时代智能李国富:高度集成、上下解耦,对外开放

撰文 / 李国富(宁德时代(上海)智能科技整车平台副总裁)编辑 / 王雨竹

排版 / 雪梅

“当前,汽车底盘技术正迈向以“三电”系统为基础的智能化底盘发展阶段。” 宁德时代(上海)智能科技整车平台副总裁李国富说。

李国富是在11月8日上午在昆山开幕的2024第九届新汽车技术合作生态交流会(NAT-CES 2024)上做出此番表述。

2024第九届新汽车技术合作生态交流会主题是“平衡与突破”,这是在中国新汽车产业发展努力突破内卷环境下举行的汽车行业重要会议。

此次交流会,上百位中国主流车企研发、采购领导人,数百家主流新汽车供应链企业家,齐聚一堂,主零面对面,行业交流、技术探讨、企业赋能、产业对接,持续构建新汽车技术合作生态圈。

宁德时代(上海)智能科技整车平台副总裁李国富

李国富是作为主流新汽车供应链企业家,针对当下汽车底盘系统发表了上述主题演讲。

在演讲的一开始,李国富旗帜鲜明地抛出了此次演讲的主题:“众所周知,宁德时代的主要业务是电芯生产。那么,为什么宁德时代去做滑板底盘?”

事实上,宁德时代一直以电芯为基础,以怎样用好电芯为发展路径。

李国富解释道:“早在2018年,我们便已规划了从电芯到整车(C2C)的技术整合路线,旨在实现电芯与车辆结构的深度融合。”

在李国富看来,底盘技术经历了从传统机械底盘到以发动机、变速箱、动力零部件为核心的系统,逐步演进至以“三电”系统为基石的新能源汽车平台。

他表示,目前底盘技术正处在发展演变的阶段中,结合智能化技术的应用,能量的全面利用仍存在大量工作空间。其主要目标在于降低整车能耗,提升电芯使用效率。

从传统的机械平台过渡到电动化平台的同时,汽车的整体重心布局也相应发生了变化,重心更加下沉。

李国富对比了市场上的车型数据。他解释道,不同车企平台的相关参数,如针对A级车、B级车等的变化并不显著,在性能、配置及带宽等方面呈现出一定的标准化趋势,这构成了宁德时代滑板底盘的潜在背景。

基于此,宁德时代的滑板底盘设计坚持“高度集成、上下解耦,对外开放”的理念,李国富对此做出了详细的阐释。

“高度集成”是将电芯与车架紧密结合,构建稳固的机械平台;同时,优化电芯、电驱动系统以及环境热管理系统的协同工作,以实现电芯效能的最大化。“对外开放”是通过标准化的软硬件接口,确保上下车身接口通用性。

而“上下解耦”则是核心的技术和理念,包括机械解耦、性能解耦和软件解耦三个方面。

机械解耦方面,传统的机械转向有上转向布置在上转向,下转向在平台,中间有中间轴,成为了影响上下车身解耦的关键因素。线控转向完美解决这一问题,它结合滑板底盘可以配合不同方向盘的调整。

同样,传统的热管理系统中的压缩机、冷凝器等相关部件通常位于下车身,而空调装置则安装在上车身。为了克服这个影响上下解耦的因素,他们将空调箱移至前舱,实现了上下结构的分层设计。

性能解耦方面,传统主机厂通常关注14个主要的性能属性,其中约有十个属性与底盘紧密相关,这为平台承载整车大部分性能提供了坚实的基础。主机厂可以直接在滑板底盘基础上设计上车身部分,无需重复进行开发试验,大大节省其资源,缩短开发周期。通过属性和性能的下移,平台能够在整车中发挥更为重要的作用。

软件解耦方面,他们开发了VCC、VMS、VSS三个软件模块,并且大软件模块实现了接口的开放性以及标准性,可以完美地适配主机厂上层架构的需求。

基于这样的设计理念,滑板底盘可以做到一个平台适应不同场景的车型。

最后,李国富总结了宁德时代做滑板底盘的初衷:“以电芯为基础,打通能量流,赋能造车企业,降低整车能耗,缩短造车周期,以帮助主机厂‘造好车,好造车’为主要目标。”

