出了“滑闆底盤”的概念。

這款車的展出在當時可謂是具有跨時代意義的,首先它把線控技術從航天領域首次帶到了汽車之上,傳統車的油門、刹車和轉向系統都是通過機械結構來傳遞指令的,線控技術舍棄掉了這些複雜的機械結構,用電信号替代,大大提升了車輛底盤的內建度和平整度;另外在2002年就提出了氫燃料動力驅動車輛也為後來人們對于應用清潔能源和低碳減排提出了先見性的指引。

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說回現如今的滑闆底盤,我們前面把其和四驅車進行了類比,其實很重要的一點是因為滑闆底盤上下分體式開發的特點,簡單來說就像四驅車車身和底盤是相對獨立的。是以在開發滑闆底盤的時候隻要留好電氣和車體接口,上面的座艙或是說車殼想做成樣子就做成什麼樣子。

而上車體之是以能夠不受滑闆底盤的影響,靠的就是采用了全線控+全內建技術方案,整車的動力、制動、轉向、熱管理和三電等子產品通通內建在了底盤之上,進而形成了獨立的功能區,達到了上下車體解耦的目的。并且由于底盤的高度電氣化也使得後期可以不斷的OTA更新。這也是滑闆底盤差別于純電平台的最大不同點,以特斯拉,大衆MEB的純電平台為例,他們的生産、設計都是以車身為核心,無法做到車身和底盤的真正分離。

是以采用了滑闆底盤的車型,乘坐空間可以得到極大釋放,因為上車體的乘員艙跟下車體的所有控制都是通過接口來實作,不再受傳統的機械結構所限制。可見滑闆底盤的出現,讓車體和座艙的設計可以更具想象力和豐富性,同時還可以縮短研發與開發周期,降低研發成本。這種上下解耦獨立開發的形式,也讓以後的汽車在設計上更有想象空間。

總結起來滑闆底盤具備以下四大特點:

1、整車核心控制子產品均內建在了底盤上;

2、滑闆底盤可以讓車實作上下車體分離解耦;

3、整車實作全線控;

4、上車體可以根據需求更換。

二、哪些企業在研究滑闆底盤?

滑闆底盤賽道上的玩家主要分成兩類,一類是供應商,對外提供自身的底盤或者底盤的ODM服務,主要面向特定的商用車領域,代表企業有國内的pix moving和以色列的REE,另一類是新勢力電動整車企業,代表企業是美國的Rivian。

前面我們說到了滑闆底盤的概念最早是由通用汽車提出的,但是為何這一技術後來沉寂了20年之久呢?其實由于當時通用汽車的經營狀況變得非常嚴峻,最終在2009年破産重組。之前那批提出滑闆底盤的工程師們相繼出走,來到了當時還是小弟的特斯拉,在特斯拉這些工程師們進行了大量的實踐和改進,像我們熟知的特斯拉Model S就采用了滑闆底盤的設計隻是沒有實作上下車體的分離開發。

後來又過了幾年,随着特斯拉的逐漸發展和壯大,這些工程師為了滑闆底盤的夢想繼續出走進入到了矽谷的電動車初創公司RIVIAN和Canoo,希望能更純粹的發展滑闆底盤技術,實作上下分離式造車,并且能夠真的實作量産落地。是以近些年滑闆底盤技術在逐漸發展和複興起來,目前在歐美國家除了像上面提到的RIVIAN和Canoo,還有Arrival和REE也是滑闆底盤的忠實擁護者。在國内Upower悠跑科技與PIX Moving也在最近頻繁活躍。我們不妨簡單介紹一下這幾家公司,看看他們各自的強項和實力如何。

1. Arrival

Arrival是2015年創立于英國倫敦的全球性公司,他的研發中心在英國,并在全球設立辦事處,2020年11月在納斯達克上市。市值最高達到 54 億美元(約合 346 億元人民币)。目前規劃主要生産箱式貨車,大巴車以及衍生的乘用箱式車,去年和Uber簽約是以乘用車也在同步開發,得益于滑闆底盤是以能夠拓展出大中小的廂式貨車以及大巴車。Arrival的滑闆底盤采用鋁制結構實作強度和硬度的優化,子產品化以及支援不同的軸距和驅動(前驅,後驅,四驅),采用鑄造方式淘汰傳統焊接工藝,減少了零部件的同時降低了成本,并且采用相同的電池模組來組成不同的電池包。

總之這家公司是一家基于滑闆底盤技術并且融合環境感覺能力,打造具備進階别自動駕駛能力的商用運人載貨企業。

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2. REE

REE是一家以色列公司,在 2021 年CES展上,REE 展示了其獲得專利的 EEboard 和 Ecorners 滑闆底盤,目的是以一個通用電動車底盤,用同樣的架構滿足不同車型需求。此前,豐田重卡部門 Hino 推出的概念卡車已經與 REE 展開合作。

“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?
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3. Canoo

