6 月 30 日,沃爾沃在瑞典哥德堡,進行了一場直播,國內關注的人并不多,但信息量可謂巨大。
沃爾沃 CTO 亨利克·格林(Henrik Green)坐在沙發(fā)上,說出了一個宏大的數字:在 2025 年,沃爾沃旗下純電車型銷量將占據一半,達到 60 萬臺。在 2030 年,沃爾沃將成為全電動車品牌。
但我的關注點,其實并不在沃爾沃純電車型的各種銷量目標,而是沃爾沃 CEO 哈坎·薩繆爾森(Hakan Samuelsson)說道的「軟件和電動化一樣重要」!
軟件自研
大眾已經離職的軟件部門主管克里斯蒂安·森格爾(Christian Senger)在 2019 年 7 月表示,大眾軟件自研比例將在 2025 年達到 60%。前段時間,大眾集團 CEO 迪斯,甚至請辭斯柯達和西雅特的監(jiān)事會主席職位,全心投入大眾軟件建設。
奔馳在去年 10 月宣布,MB.OS 操作系統(tǒng)將由奔馳內部研發(fā),預計在 2024 年發(fā)布。
而特斯拉不僅實現了芯片、系統(tǒng)的全棧自研,還在海量自動駕駛視覺數據的驅動下,要建立世界級的 Dojo 超級計算機,以加速數據的處理。
自研軟件為什么如此重要?引得無數 OEM 競折腰?
在傳統(tǒng)的汽車生產過程中,并不會過多地考慮用戶在軟件部分的需求,所以基本和很多零部件一樣,采用供應商的打包方案。而在互聯(lián)網和造車新勢力對人們的熏陶下,智能電動車更趨向于傾聽用戶意見,甚至還有「用戶共創(chuàng)產品」這種比較激進的說法出現。
這時候采用傳統(tǒng)的打包供應商解決方案的 OEM 就會陷入非常糾結的境地。2019 年末,大眾 MEB 平臺下的首款量產車型 ID.3 被媒體曝出存在軟件問題。這款對于大眾集團轉型極其重要的戰(zhàn)略車型,因為軟件問題,而被迫延期發(fā)售,上萬名工程師「挑燈夜戰(zhàn)」來修補漏洞。甚至大眾集團的「走量先鋒」第八代高爾夫,也因為同樣的軟件問題而被迫延期減產。
如此大范圍的產品軟件問題,在于大眾的軟件部門在 VW.OS 前期工作中,使用了大量的供應商「黑盒開發(fā)模式」:單獨測試時,功能完好,但在整車上則會出現一系列問題;由于本部工程師數量不足,森格爾還將大量軟件外包給第三方,加劇了這一情況。
沃爾沃的軟件平臺負責人帕特里克·本特森(Patrik Bengtsson)表示,在以往的 EE(汽車電子電氣架構)中,由于使用的是供應商提供的解決方案,所以修復一個 Bug 需要幾周甚至一個多月的時間,但擁有軟件自研團隊,僅需要一個工作日就能完成。而要開發(fā)全新的軟件功能,在供應商這里,甚至需要 2 年的時間,在自己的軟件團隊,僅需要 3 個月。
那軟件自研是為了更好的用戶體驗嗎?