李国富在演讲前,还与许多中国主流车企研发、采购领导人,以及主流新汽车供应链企业家见面,并参观了同期举行的产品与技术展示。

主题演讲之后,当天下午的交流会举行了底盘系统专场的圆桌讨论。围绕“跨域融合底盘技术现状与实现”,众多行业嘉宾进行了深入、专业的讨论。

为期两天的2024第九届新汽车技术合作生态交流会由世界新汽车技术合作生态协会主办,轩辕之学新供应链学院、中国汽车产业出海协作会为协办单位。

NAT-CES 2024的前身是中国汽车供应链峰会,经过长达9年的发展演变,已经成为中国新能源智能网联汽车产业年度交流盛会,标志着中国新汽车技术合作生态交流平台升级启航。

此次交流会是专业会议、技术展示和铃轩盛典三位一体的中国汽车产业主零交流重要活动,包括2大行业专场、8大技术专场,1场产品与技术展示、1场主零交流之夜和1场铃轩奖盛典。供应链优秀企业代表和主机厂相关负责人围绕动力系统、底盘系统、智能驾驶、智能座舱、热管理系统、车用芯片、轻量化与新材料,以及主被动安全等8个方面举行专场会议,就行业技术趋势发表主题演讲并进行圆桌讨论。

以下是李国富的演讲实录,此处有删减。

各位行业朋友大家好!我叫李国富。今天下午我和大家分享一下宁德时代一体化底盘设计理念和解耦实践。

众所周知,宁德时代的主要业务是电芯生产。那么,为什么宁德时代做滑板底盘?接下来的分享中大家会找到相应的答案。

宁德时代以电芯为基础,以怎样用好电芯为发展路径。实际上,早在2018年,我们便已规划了从电芯到整车(C2C)的技术整合路线,旨在实现电芯与车辆结构的深度融合。2021年,宁德时代承接了由工业和信息化部主导的一体化智能底盘国家级项目。与此同时,我们在上海设立了宁德时代智能科技有限公司,专注于智能底盘技术的研发。截至目前,我们的首款产品已经成功面世。

回顾汽车行业的发展历程,可以看到底盘技术经历了从传统机械底盘到以发动机、变速箱、动力零部件为核心的系统,逐步演进至以“三电”系统为基石的新能源汽车平台。当前,正迈向以“三电”系统为基础的智能化底盘发展阶段。在此过程中,我们认为在能量的全面利用方面,结合智能化技术的应用,仍存在大量的工作空间,其主要目标在于降低整车能耗,提升电芯使用效率。

从传统的机械平台过渡到电动化平台,汽车的整体重心布局也相应发生了变化,重心更加下沉。通过市场上的车型数据可以看出,不同车企平台的相关参数,如针对A级车、B级车等的变化并不显著,在性能、配置及带宽等方面呈现出一定的标准化趋势,这构成了宁德时代开发滑板底盘的潜在背景。同时,当前主机厂的主要发展方向集中在车型设计、智能化、整车控制及整车集成等领域。因此,宁德时代所研发的滑板底盘与主机厂之间有着清晰的功能界限,我们并未涉足主机厂的核心功能业务,例如智能化。

宁德时代的滑板底盘设计坚持“高度集成、上下解耦,对外开放”的理念。高度集成即是将电芯与车架紧密结合,构建稳固的机械平台;同时,优化电芯、电驱动系统以及环境热管理系统的协同工作,以实现电芯效能的最大化。对外开放是通过标准化的软硬件接口,确保上下车身接口通用性,方便主机厂造好车,好造车。

迄今为止,我们已成功开发出五大核心技术。其中包括C2C技术,该技术实现了车身与电芯的有效集成。此外,我们还推出了一款新型电驱动系统,其在800伏电压下的CLTC中国工况效率可达92%。高效的热管理系统同样是我们的核心竞争力之一,该系统在冬季条件下能够使车辆的CLTC续航里程减少量控制在31%,显著优于市场平均水平。另外,宁德时代正在积极布局线控智能化底盘控制技术。

宁德时代的一体化智能底盘项目规划了面向不同级别的车型平台:“S”平台针对A级车市场;“M”平台则是我们已投入市场的平台,适用于B级车;此外,我们还规划了面向更高级别车型的“L”平台,涵盖C级和D级车。

