一文讀懂智能汽車滑板底盤
01 什么是滑板底盤
所謂滑板式底盤,即將電池、電動傳動系統、懸架、剎車等部件提前整合在底盤上,實現車身和底盤的分離,設計解耦。基于這類平臺,車企可以大幅降低前期研發和測試成本,同時快速響應市場需求打造不同的車型。尤其是無人駕駛時代,車內的布局不再是以駕駛為中心,而是會注重空間屬性,有了滑板式底盤,可以為上部車艙的開發提供更多的可能。
如上圖,當然我們看滑板底盤,不要上來就被「噢,就是非承載車身啊」的第一印象框住。當年沒有電動車,所以沒有幾百公斤的電池包,沒有能取消轉向柱的線傳轉向系統,沒有線傳制動系統,也沒有「軟件定義汽車」的時髦口號。今天創業公司和資本市場一起宣傳的滑板底盤方案,實際上是與新時代電動車、轉向機構創新、汽車軟件化、野蠻人和資本殺入汽車行業,這些新環境、新要素共同催生的產物。
下一個特別簡單粗暴的定義:滑板底盤 = 非承載車身結構 + 線傳轉向/制動系統 + 電池包與底盤一體化
促使滑板底盤產生的各種技術我們羅列如下:
- 隨著整車電子電器架構的技術迭代,計算單元的集中化。車載系統與整車底層數據交互越來越頻繁,與車輛融合越來越緊密,會產生更多定制化的設計和功能優化需要“硬件升級”的模式產生。智能底盤已逐步成為整車集中計算單元,整車上裝逐漸成為基于底盤開放接口的擴展“應用”
- 智能駕駛技術:行業相信無人駕駛終究會來,那么基于“人工駕駛”的“駕駛座艙”終將消失或者轉為“功能”。未來的智能座艙會逐漸兩極分化。“載人”“載物”。兩極化共性技術,是智電底盤線控技術。
- 主動懸架技術:懸架系統可根據汽車的運動狀態、路面狀況以及載荷等參數的變化,對懸架的剛度和阻尼進行動態地自適應調節,使懸架系統始終處于最佳減振狀態的稱為主動懸架系統。目前主要有空氣懸架、液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架。
- 高能量比電池BMS模組及熱管理技術
- 基于算力迭代的整車控制與域控制器技術
- 可擴展(即時插拔)的電子電器架構技術,做到簡化、擴展、可持續優化。
從底盤整個成本構造來看,50%以上是電池,電池企業比較得益。那么結合我的業內資訊,大致可以判斷:滑板底盤最后可能利好華為這種軟硬件能力超強的公司以及特別能工程優化的小米;更加利好能夠CTC的寧德時代、比亞迪刀片、蜂巢短刀。
如上所述,滑板式底盤具有高集成度、高通用率、高拓展性等優勢,是汽車電動化、智能化趨勢下重要的發展方向,在降低產品開發周期、降低研發成本、豐富智能生態、提升空間利用等方面具有競爭力。
02 有哪些玩家?
其實滑板底盤的概念早在2002年通用就提出來了,但直到去年隨著Rivian 的上市,才正式站上風口。且除Rivian外,Canoo、REE等一眾國外新造車公司已逐步將滑板式底盤推向商業化,甚至還有消息稱蘋果造車也將采用這種底盤架構。
Rivian是自建品牌自己造車,并且已經發布了一款皮卡、一款SUV、一款Van貨車。曾經說過要輸出滑板底盤給福特造電動車,但目前來看暫未開花結果;
Canoo的模式聽起來最為復雜,他們通過第三方制造車輛,然后由自己的品牌來面向最終用戶,并且提供創新車輛訂閱服務。Canoo的設計非常先鋒,吸引了許多行業關注,曾經傳出輸出底盤給現代造車,曾經爆出被蘋果收購,但最終也都沒有下文;
REE強調的是高度的模塊化和靈活組合。網站上有個配置器,鼠標動幾下就能配置一臺你想要的車輛底盤方案,概念有點神奇。
在國內,滑板式底盤玩家也在增多。例如拓普集團在今年2月就宣布擬在寧波市杭州灣新區新設全資子公司拓普滑板底盤(寧波)有限公司(暫定名),為客戶提供性能、質量和成本最優的滑板底盤產品。