是,也不是。
從用戶角度看,OEM 擁有自研軟件和專門的軟件團隊,可以快速地對用戶的需求實現響應,也能快速地修復出現的 Bug,還可以縮短軟件迭代的周期。對軟件的掌控,將會助推面向 SOA 的架構的發(fā)展。
但從 OEM 的角度,對用戶的利好僅僅是一部分原因。在智能電動車時代,OEM 已經看到了數據的重要性,并決定把握這個機會。在軟件自研并組建自己軟件團隊的過程中,還可以進一步擴展自己的職能范圍,干供應商的活兒,吃供應商的利潤。
關于操作系統(tǒng)
沃爾沃聲稱要自研軟件,但本特森非常實在,說完全自研軟件的說法并不正確。
在 VolvoCars.OS 的底層操作系統(tǒng)包括了 Android、QNX、AUTOSAR 和 Linux。當然沒有哪個車企會傻到自研底層操作系統(tǒng),而是根據自己對軟件的投入,選擇一個合適的底層系統(tǒng)進行定制開發(fā)。
由于使用成熟的開源底層系統(tǒng)(Android、Linux),支持開放式的 API,沃爾沃允許開發(fā)人員通過 API 訪問像車載傳感器數據、用戶界面、云功能這樣的車載功能。這可以提升外部開發(fā)者的效率,利于軟件生態(tài)的發(fā)展。
目前,VolvoCars.OS 已經有 400 個「registered developers」(注冊開發(fā)者),有超過 200 個軟件開發(fā)團隊。而當下,這套操作系統(tǒng)有約 30% 的軟件是沃爾沃內部開發(fā)的,后續(xù)目標為 60%。
在下一代純電車型上,沃爾沃將使用到自己的 VolvoCars.OS 系統(tǒng),實現對 infotainment(娛樂系統(tǒng))、ADAS、云鏈接、遙控等關鍵「key on-board」的支持,并且會推出訂閱機制。
「軟件的價值、復雜性以及數量都在增長,會重構很多東西?!贡咎厣瓘娬{了軟件的能力,「軟件定義的汽車更多地轉向軟件,而非懸架、發(fā)動機。車在離開工廠時,并不是最佳狀態(tài),而是會通過軟件、功能的不斷更新來實現進步?!?/p>
作為軟件重構的一部分,沃爾沃汽車當前的 EE 包含了 100 多個分布式電氣控制單元或 ECU,全部來自不同的供應商,帶著不同的編譯代碼,集成到汽車架構中。為了實現相關功能,集成工作和軟件部分變得異常復雜,「整合工作指數級增長」。
沃爾沃新的 EE(汽車電子電氣架構)將在 2022 年推出,由三個主要的計算平臺組成,分別對應視覺處理和 AI、通用計算和信息娛樂。本特森表示在下一代,會集成為一個計算平臺。同時新的 EE 還搭載安卓 infotainment 聯(lián)網的車機,以及以太網通信協(xié)議。同時在集成化思路的指引下,每臺車減少了 700 米的線束長度。
本特森進一步強調,不依賴于供應商的 ECU,可以極大地發(fā)揮自研的優(yōu)勢,更好地控制用戶體驗,充分發(fā)揮軟件定義的潛力,同時加快核心系統(tǒng)和內部軟件技術棧開發(fā)周期。在使用了英偉達的 Orin X 這種集成式的中央計算平臺后,ECU 數量減少了 50%,同時重量降低、運行成本降低。
沃爾沃做軟件的核心,是算法引擎,需要依靠汽車實體實現落地和迭代,自主的軟件團隊則被視為沃爾沃的重要資產,且一直在尋找軟件部門的人才。
關于自動駕駛
沃爾沃想要自研的這個軟件,其實還包括自動駕駛的能力。ZENSEACT 的 CEO 奧德·加德安德森(Odgard Andersson)的觀點和特斯拉一致,那就是優(yōu)秀的自動駕駛能力,可以減少交通事故。
很多人可能不太了解 ZENSEACT 這家公司,它是沃爾沃與維寧爾(Veoneer)的合資公司拆分之后,成立的專注于自動駕駛和主動安全軟件開發(fā)的公司,屬于沃爾沃的全資子公司,合作伙伴包括 Nvidia、Luminar、MobilityXlab 還有惠普。