针对滑板底盘,上下解耦是我们核心的技术和理念。在解耦方面实现了机械解耦、性能解耦和软件解耦。接下来从这三个方面大体为大家解释一下。

车身上下解耦是主要的路径,我们将上车和电芯结合在一起,作为支撑技术,上下就要解耦,这当中碰到了安全、力崩和疲劳的问题,现在我们已经解决。而且两项疲劳耐久测试都已完成。

针对刚才耐世特的老总所说的,传统的机械转向因为有上转向布置在上转向,下转向在平台,中间有中间轴。传统转向系统是布局上下车身解耦的关键因素和关键路径。线控转向完美解决这一方面,有了线控转向然后结合滑板底盘,可以配合不同方向盘的调整。特别是针对轴架,更可以进行针对普通平台的开发。

此外,制动系统也是制约上下解耦的关键因素之一。在传统设计中,制动踏板安装于上车身,而制动系统的管路位于下车身。针对这一挑战,我们在线控制动技术方面进行了大量的研究和准备工作。在新一代平台已经实现了线控制动技术的实际应用。

同样,传统的热管理系统中的压缩机、冷凝器等相关部件通常位于下车身,而空调装置则安装在上车身,二者之间通过冷却管线相连,这也是影响上下解耦的一个重要因素。为了克服这一点,我们将整个空调箱移至前舱,实现了上下结构的分层设计,从而有效地解决了上述问题。

前面提到的几个方面主要涉及机械解耦。然而,滑板底盘最突出的优势在于性能解耦。传统主机厂通常关注14个主要的性能属性,其中约有十个属性与底盘紧密相关,这为平台承载整车大部分性能提供了坚实的基础。这意味着,当我们的平台开发完成后,主机厂客户可以直接在此基础上设计上车身部分,无需重复进行开发试验,只需完成必要的认证研究即可,这大大节省了主机厂的资源,缩短了开发周期。通过属性和性能的下移,使得平台能够在整车中发挥更为重要的作用。例如,在正面碰撞情况下,滑板平台能够吸收整车碰撞能量的85%,而传统设计只能吸收60%-70%。这不仅释放了上车身的设计自由度,使其结构设计更加灵活,同时也意味着碰撞开发试验可以省略,新车型开发后可直接进入认证试验阶段,进一步缩短了一个开发周期。

对于NVH,滑板平台和上支撑有75个连接点,这75个连接点就是上支撑的NVH的基力源。通过75个点的局部刚度,对上支撑的NVH提出明确需求,NVH只要避开平台整个模态的空间就可以实现完美的NVH的设计。而且,宁德时代针对NVH的开发,布局了从零部件到整车静态的NVH环境舱,可以帮助主机厂完美地轻松实现NVH的开发。

在车辆动力学方面,电动汽车相较于传统燃油车具有显著优势,即重心相对更低,这使得在平台内部能够更好地控制车辆重心。因此,在整个车辆动态(VD)性能方面,一旦平台内的带宽设定完毕,后续无论是轿车还是MPV的上车身部分,都能够获得我们在平台开发中所期望的扭矩性能。根据与客户的交流反馈,目前在我们的平台上已经实现了客户所追求的各种驾驶感受,包括舒适的乘坐体验、硬朗的操控风格,以及在同一平台上根据不同条件调整MPV和轿车的不同风格,这些都已经得到了验证。

制动系统的作用在下车身部分更加显著。此外,我们大量采用了虚拟化仿真技术,尤其是虚拟实验场(VPG)技术,这有助于在平台完成耐久性测试后,对整体性能进行全面评估。通过这种方式,可以根据不同的上车身设计,满足各类车型对上车身的具体需求,从而加快主机厂对上车身部分的开发进程。

在软件上,我们开发了VCC、VMS、VSS三个软件模块,同时,大软件模块实现了接口的开放性以及标准性,可以完美地适配主机厂上层架构的需求。

这是整个滑板底盘的设计理念,一个平台适应不同场景的车型。

总体来看,宁德时代做滑板底盘的初衷是以电芯为基础,打通能量流,赋能造车企业,降低整车能耗,缩短造车周期,以帮助主机厂“造好车,好造车”为主要目标。


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