博世則于2021年9月通過旗下博原資本參與了悠跑科技Pre-A+輪融資,與此同時,博世還與悠跑科技達成了深度合作,在一體化底盤領域展開系列技術合作,全力推進“UP超級底盤”的研發。據悉,該UP超級底盤已于今年初正式首發。
寧德時代布局滑板底盤,也早已不是什么秘密。盡管寧德時代如今市占率遙遙領先,但市場競爭增大,且國內動力電池產能過剩的隱憂已經浮出水面。在此情況下,寧德時代已然展開多元化戰略布局,包括換電、人工智能等,也包括滑板底盤。
2022年10月底,寧德時代就與越南車企VinFast簽訂全球戰略合作諒解備忘錄,雙方將在CIIC(寧德時代一體化智能底盤)滑板底盤等項目上開展合作。根據協議,在現有CTP(高效成組)產品配套的合作基礎上,寧德時代與VinFast將在CIIC滑板底盤方面探索多種形式的合作,幫助VinFast快速打開全球市場。
2022年11月下旬,新吉奧集團、時代新安和利歐集團三方投資的摩坦科技有限公司(以下簡稱“摩坦科技”)在上海成立。據悉,摩坦科技的主要業務范圍為新能源增程式專用底盤及智慧駕艙的研發及應用。摩坦科技三電與一體化電動底盤(滑板底盤)等技術主要來源于寧德時代的控股子公司時代新安,第一款產品將是高端智能旅居房車專用底盤,之后再延伸到新能源高端商務車、商用車。
差不多時間,阿爾特的一份公告顯示,公司與寧德時代、壁虎科技于2022年11月18日正式簽署戰略合作框架協議,擬在滑板式底盤、新能源車業務及新能源汽車換電業務領域開展合作。協議于當日生效,至2026年12月31日結束。
根據公告,三方合作的主要內容為寧德時代及其子公司與壁虎科技、阿爾特開展新能源車(包括但不限于基于滑板式底盤的可擴展性新能源汽車)的業務合作,其中阿爾特根據壁虎科技委托為其生產新能源車提供設計服務。同時,寧德時代還將與壁虎科技、阿爾特開展新能源汽車換電業務合作,為后兩者提供完整的換電解決方案。
而此次入股,意味著寧德時代與壁虎科技將在滑板底盤領域建立更緊密合作,這有望加快其相關進程。
當然這并不意味著,做滑板底盤勝算很大,事實上,這一領域還面臨諸多的風險。眾星追捧的Rivian突然失寵,就暴露出滑板底盤還面臨技術不夠成熟等問題。而除此之外,業內人士也指出,究竟有多少企業會真正對滑板底盤買賬,尤其是整車廠會否愿意將核心的底盤外包,目前來看也還存在較大的不確定性。
03 存在哪些問題?
1.底盤能外包嗎?
對于電動車來說,底盤是個大事。它集成了電機、電池、智能駕駛芯片、轉向制動和行走機構的底盤,BOM占比可能在60-70%左右。這么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。做企業,可行嗎?車企原來也有自己的底盤能力,這些知識產權就不用了嗎?現有的四位數的工程和供應鏈團隊,難道要大部分裁撤?在一些需要講政治或者講品牌臉面的車企,如果外采底盤,是否說明這家公司承認自己造不出更好的底盤呢?
2.能做好底盤嗎?
第三方能造出更好的底盤嗎?如果這樣的東西能輕易被做成,是不是說明百年大廠通用大眾寶馬奔馳們相當無能?
第三方做的滑板底盤,和車企自己做的傳統承載式車身架構相比,對最終買車的用戶有增量價值嗎?你能上線傳操控,其實車企也能上。你能上CTC(電池包底盤一體化)技術,車企也不是不可以。也能如果區別不明顯,干嘛要把業務交給外人呢?
3.底盤真能標準化嗎?
不同產品定義的車、不同定價區間的商品,能匹配到一套底盤上嗎?
就像耐克能否為勒布朗、庫里、姚明和我,設計同款鞋底的籃球鞋呢?大家知道我是個比較包容的人,我是不介意的。但我不確定他們三位是否介意。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,那么專業底盤供應商的的存在必要性看起來就不那么高了。
04 滑板底盤的出現有哪些好處?