而明年正式亮相的純電版 XC90,將會在 SPA2 平臺下率先采用 ZENSEACT 的解決方案,從官方的圖中推測這套感知硬件為:
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Luminar 激光雷達 1 顆(300 米)
2 顆前視攝像頭(一顆廣角、一顆長焦)
4 顆環(huán)視攝像頭
6 顆毫米波雷達
12 顆超聲波雷達
這套感知硬件會搭載 NVIDIA DRIVE Orin 芯片,同時支持轉向、剎車等冗余,實現高速路段的自動駕駛。
沃爾沃自己還將自動駕駛能力定義為 Drive、Cruise、Ride 三種模式。沃爾沃在下一代車型中,將兼容這三種模式:
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當前沃爾沃車型大部分處于 Drive 模式范圍中,可以類比為我們理解的 L2,提供車道保持、碰撞預警等一些常規(guī)的 ADAS 功能。
Cruise 模式下,加入了駕駛員監(jiān)測系統(tǒng),由兩顆人臉檢測攝像頭、電容式方向盤組成。接近于 L3 在某些場景下可以實現脫手駕駛。
Ride 模式下,「用戶可以自由地在方向盤后做其他事」,可以理解為默認脫手 脫眼,類似于 L4,但只在限定區(qū)域內提供這項服務,當然這個范圍將不斷擴大。猜測是依靠高精度地圖,在高速路上實現類似于小鵬 NGP、蔚來 NOA 這種。
而對于激光雷達,加德安德森表示,Luminar 的激光雷達在高速路上的探測距離優(yōu)于人類,在 230—300 米的距離探測車輛,近處的物體可達厘米級的精度檢測。并且,激光雷達是視覺的補充:在隧道、惡劣天氣、十字路口,以及能見度低的場景、復雜擁堵的場景可以保證更好的識別。
加德安德森還放出狠話,在未來幾年將建立一座可以處理 200 PB 數據量的「data factory」。這座數據工廠將通過 AI 功能,處理 ZENSEACT 收集的實時數據,幫助提升自動駕駛能力。而車主可以選擇是否收集有關他們的數據,對于已收集的數據會提供隱私保護措施。
最后,加德安德森還強調「軟件和 AI 是沃爾沃的新 DNA」。
電池
電池工廠
不管是造車新勢力,還是轉型中的燃油車企,所有的 OEM 對電池的焦慮從來沒有停止過。而各個 OEM 對于電池供應的解決方案,也都基本一致,那就是與電池廠合資。
沃爾沃選擇與 Northvolt(北伏)合作。在 6 月 21 日,沃爾沃便與 Northvolt 成立合資公司,為下一代車型的動力電池生產做準備。而在 6 月 30 日的直播中,沃爾沃公布了電池生產的具體規(guī)劃:第一步,合作開發(fā)固態(tài)電池,2022 年下線;第二步 2024 年設一廠,達到 15 GWh 年產能。第三步,在 2026 年建立一座 50 GWh 的超級工廠。
據沃爾沃自己推測,他們對于電池的需求量,將會從 2020 年的 4 GWh 在本世紀中葉達到 70 GWh。所以沃爾沃制定了與之相匹配的電池工廠計劃。
由于電池是合資生產,所以沃爾沃可以將用戶使用電池的數據,給軟件學習,通過 OTA 優(yōu)化充電性能。
除了電池生產,沃爾沃與 Northvolt 還會在回收再利用、降低排放促進可持續(xù)上展開合作。
電池技術
沃爾沃電池項目負責人盧茨·施蒂格勒(Lutz Stiegler)對電池技術路線的演進分析得非常透徹。
目前含鎳正極和石墨負極這種技術,在未來 5-10 年內,仍有很大潛力。未來的技術方向,主要是在正極增加鎳的含量,同時減少鈷的使用。沃爾沃與 Northvolt 的合作正在研究負極石墨摻硅技術,以進一步提升能量密度,通過這種改進,新電池的能量密度將遠遠超過 700 Wh/L。
而后,電池能量密度的提升,需要純鋰負極、新型隔膜、新型電解液等技術支撐,以進一步靠近真正的固態(tài)電池,將能量密度提升至 1,000 Wh/L 的量級,在 2026 年左右(十年后半期)將提供 1,000 公里續(xù)航車型。
