成立三年,零跑練就了什麼樣的造車“內功”
文|王宇波 編輯|一鳴
三年前創建,背靠實力強進的IT巨頭,明年上市第一款車型,在如今的中國電動汽車市場上,這樣的速度似乎有一些“慢節奏”。然而零跑近日的一場交流會,告訴了大家,他們這三年幹了些什麼,練就了什麼樣的內功。
7月27日,零跑汽車副總裁趙剛以及零跑汽車動力電池、電機電控、汽車電子等部門的工程師們在杭州白馬湖的品牌體驗活動上,展現了零跑成立三年來在三電系統、自動駕駛等方面的技術積累。此番展示驗證了零跑創始人朱江明在今年上年所説的:“零跑成立34個月以來一直致力於核心技術的研發。”

堅持核心技術自主研發從來不是一件簡單的事情,至少會面臨以下代價:
——延長產品研發週期
——增加前期生產投入
——加大生產管理難度
但是好處也顯而易見:
——不受外部貿易環境影響
——長期更具成本優勢
——產品迭代更快速
——全面掌控供應鏈體系
——真正做到對產品的know how
在交流會上,趙剛表示,零跑堅持自主研發掌握核心技術的驅動力是科技企業走向行業領先的基礎,同時,依託大華在智慧交通領域十多年的技術和經驗積累,零跑具備先發優勢。
當天首先進行展示的是零跑自主研發的一體式電驅總成“海格力斯”(Heracles),集合了驅動電機,電機控制器和減速器,驅動系統整體集合成程度達到業內頂尖水平。相比傳統的電控和電驅分離的設計,“海格力斯”使用一體化設計可以減少30%重量、40%體積。除了一體化的總體設計,零跑在設計這款電驅總成時幾乎優化了每一處技術細節,保證輕量化的同時提高系統效率。

舉例説明:“海格力斯”的電機轉子採用拓撲結構設計,定子採用超薄硅鋼片。前者效率高但設計複雜,後者加工難度大卻效率更高。此外,零跑的電機控制器使用的是獨一無二的五合一方案:電機控制器MCU,整車控制器VCU,車載充電器OBC,高壓配電模塊PDU和車載電源DC-DC等五個模塊全部集成在一起,共用一套散熱系統,控制系統中的巨大部分零件,都是零跑自主研製生產。
當然,控制器與電機集成也會帶來一些問題,比如控制器中的IGBT芯片對高頻振動比較敏感,那麼就需要在控制器模塊和電機的連接處做文章,使用柔性連接的方式,避免電機的振動傳遞到控制器上。

電動汽車在駕駛舒適性上原本就具備天然的優勢,零跑的工程師在設計和製造的過程中,又通過軟硬件結合的方式進一步優化了電池的NVH特性。比如電機的不均勻氣息來降低嘯叫、控制器的智能化輸出來減輕起步抖動等。
最終零跑做出了一台最高效率93.%,高校佔比92.3%,功率密度比超過4kw/kg的永磁交流電機,根據零跑工程師的説法,這台電機的高效區間大多位於中低速階段,可以更好的貼近日常城市路況下的用車情況。
零跑S01的動力電池包作為三電系統的另外一個重要環節,同樣是高度自主研發。先歸納下特點:
——電池團隊核心成員來自世界500強和國內外同行前三的企業,主要負責人主導過BMWI3、BMWI8、騰勢、比亞迪唐、秦
——高能量:系統能量密度140wh/kg,充放電效率97.7&,優於業界平均94%
——高精度:自主研發電量檢測模塊,SCO精度達到3%,
——高安全:共申請專利36項,其中發明專利16項,其中多項專利用於電池包安全性提高
——輕量化:首創一體化鑄鋁工藝,箱體總重比同尺寸鈑金箱體減輕40%重量,無螺釘電池模組結構
來自零跑汽車動力電池部的宋憶寧總監對零跑S01的電池包設計思路進行了介紹,他表示,除電芯外零跑電池包內部組件包括模組、Pack、BMS軟硬件等全部自主研發,是國內整車廠中除比亞迪以外電池包自主研發程度最高的。通過自己設計、製造,零跑把電池包的核心技術掌握在自己手中。
從結構上,零跑S01的電池模組參考了業內標杆的特斯拉Model S,電芯同樣採用圓柱形三元鋰電。這樣選擇的理由很簡單,零跑S01作為兩門轎跑,對電池包的厚度有一定要求,不能太高,因此選用參考特斯拉的圓柱電池包方案。雖然在整體佈局和設計理念上參考Model S,但在很多方面零跑做出了自己的改進。

比如高低壓線束全隔離和電池模組間的橫樑隔離,這兩項都是零跑自己的專利技術,而且都是着重於電池包安全性的改善。以模組隔離橫樑為例,在單個電池模組起火的情況下,蔓延到相鄰模組也要接近3分鐘的時間。而特斯拉的電池模組相鄰之間也不存在物理隔斷,一旦起火就會很快蔓延。
目前零跑已經公佈的電池包規格是36千瓦時的版本,採用18650電芯,電池包能量密度超過140瓦時/千克。高配車型所需的46千瓦時電池包,將換用單體容量更大的21700電芯以及使用零跑自主研發的全新電池模組結構。
具體電芯方面,零跑採用的18650和21700兩款電芯將分別來自比克動力和天津力神,其中天津力神提供的21700電芯採用最新的NCM811配方,電芯能量密度超過220Wh/kg。

宋憶寧還介紹,由於掌握了所有核心零部件的研發和製造工藝,因此整個電池包的硬件成本控制得當,量產後的平均價格將遠低於業界平均水準。
依託大華在智慧交通領域十多年的技術和經驗積累,零跑具備先發優勢。這方面的優勢直接體現在零跑的汽車電子研發能力上,具體而言就是自動駕駛、智能網聯、整車控制。
大華多年以來在安保、可視化管理和雲服務上累計了大量經驗和技術。零跑的自動駕駛團隊規模人數不多,不到50人,但是背靠大華400人的算法團隊,已經累計了大量的數據和經驗。

目前零跑主要依靠固定採集點和自有車隊在道路上進行自動駕駛數據收集(自動駕駛數據收集還是有人駕駛,有別於自動駕駛測試,觀察者網注),收集的數據將馬上達到百萬公里級別,今年下半年還將加大投入,組建專門的團隊進行數據採集。
在輔助駕駛和車輛智能軟硬件方面,零跑S01將配備22個傳感器,提供11項智能駕駛輔助功能,靜脈識別、人臉識別、以及人不在車的自動泊車功能等。
王江明表示,第一批上市的零跑S01就將配備L2.5級別的駕駛輔助軟件,硬件則支持到L3級別輔助駕駛,後期通過OTA可遠程升級。
核心技術堅持自主研發,在新能源品牌中有兩個成功的例子,一個是紅到發紫的特斯拉,還一個則是國內電池和三電技術有口皆碑的比亞迪。新能源汽車的發展是一場長跑,只有紮實內功,確立核心優勢,才能在這場長跑中立於不敗之地。
我是觀察者網產經組記者王宇波,關注方向:新能源汽車,航天,出行等領域,聯繫郵箱:[email protected]
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