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特斯拉对智能电动汽车产业的十大影响

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3月14日,Musk在位于加州霍桑的设计工作室发布了预告近4年的中型纯电SUV Model Y,正式完成了他的SEXY拼图。十年来,行业的格局剧变,2009-2010年间,像福布斯等媒体,还表示电动汽车体验糟糕,浪费空间。比如:
“电动汽车就是个馊主意”、
“不好意思,电动汽车就是辣鸡”。
但到了今天,大众、福特、通用等都在转型电动汽车。

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特斯拉对于电动汽车变革的影响,是否能比肩苹果之于智能手机变革,现暂且不谈,但其对智能电动汽车产业发展的影响是巨大的,对于百年汽车工业,有些影响甚至是里程碑式的、革命性的。

一、重构整车电子电气架构
现阶段,大多数传统汽车产品上,拥有多个独立的域控制器,独立的操作系统,一般有70~100+个ECU,第三方的开发者,只能选择在一个系统上进行开发,然后不同域之间能够进行通讯,试图跨域管理其他系统控制下的硬件。

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如果将汽车整个电子系统视为一个主机,Model 3的架构将与电脑主板如出一辙:中央计算模块(CCM)、左车身控制模块(BCM_LH)和右车身控制模块(BCM_RH);把核心控制器集中在一起,可大幅度降低车上ECU的用量,大幅度降低汽车计算平台和硬件的碎片化。

与此同时,大众汽车也紧跟特斯拉的脚步,重塑了整车电子电气架构E3,将车上原来的70多个来自于200多个供应商的ECU单元,统一为三个大的计算平台,并为这些计算平台用统一的语言开放应用程序,使得未来的汽车变成了电子产品,能够进行软件定义。

二、软件定义硬件
在实现了对整车电子电气架构的抽象和重整后,汽车产品,在它的内部和底层,已经从机械产品变成了电子产品,软件定义硬件成为可能。计算机的X86架构成就了英特尔和微软,Wintel统治了江湖,软件的力量得以迅速崛起,所有产业都在期待软件重新定义。

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特斯拉Model 3的架构,可以抽象成4个层次,犹如一台智能手机:

- 应用软件层:自动驾驶的Autopilot,信息娱乐系统中的所有软件,以及未来新增的第三方应用;
- 系统软件层:一个Linux系统,可以跨域管理自动驾驶系统、信息娱乐系统和通讯系统;
- 芯片层:中央计算单元。目前动力电池和车身控制部分对算力要求较低的域控制器还是独立的;
- 硬件层:汽车上绝大多数的硬件。如驱动、转向、制动、传感器、悬挂等。

而一台智能手机,对应的也是应用程序、安卓或iOS、一块芯片组再加上屏幕、麦克风等外设等。

很显然,大众汽车认可了这一理念,也发布了MEB平台,vw.OS操作系统,ODP应用生态,并大幅提升软件的地位和投入。

三、OTA——智能电动汽车的标配
在计算机,手机等电子产品中,OTA早已得到了普遍的应用,比如电脑的在线升级,智能手机、pad操作系统及应用app的在线升级等。

传统汽车是由硬件驱动的,产品交付之后,基本就是损耗和折旧,不能生长;而智能汽车是从硬件驱动变为硬件+软件的驱动,产品交付后,对功能、体验可以进行迭代升级,并不断提供新功能,让汽车变得更有生命,每一次大的升级迭代,都成为一次“新车发布”。

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对于传统汽车而言,产品升级的套路是大改款+小改款,特斯拉通过OTA,减少百公里加速时间,提升续航里程,缩短制动距离,解锁自动驾驶功能等等,相较于传统车小改款的换脸,OTA给用户带来了更好的体验和更实在的增值。因此,OTA不仅促进汽车的开发模式从交付向交付+运营转型,大幅缩短整车的开发周期,并且将改变传统汽车升级换代的固有理念和模式。

四、整车集成与总布置
特斯拉在整车的集成和总布置上做出了许多创新性的探索,比如Model 3的三合一动力总成、单速比减速箱,在节约空间、减少重量、成本最小化的同时,驱动系统效率较上一代提升了6%达到89%。

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对于电池Pack,特斯拉打破传统Pack只考虑模组,BMS的束缚,将BMS、模组、充电控制、DCDC、车载充电机、PDU等进行集成,同时在电池组的外壳中直接集成了大量电子元件,缩小体积的同时,减轻了重量,等等。

五、整车设计理念

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得益于电动车自身的特性以及特斯拉在整车集成、系统集成、总布置以及软件定义硬件方面的大胆探索,特斯拉引导了整车产品设计的理念,比如:

- 短前悬、最大化座舱空间:汽车设计的难点之一是如何以人为本、最大化座舱空间。特斯拉通过创新的总布置方式,做到了短前悬、长轴距,B级车的尺寸、C级车的空间,后续还将影响传统车型分级的标准;同时,将传统的前舱演变成了储物箱,极大的提升了整车的安全性;特斯拉在大空间、低重心、高安全等方面大大突破了传统整车设计的固有约束;
- 极简式设计:借助软件定义硬件,最大化精简驾驶座舱的各种按键,通过屏幕、语音等交互方式,大幅提升交互体验,犹如iphone仅保留一个按键带来的改变;
- 天幕式车顶:Model 3的全玻璃天幕式车顶,掀起了一股汽车车顶设计的新浪潮,未来玻璃车顶是否还有更多的用途,让人遐想!

六、大幅精简线束
传统汽车的线束一般2.5~3公里长,几十公斤重,Model S的线束长3公里,Model 3减少到1.5公里,据说Model Y将减少到100米!
特斯拉用各种半导体器件来大幅度缩减线束长度,可以降低电线电阻,进而减少能量损耗,对于提升续航将会起到积极的作用,同时,还可以提升装配速度和质量。

七、提高总装的生产效率

在汽车的四大工艺中,冲、焊、涂的自动化率较高,最影响效率的是总装,自动化率最低。还记得 Model 3 产能提不起来的原因么?

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Elon Musk 已经说了多次:过度自动化——现阶段长达 1.5 公里线束、很多细小零部件的 Model 3,是不适合总装和零部件传输全面自动化的,过多细小的螺栓、塑性的胶条线束大大拉低了制造机器人的效率。因此,在线束大幅精简后,也为总装的自动化率的提升创造了条件,在提升效率的同时也提升了质量。

八、“直销+预售”模式
特斯拉改变了传统汽车经销商的渠道方式,构建“线下体验+线上直销”模式,借助体验店,传播品牌,体验产品和技术,试乘试驾,大幅节约了经销商渠道成本,让利给消费者。

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Model 3在发布后,积累了40多万意向订单,这为特斯拉带来现金流的同时,也为生产、营销及服务提供了灵活性。国内将预售模式玩到极致的是房地产,依靠一个沙盘就能圈来大量客户资金,依靠的是政策和房产升值的预期;特斯拉的预售,依靠的是产品力!两者不可同日日语。

九、能源效率——5分钟120公里

能源的效率包括两方面:

- 能源的补给效率:特斯拉引领快充技术的发展和应用。2019年3月,特斯拉正式发布Supercharger V3 250kw超级充电桩,作为特斯拉最新的充电方案,V3在充电效率上得到了显著提升,充电时间缩减50%。在最新的 Model 3 长续航版本中,只需充电 5 分钟,即可给汽车增加约 120 公里(75 英里)的续航里程;
- 能源的利用效率:特斯拉借助卓越的BMS管理,与松下合作的21700电池,Model 3低达0.23的风险系数,在同样电池容量的情况下,续航里程优于同行10~20%。

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这就是以每小时充电多少公里为单位,而不是以每小时充电多少度、充电到80%需要多少小时、续航里程多少公里、或者百公里续航等等来衡量的根本原因,既要考虑能量补给的效率,还要考虑能量利用的效率——公里/小时!

十、促成大众、福特、通用等行业大佬转向电动化
在Model Y的发布会,Musk借助诉苦10年前不受待见的委屈来佐证自己对智能电器汽车变革的成功,如今大众、福特、通用等行业大佬转向all-in电动化,以大众激进的电动化目标为例:

- 在销量方面:2020年,中国市场要销售40万辆电动车;2030年,大众在欧洲和中国市场,实现电动车的销量占比要达到40%。
- 在车型方面:原计划在2028年的时候推出50款纯电动汽车,现在更新为70款;MEB平台的生产计划也从1500万辆,调整为2200万辆。

- 组建自己的零部件集团:关注电动车动力总成全产业链的经营,包括动力电池的原材料、电芯的制造,以及动力电池的回收。迪斯明确指出:动力电池将成为大众汽车最重要的技术,同时,将考虑在欧洲自建电芯工厂。

- 在软件方面:大众MEB平台的研发负责人Christian Senger,被提拔为大众汽车品牌乘用车以及大众集团的软件业务负责人,并进入了大众汽车乘用车品牌的董事会,发布vw.OS和appstore--ODP。

文:张汉新
来源:张汉新Hanson
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