Canoo 目前推出了三款車型,分别是主打生活方式的 Canoo Lifestyle Vehicle、多用途物流車 Muti-Purpose Delivery Vehicle、Pickup Truck 皮卡,規劃裡還有一款主打運動的車型,這些産品均基于同一個滑闆底盤開發。并計劃在2022年陸續上市。

最為引人注目的是曾有外媒報道,蘋果公司為了加入造車大軍,在 2020 年上半年有意向收購 Canoo,因為滑闆式底盤結構引起了蘋果公司的興趣;2020 年 2 月還有消息傳出,現代汽車與 Canoo 開展合作,雙方将基于滑闆式底盤,合作研發一款電動汽車 EV 平台,但後來都不了了之。

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4. RIVIAN

RIVIAN可以說是将滑闆底盤推向高潮和火爆的一家企業。因為在去年号稱“特斯拉殺手”的 RIVIAN 在納斯達克上市,市值一度逾1000億美元。一舉超越擁有百年曆史的通用、福特和本田以及目前蔚來、理想、小鵬的市值,創下了自2014年以來美股最大IPO紀錄。此前,RIVIAN 在三年之内獲得了亞馬遜、福特汽車等多家知名機構的接近100億美元投資。

為什麼RIVIAN 在資本市場如此受青睐呢,一是旗下皮卡車型在了美國擁有很好的市場前景,二是獲得亞馬遜的投資與大額訂單,另外最重要的就是RIVIAN的核心武器--滑闆底盤平台。

RIVIAN 通過滑闆底盤,布局乘用車、商用車兩大路線。乘用車已推出電動皮卡 R1T、電動 SUV R1S 兩款車型,商用車則與亞馬遜合作,目前推出一款電動貨車 EDV。

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5. PIX Moving

PIX Moving 也是以滑闆式底盤開發為核心,整個底盤采用全線控技術,使得行駛系統、轉向系統、傳動系統、制動系統高度內建。

不過,PIX Moving 還有更進一步的四輪獨立輪毂電機 + 四輪轉向結構,可以實作各類複雜精準的動力配置設定和運動軌迹,适應于更多的場景與地形。比如Robobus、安防車、物流車、零售車等。

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6. 悠跑科技

悠跑科技是一家為場景造車的新型智能電動車公司,就在1月11日,悠跑科技舉辦了首屆“UP DAY”悠跑體驗日線上釋出會,并正式釋出旗下UP超級底盤技術及基于該底盤技術開發的多款UP SPACE超級艙體概念車。

UP超級底盤技術正是基于此前悠跑釋出的滑闆底盤理念打造,可實作上下座艙解耦及剛性結合,不同于傳統非承載式車身的柔性結合,操控表現更好。另外UP超級底盤擁有全線控底盤技術、底盤風格及性能表現可實作自定義更換,驅動模式支援2驅或4驅。

CTC一體化電池整合在底盤上,電池倉容量可提升約10%,同時該電池組還具備一體式能量管理系統。最大續航可達1000+km。可插拔環網EEA主機闆對車上的動力、制動、轉向燈、通訊、電源、L4級自動駕駛等多個部分都可以進行控制,其中對應自動駕駛部分的子產品算力達到1000+TOPS。UP超級底盤技術得益于高度子產品化內建化的理念,可縮短整車造車時間約6-12個月。

“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?
“玩具式”造車,風口上的滑闆底盤究竟有何魔力?

看到這麼多的企業都在投身于滑闆底盤技術,并且不僅僅是紙上談兵,各家都在邁向量産或者已經實作量産。這也使得未來幾年會迎來相關領域的爆發式增長。我們可以一起期待一下。

三、滑闆底盤是否導緻汽車缺乏差異化?

在了解了前述底盤技術及賽道玩家之後,不少人會提出這樣的疑問:

“滑闆底盤可以賣給不同的車企,讓車企根據底盤結合使用者需求打造不同的車身。雖然新車的研發成本确實下降了,但不同品牌、不同車型共用一個底盤,又該如何展現自己的差異化優勢?比如高端車型與低端車型共用一個底盤,消費者會願意為此買單嗎?這是否影響滑闆底盤的前景?”

對此,我們應将目光放到如今消費者的消費傾向上。

我們要知道未來是智能電動車的時代,車不再是單一的交通工具而是承載着多元度功能的生活空間,自動駕駛的不斷更新,智能座艙的不斷更新使得車輛對于底盤的要求在逐漸改變。

摩根斯坦利估算,未來智能汽車60%的價值将源于軟體,我們曾認為底盤是車的大件,必須由車企自己親自做好,但新勢力和最新的使用者趨勢都告訴我們相反的事實,特斯拉、新勢力、比亞迪這些車企,都沒有嚴謹的照抄傳統汽車工業巨頭的産業鍊布局,但他們都成功了。

悠跑科技創始人兼CEO李鵬先生就曾表示:但凡把底盤視為自己看家本領的車廠,估計未來5-10年會被市場淘汰,因為他們還以為自己是家工程公司,未來5-10年的車廠必須是一家科技公司,必須是一家使用者公司,它唯獨不能是家工程公司。滑闆底盤對于整個行業的價值,是通過更大的技術革新,引領智能電動車蓬勃發展的大潮,帶來造車模式的變革、商業模式的革新。

