深评:模块化超级底盘会成为主流吗?随着汽车模块化和智能化程度的提高,通过底盘和车身的解耦,实现自主造车成为可能。多家海外初创企业步入“超级底盘”的轨道,发布相关产品,其中与重量级汽车企业的合作案例较多。在中国,“超级底盘”还是一个新概念。这种模块化通用机箱会成为未来的主流吗?
什么是超级模块化机箱?教科书中底盘的定义是指转向系统、制动系统、悬架系统和行驶系统的总和,称为底盘。所以,一般来说,汽车底盘并不是人们普遍认可的汽车底部的那堆零件,而是用于车辆动力学控制的四个系统的总和。这些底盘系统安装在车身上,再加上动力传动系统,就是一辆可以控制行驶速度和方向的完整汽车。
过去我们说汽车的三大件:发动机、底盘、车身,可能会在电动车时代发生很大的变化。因为电池和电机比传统的车辆动力总成体积更小,更容易集成到大型系统中,未来纯电动汽车很可能只有两块:超级底盘和车身。所谓超级底盘,就是三电系统和底盘系统融合的产物,在上面安装任意一个车身,就形成了不同用途、不同造型的纯电动汽车。
汽车自发明以来,经历了从非承载式车身承载式车身的巨大变化。所谓非承载式车身,是指那些像丰田陆地巡洋舰、普拉多)这种带梯梁的车型。动力传动和底盘部件全部安装在梯形车架上,即使没有车壳,也是动力和控制系统齐全的整车。
承载式车身是指将车壳和车身融为一体,没有独立的梯形大梁,所有底盘和动力传动系统都直接安装在车壳上。与前者相比,承载式车身重量更轻,结构更紧凑。最重要的是特别适合大批量生产,有四大工序。在大量自动化机器人的参与下,质量一致性更加可控,成本更低。
因此,整车大系统、大子系统的发展和演进,都逃不出质量效率更高、重量成本更低的发展趋势。当然,承载体也带来了额外的好处,那就是它更适合基于平台的模块化R&D的大系统和子系统。与粗糙臃肿的非承载式车身相比,承载式车身的造型更加灵活多变。随着时间的发展,主流的承重类型可以根据材料的不同分为钢体、铝体、碳纤维体和复合材料体。然而,不同材料的应用给整车造型设计带来了无限可能。例如,碳纤维可以很容易地进行大角度弯曲,因此它给我们带来了像兰博基尼和帕加尼这样复杂而尖锐的形状。
20世纪)70年代,承载式车身开始在乘用车上普及。大众桑塔纳)是当时开发的全承载式车身三箱车。此后,承载式车身与底盘系统相结合不断迭代和进化。
上世纪)90年代,大众率先抛出了平台化车身的概念。以往同级别的汽车,往往需要从动力到底盘和车身结构,从无到有的完全开发,周期长,成本高。但随着大众平台战略的落地,车企只需要专注于几个平台,尽可能在同一个平台系统享零部件,就可以实现相同的核心技术,开发不同类型的汽车。就像当年销量非常好的PQ35平台,不仅有高尔夫)这样的主流掀背车,还有MPV、SUV、旅行车、小型货车等一系列不同类型的车型。
车型的升级主要靠平台的升级。一个平台升级后,平台下的所有机型都可以用很少的成本升级。这也是为什么大众落地平台战略以来,市场上的汽车产品发生了两个重要变化:一是车型细分越来越多,二是升级周期越来越短。
2010年后,该模式从平台时代进入模块化时代。过去,一个平台只能在同尺寸级别的车辆之间共享零部件,高效开发衍生车型。然而,进入模块化时代后,一个模块化平台可以覆盖从紧凑型到中大型的所有级别车辆的发展。进入模块时代后,大众只剩下两个平台:MQB横向模块平台和MLB纵向模块平台。这将进一步降低不同级别衍生车型的开发成本,提供更加多样化的车型选择。
纵观整车架构的演变和发展趋势,很容易得出这样的结论:尽可能实现各车型之间的零部件共享,尽可能降低R&D、制造和采购的成本。因此,任何汽车产品的发展都逃不开最基本的经济模式——质量和性能越来越高+成本和重量越来越低。因此,基于燃油车百年发展历史总结出的发展规律和方向,判断纯电动汽车未来的发展方向并不难。那么,从另一个维度进化而来的电动汽车如何向更好的成本、质量和性能发展呢?