沃爾沃目前使用的是第一代電池,由床層模塊化 VDA 組成,屈從于「油改電」架構,所以中央地臺可以看到原本為傳動軸預留的位置,堆滿了電池組。
第二代電池明顯是為純電平臺設計的,可以看到純平無隆起的地臺以及固定電池組的橫梁。沃爾沃計劃在 2025 年,將二代電池的能量密度相比于目前的水平提升 50%。
沃爾沃的第三代電池,將會去掉固定電池包的鋁槽。在底部和頂部,用類似于盤子的結構,承接中間密集排布的矩形電池,這便是「三明治結構」。實際上,電池成為了底盤的一部分,作為機構件承接扭轉力矩。這一點與特斯拉 CTC 技術類似,是換電對應的另一種極端,可以預料,未來很多汽車都會使用類似 CTC 的技術。
施蒂格勒表示,這種技術的優(yōu)點是重量的降低、物理能量密度的提升、扭轉剛度的提升以及更好的熱管理。但我要打一個小小的問號,如同 CTC 一樣,電池密集置于底盤中,對散熱需求以及熱管理的要求會提升很多,所以我一直不太清楚,散熱應該怎么做。
充電速度
電池容量的提升,需要同步提升充電速率,才能實現更好的補能體驗。
沃爾沃計劃將電池 SOC 10%—80% 的充電速度減半。通過降低電池內阻、優(yōu)化熱管理、高壓系統(tǒng)適應性建設,使得在第二代電池獲得超越 200 kW 的充電功率。
沃爾沃的第三代電池系統(tǒng)是 800 V 電壓平臺,支持超 350 kW 的充電功率,并集成了雙向電流輸出,亦可以作為家庭電力來源使用。
關于「Concept Recharge」
在直播的最后,沃爾沃展示了將于明年亮相的「Concept Recharge」概念車。
沃爾沃經典的標志性燈組設計「雷神之錘」和「維京之斧」得到保留,一眼就能看出這是沃爾沃。而且大燈會在切換日行燈和遠近光時,實現「睜開眼睛」的效果。
車頂和尾部的過渡近乎垂直,這應該是為了爭取車內空間。固定在后風擋上的尾翼,則可以梳理空氣。
而激光雷達,沃爾沃選擇放在前風擋和天幕的交界處,有著鏤空設計,猜測是為了散熱。
Concept Recharge 的設計在我看來有些怪,因為它保留了近似于燃油 SUV 的外觀,從側面看去,前艙的長度占據了不少車身長度。
而在車輛內飾部分,我的精力全部在兩塊屏幕上。窄小的儀表、沃爾沃一貫的豎置中控,還有一個幾乎與儀表等大的 HUD 投影范圍,組成了車艙內部交互的主體。
儀表承擔起可視化顯示的主體,同時顯示電量、車速等信息;而中控主體錨定顯示地圖,最下面 Dock 欄常駐主頁、應用庫入口、空調、設置、雙閃,中間則是模塊化顯示音樂、車輛信息等內容。
整個 VolvoCars.OS 的 UI 底色為白色,設計風格也比較簡潔。同時沃爾沃還展示了全新版本的移動端 App,只看到充電狀態(tài)的在線連接,并沒有展示其他功能。
最后
沃爾沃 CEO 哈坎·薩繆爾森(Hakan Samuelsson)在直播的一開始,對沃爾沃 10 年來的發(fā)展做出肯定。
在過去 12 個月內(2020 年后半年與 2021 年上半年),沃爾沃在新冠疫情、芯片短缺的不利條件下,銷售了約 77 萬輛,幾乎達成了沃爾沃 10 年前定下的 80 萬輛年銷售目標,成為了一家「優(yōu)秀的傳統(tǒng)燃油車企」。
看起來這位 70 歲的老人,對自己的成績還是比較滿意的。在未來 10 年中,薩繆爾森決定讓沃爾沃投入電氣化的懷抱。這不是簡單的順應時代,沃爾沃是立志要成為一家「高端純電汽車公司」!
前幾天,薩繆爾森公開宣布重啟沃爾沃在瑞典的 IPO 計劃,并稱進展良好,今年年底前就可以完成上市。
沃爾沃需要用「電氣化」、「自動駕駛」、「軟件團隊」這些標簽來提高自己的估值,也需要更多新的技術、新的人才,來充盈自己的實力。也許,在純電時代,這個技術壁壘相對較低的賽道,沃爾沃用盡全力沖擊高端純電汽車還真能行得通。
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