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是以說,未來消費者買車也許會更關注車輛的智能化程度而不是糾結于底盤做的如何,像傳統車企十分注重操控的寶馬,注重舒适豪華的奔馳,底盤技術的打磨是他們的看家本事,是以要想滑闆底盤技術成為主流先得躍過這些傳統的巨頭車企,他們不會輕易抛下自家的核心技術而去放手賭一個未來。并且就算未來真的滑闆底盤成為剛需那麼這些大廠也會自研而不是把自家底盤外包出去。

但是滑闆底盤技術并不是現在就要和傳統車企正面對抗的,而是對于類似一些不具備整車制造能力但是有很好的軟體技術能力和生态服務能力的新造車勢力,他們對于如何能快速、低成本的開發和量産出自家的車十分渴求。是以,從落地前景來看,滑闆底盤技術對于電氣化轉型較為困難的邊緣小型傳統燃油車企、産品矩陣較為單一的造車新勢力、尋求跨界造車的玩家、無人駕駛相關以及商業用車等領域均有相應的吸引力。

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傳統底盤構造

另外随着Robotaxi、Robobus、以及無人配送物流車的普及與發展,對于線控底盤的需求更加強烈,對于任何自動駕駛算法,最終的輸出自然是控制車的行為,而自動駕駛初創公司往往沒有能力和資源去重新設計汽車的控制系統,那麼在現有的車輛平台上,也就需要一個能夠模仿人類的控制器接口,那麼最重要的也就是油門控制,刹車控制和轉向控制,當然還有轉向燈控制,變速箱控制,駐車制動控制等等,基本上人類的操作都需要能被一個控制器取代。

對于每個控制器而言,都有drive-by-wire,也就是線控的概念,正如前面所說,線控就是使用電子信号輸入來控制車輛,而不依賴駕駛員的力或者扭矩的輸入。是以滑闆底盤的全線控優勢就凸顯了出來,可以很好地投入到無人駕駛車輛的制造和研發當中,并且還可以釋放大量的車内空間,甚至取消方向盤等傳統部件,對于未來車内的設計和功能開發有很強的助推作用。

是以,滑闆底盤未來的前景還是十分不錯的,随着自動駕駛以及無人駕駛的逐年發展,未來人們不再需要自己駕駛車輛的時候,底盤性能就不再是吸引消費者的賣點,車企可以采用第三方開發的滑闆底盤,把精力投入到内飾設計,智能座艙的技術水準等領域更能凸顯自家的特色和水準。

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四、滑闆底盤面臨的挑戰

雖然前景尚可,但當下滑闆底盤所面臨的現實挑戰巨大。

首先,不同級别、不同品牌車型、不同産品定義與價格區間的車輛底盤的差異化加大了底盤産品标準化的難度。如果為了不同的車輛上屋,總要定制不同的底盤,額外花費工程開發成本,那麼專業底盤供應商的的存在必要性看起來就不那麼高了。

其次,底盤工程作為整車的基礎,在前端影響使用者體驗,在後端決定商業效率,是以,可以預見企業在選擇滑闆底盤時會非常謹慎。而擁有成熟汽車制造經驗的車企以底盤作為自身的核心技術之一,它內建了電機、電池、智能駕駛晶片、轉向制動和行走機構的底盤,BOM占比可能在60-70%左右。這麼高比例的東西都外包了,OEM自己就從一個胖子變成了瘦子,業務單薄了,對企業來說難以接受。是以,綜合來看,企業直接轉變開發模式或采用第三方滑闆底盤的意願較弱。

此外,滑闆底盤的高內建化更易犧牲舒适性調校,加大智能化趨勢下內建式EE架構的開發難度。同時,滑闆底盤的生産所需一體化壓鑄,壓鑄內建度高意味着拓展性差,這和滑闆底盤可擴充,個性化的需求顯然是沖突的。由于前述問題,底盤後期的維修難度高,費用也更昂貴。

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小 結

滑闆底盤是一個看似很新實則不新的技術概念,在這個智能化、網聯化、共享化的時代再一次被推向風口浪尖,技術的演進在不斷推動着産品的進化。随着技術的進步,L4-L5級的無人駕駛時代終将全面到來。當人們不再需要自己駕駛汽車的時候,汽車的功能定義不再是以駕駛為中心,而是會偏重車輛的空間屬性。汽車的産品定位将不再是由A到B的“載人交通工具”,而是真正意義上的“第三生活空間”,也許會占據你每天大量的時間。

傳統燃油汽車内燃機體積、重量大,形狀不規則,不論是前、中,後置,對整車的内部空間影響很大,限制了車輛進化的可能性和創新性。而電氣化、智能化的滑闆底盤結構平整,設計限制少,将成為自動駕駛時代移動空間的基礎。

當時代的洪流向我們湧來的時候,我們不妨順勢而為,初期也許會掙紮、嗆水,但相信總有一天你會找到屬于你的那艘皮劃艇。

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來源:易車、智行駕道、乘聯會、公路飛行

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