从全球市场来看,这一轮纯电动汽车发展的起源是特斯拉的横空诞生。特斯拉在起步阶段最大的一点就是推出了基于目前已经量产的电池架构的量产纯电动汽车Model S)。当时特斯拉用自己的实践证明了两件事:一是量产后的纯电动车虽然价格昂贵,但其性能可以碾压同价位的豪华品牌燃油车;二是证明电动汽车在商业领域大规模普及的可行性。
放眼国内市场,由于特斯拉的成功和中国政府摆脱对石油依赖的强烈愿望,开始以全国之力推动电动汽车产业从无到有的发展。当时中国政府对新能源汽车市场的补贴是全球最大的。
因此,与本土商业竞争打造的特斯拉新能源汽车公司不同,坦率地说,中国的新能源汽车应该在强有力的政府补贴和优惠政策环境下发展。我们知道政策和补贴是有时效性的。一旦补贴期结束,车企将面临全面的市场竞争和淘汰。因此,中国新能源汽车从一开始就非常重视研发速度。
抛开作弊的人不谈,对于野心勃勃的车企来说,为了在前期获得高额补贴,有必要按照政策要求,尽快开发新能源产品并投放市场。这是中国新能源汽车发展的第一阶段:油改电阶段。所谓“油改电”,是指生产燃油车的传统企业。以现有的燃油车平台,在去掉发动机变速箱等动力总成后,再匹配合适的三电系统,就成为可以获得新能源补贴的纯电动汽车。这种开发成本很低,速度很快,甚至只需要几个月就能把纯电产品推向市场。那些初创公司也会通过购买市场上成熟的燃油车平台及相关配套零部件来抓住市场机遇,在很短的时间内开发油改电车型,尽可能获得生产资质。
随着越来越多的新势力和老牌势力参与其中,竞争越来越激烈,已经进入第二阶段:按照燃油车的R&D进程和项目推进速度,开发自己的纯电动汽车平台需要3-4年时间。蔚来ES8)和小鹏P7)就是这种研发思路的产物。从纯平台到R&D的优势在于,车企可以完全自主定义产品性能和造型。整车架构可以围绕车辆续航里程这一最关键的性能进行设计,整车造型也可以非常原创。这些车企让中国新能源汽车产业进入了原始正向发展阶段。
当平台化、模块化的思想从一开始就被纳入规划,就意味着一旦第一款车型上市,后续不同规模、不同级别的衍生车型将快速、低成本地发展起来。因此,进入第二阶段后,中国产生了一批以比亚迪、蔚来、小鹏为代表的新能源汽车企业,能够真正定义平台的关键参数,具有积极的发展能力。截至目前,我国头部新能源汽车企业在新能源汽车领域基本达到了与国外一线汽车品牌相媲美的技术水平。
从新能源汽车的短期发展来看,中国头部车企的技术研发能力已经和国外一线厂商不相上下。当然这是指整车产品,很多核心零部件的供应商还是要依赖海外公司。中国车企已经实现了电动汽车的平台化和模块化车辆架构,很多子车型已经上市。
那么,毫无疑问,下一代电动车平台的发展方向一定是更加集成化的电驱动平台模式。将在柏林工厂生产的特斯拉新款Model Y),采用一体化电池组设计,将传统电池组摒弃为一个独立的整体。而是将所有的电池直接集成布置在车身底部,由车身底部结构组成的整体作为承载电池的部分,从而实现无电池组的设计。这种设计可以大大减轻电池组本身的结构重量,同时提高车身的结构强度。这一变化不亚于非承载式车身向承载式车身演变的意义。相信用不了多久,国内头部新能源车企都会采用这样的结构设计,尤其是比亚迪,可以自主生产电池和整车。
可见,新能源电动汽车开启了燃油车更快的进化速度,电动汽车整体结构的下一个发展方向必然是结构更加紧凑的超级底盘模块。这种设计不仅是为了降低成本和提高效率,更重要的是,它可以重塑车辆R&D、销售和运营的所有商业模式。
比如前期某厂商可能会推出一系列结合超级底盘和不同用途车身的细分产品。随着时间的发展,甚至可能会有专注于车辆性能研发的专业厂商bat365正版唯一官网,作为供应商开发量产超级底盘,并销售给各大品牌厂商。整个汽车品牌更注重对车内驾乘人员的关怀。
当超级底盘的R&D和量产迭代聚焦在头部时,将通过全球规模的优势,大大降低超级底盘的R&D和制造成本,就像现在it行业的芯片厂商一样,而面向用户的整车品牌则可以将全部精力投入到对用户需求和产品定义的理解上,将底层繁琐的工程开发交给专业的头部公司。尤其是电动汽车进入自动驾驶甚至无人驾驶阶段后,超级底盘的标准化可以大大降低R&D和制造成本,用户更关心安全舒适的乘坐环境而不是驾驶乐趣,这将是未来OEM的核心竞争力。
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