滑板底盤這樣的公司,就是新時代產業鏈重新組合時的一個因子。它有一些像一個Tier 0.5,幫助一些車企照顧好底盤這個復雜、但其實用戶體驗占比越來越不直接的大東西。讓這些車企能更快的轉身,去在產業鏈其它更高效、有用的環節,下功夫,改善自己的用戶體驗,贏得市場殘酷競爭的一席之地。
1.「門外漢」輕裝上陣
有些事情,未必是自己做不到。而是自己做時間來不及、或者太占用自己的精力、或者沒必要非自己做。
對于有一些車企,比如大眾通用,底盤技術爐火純青,百年修煉的汽車工程妖怪。這些公司放著自己的底盤不用,去買別人的,太不合適。
但如果是滴滴、美團、Oppo、小馬智行呢?這些非車企,如果想擁有汽車業務,完全可以自己去打造底盤。但這樣需要上千人的團隊、需要3年時間、需要十億數量級的資金投入,還需要牽扯大老板的寶貴管理資源。
買第三方底盤是一個可以考慮的選擇。他們在汽車領域如果勝出,一定不是因為底盤,而是底盤之外的源自他們原有賽道的獨特能力。比如滴滴的出行業務布局和在線上面對全國從一線到十八線不同用戶的能力,比如小馬智行的自動駕駛領先算法,比如Oppo可以把車和手機生態打通,發揮自己數億手機基盤的優勢。
2.讓整個行業少在底盤上重復造輪子
站在單個手機公司的角度,安卓的出現,可能是壞事。比如諾基亞和摩托羅拉。它們本來是巨頭,擁有領先的產品力,但安卓出現后,相當于在全球手機行業推行了「雙減」+「房產稅」,擁有舊資產最多、業務投入最全面的兩個手機巨頭,很快掛了。其結果是手機行業實現了新時代的「共同富裕」,一批來自中國的基于安卓系統的智能手機公司出現,填補了原來巨頭的空缺。
站在整個手機行業的角度,安卓的出現,是有積極意義的。它降低了研發智能手機操作系統的門檻和單機成本(雙減),雖然它也通過自己的系統以及核心軟件分走了一些收益(房產稅),但它客觀上實現讓手機品牌可以更聚焦做系統之外的事情。
站在單個成功汽車公司的角度,是不歡迎標準底盤公司出現的。這讓他們辛辛苦苦積累的知識壁壘,可能會變低。
但站在整個汽車行業的角度,特別是站在行業新進入者的角度,如果標準化的底盤真的出現,它是有積極意義的。公路飛行團隊今年1V1聊了大江南北一百多位電動車用戶,只有2-3個人會跟我們交流底盤感受。大多數老百姓的屁股遠沒有車評人那么敏感,能隔著秋褲和牛仔褲,堅持表示自己分辨出了座椅、座椅下方的車身和車身下的懸掛和懸掛上的輪子帶給自己的層層感受,堅持表示0-100加速8秒才夠用、9秒就不太行了,仿佛用戶開車的時候自帶秒表邊開邊掐。
每年汽車底盤上,整個行業花費了數百上千億研發經費,也沒玩出什么黑科技嘛。這些錢,站在老百姓的角度,并沒有花在刀刃上。遠不如手機芯片的分工高效:一個高通,供應了半個行業的手機芯片,這里的研發費才花的特別值。
美好的圖景是:
- 專業的滑板底盤廠家作為Tier 1供應商,負責設計開發系列化的、平臺化的底盤產品供選擇;
- 同時協助合作的品牌商打造專屬品牌調性的個性化上車體硬件;
- 品牌商負責導入自己的軟件生態,并維護。
這有點像現在大多數智能手機品牌的設計開發、生產模式。
即品牌商定義產品,選用市面上已有的硬件產品(或者要求供應商定制開發),比如CPU、攝像模組、電池模組、屏幕面板模組等等,再由以富士康等為代表的一眾OEM代工廠負責生產制造。
要求不高的話,OEM代工廠甚至可以為品牌商提供一整套經過實踐檢驗的基礎款成品方案,缺點嘛,就是個性不鮮明、性能不突出。
智能手機開發生產模式示意
05 技術難點見仁見智
明面上的技術難點似乎也就是:
- CTC電池底盤一體化——電芯直接集成到底盤,最大化復用底盤空間,高集成度帶來維修拆換困難;
- 線控技術——通過電子信號替代機械硬連接控制油門(電動車已全面實現)、制動及轉向,最大化刪減機械傳力及控制機構,缺點是僅憑電子系統控制,沒有機械系統做冗余備份,安全可靠性存疑;
- 輪轂電機——車輪與驅動電機結合,最大化復用車輪空間;
上面三點,在滑板底盤這個應用方向上,核心目的都是為了給乘員艙預留足夠的個性化施展空間……
這些其實都不是太大的問題,每個獨立板塊兒都有一大堆相關企業在研發與推動,最終整合到一起也只是時間的問題。
關鍵還是在于滑板底盤整車的結構安全性與核心賣點之間的矛盾。
如前所述,核心賣點是上下車體解耦,上車體支持個性化快速開發,但整車安全部門可不這么認為。
既已解耦,滑板底盤作為平臺,其自身可以做得很安全、成熟。但難就難在上車體這個需求快速開發的零件。
整車安全,光靠你底盤扎實、結構強,是沒用的,由于滑板底盤的低矮特性,上車體的結構安全顯得更為重要,因為,乘員艙碰撞防護的重擔落在了它身上!
傳統乘用車一體化籠式車身結構與滑板底盤車型對比
這就導致,上車體也得史詩級加強,且需要配合上下車體的耦合點進行特殊設計和大量驗證,這恰恰又給“支持個性化快速開發”的上車體帶來不確定因素。
因此,如何協調“個性化快速開發的上車體”所要求的“快”與整車碰撞安全所要求的“穩”,將會是滑板底盤技術未來發展的一大挑戰。