解析哪吒“浩智”三大技术:让科技平权加速落地

最新更新时间:2022-11-24来源: 驾域AUTO 手机看文章 扫描二维码
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什么是科技平权?就是要让每个普通人,都能享受到科技带来生活体验的改善与提升。


在智能电动车时代“科技平权”就体现在,花不多的钱买到高品质的电动车,可以享受更快的加速、更低的能耗、更智能的座舱、更安全的智能驾驶体验。


一直倡导“科技平权”的哪吒汽车,近日发布了它的全新技术品牌——浩智。并发布了浩智超算、浩智电驱、浩智增程三大技术产品。让我们来看看,哪吒汽车这次拿出了哪些干货?



域控制器减少到3个,下一代进化成中央计算平台


首先,电动车的核心是整车电子电气架构的控制系统,也就是整车VCU。而整车VCU的控制决策,则来自其内置的计算平台。


在整车的电子电气架构上,哪吒汽车第一代架构是分布式架构,即分散的ECU+少量域控制器。各个ECU之间通过CAN/LIN总线连接在一起,按照预先定义好的通信协议传输数据。目前哪吒在售车型 哪吒V ( 参数 | 询价 ) 、哪吒U都是第一代架构。


哪吒的第二代架构是域集中架构,将分散的、功能相近的ECU集合成几个单独的“域”, 例如智能驾驶域、车身域、座舱域,动力域、网关域,车上的每个功能都由单独的域控制器来完成,同时各个域控制器之间还进行高速的数据交换。这既是目前的行业水平,也是从燃油车时代留下来的一种思维定式——即把相似的功能集合在一起将其模块化集成化。但这样做的弊端是,车内功能相似的元器件,其控制模块也可能会在车内空间布局上相隔比较远,需要比较复杂的线束布局来实现通讯和控制。因此这种域控制的方式虽然提升了效率,但也对布线提出了更高的要求。


相比而言,特斯拉虽然也是在域控制的阶段,但它的思路是就近原则,全车被分成了前、左、右三个域控制器,每个控制器负责其附近的元器件,而并非整车中所有同类元器件。就近的设计原则减少了域控制器的数量和线束布局的难度,但要求实现彻底的软硬件解耦。目前国内的电动车企还没有哪家能达到特斯拉这么强的软件能力。所以基本上都只能按照功能分区来实现域控制,这就导致域控制器的数量更多,集成化程度不如特斯拉那么高。目前哪吒在售车型哪吒S、哪吒U-II都是第二代的域集中式架构。


不过,哪吒这次发布的第三代中央计算架构,也就是浩智超算平台1.0,将网关域、智驾域、动力域三个域集成为一个,将域控制器的数量进一步减少到了3个,从控制器数量和集成度来说可以比肩特斯拉。这个新架构将应用新车型譬如哪吒S+之上。



哪吒下一步的计划是将这3个域进一步集成为一个中央计算平台,也就是浩智超算2.0,将应用在哪吒汽车的下一代产品中。这个架构的基本格局是“中央+区域”的结构。这种结构下,复杂的计算和控制上交给中央的超算平台来处理,简单的计算和控制交给区域来处理。例如车身控制,在车身上按照前后左右的方位,来就近集中布局功能相对简单的区域控制器,负责简单的车身基础控制,而车身的顶层控制交给超算平台来处理。譬如动力控制,驱动指令交给MCU控制器来处理,扭矩、转速的计算、能量的管理等较复杂的计算,交给中央的计算平台来处理。据介绍,浩智超算2.0将在2024年上车。



和800V高压相比,增程技术或许更有市场前景


在电驱动部分,哪吒这次聚焦在应用SiC的800V高电压电驱系统上。此次发布的800V电机功率高达250kW,最大扭矩达420N·m,峰值电流达到430A。装车后百公里加速可达到3s级,实现5分钟充电行驶200公里。这套800V高压电驱系统具有高集成、高密度、全内置水冷循环结构的特点,将在2023年搭载上车。哪吒汽车称已拥有完全自研、正向开发800V 碳化硅电驱系统的能力。



不过就此前推出800V高压系统的品牌(譬如小鹏G9)来看,市场对800V的反响并非如预期中那么热烈。一方面现有商业充电桩很难充分发挥800V高压的潜力,另一方面大众对安全性仍然有担忧。尽管不少汽车品牌都在加速800V系统的推出,但其是否能带来真正市场格局的改变还有待观察。不过,基于400V和800V高压平台,哪吒准备了丰富的电机动力阵容。基于IGBT、SiC不同路线,以及交流异步和永磁同步电机各种功率版本,可以根据市场的需求灵活组合。



相比800V高压电驱,哪吒带来的另一项动力技术更值得期待。那就是名为“浩智增程”的增程动力系统。这套系统最有趣的地方在于,传统的增程式动力系统中,发动机和发电机是通过飞轮、齿轮等传动机构实现连接和动力传递。浩智增程系统则实现了更高程度的集成——它取消了发动机的飞轮、取消了发动机跟发电机连接的齿轮轴承,直接将发动机曲轴与发电机的转子直连,发动机输出的转矩无缝传递到转子上,通过转子的转动来产生电流。同时发电机和发电机控制器GCU也实现了集成设计。高集成的设计思路让这台增程器整体的体积减少了5%-10%,官方号称是目前集成度最高、布置空间要求最小的增程器。如下图的增程系统总成,左侧是发电机壳体,壳体左侧的小方盒子是发电机控制器GCU,而右侧是一台四缸发动机,发动机的飞轮被整合到发电机的壳体内,缩短了轴向长度,看起来比一台发动机+变速箱的动力总成要小了不少。官方公布的长宽高尺寸为:758.7×513.7×606.8mm。



高集成度就带来了整体更高的效率。在5kW-25kW的常用工况区,官方称达到行业内最好水平,区间效率比业内平均高5%。减少了齿轮组,也让成本降低了10%,同时因为减少了齿轮传递的噪音,让它的NVH也比行业平均低了3-5分贝。


浩智增程首代产品是一款1.5L三合一系统(发动机、发电机、电机控制器三合一),在3500转之下可以输出40kW的发电功率。当需要高功率输出时,或者在电池严重缺电、故障、或者极寒情况下电池无法正常工作时,可以通过增程器发电,将电力通过变换器传递给电动机再驱动轮端,作为除了动力电池之外的第二个能量来源,从而保证了对各种极端工况的适应能力。此外,哪吒为新款增程版本车型提供的动力电池容量也较大,能支持300-400公里的纯电行驶(目前哪吒S的增程版已经能够支持310公里的CLTC行驶里程,是业内纯电行驶里程最长的增程式新能源车)。此外哪吒未来还将开发二代、三代的智浩增程系统,发电功率将提升至55kW、115kW,将支持中小型和大型增程电动车。



这套浩智增程系统目前看最大的优势就是体积小、适配车型广,同时集成度高带来高效率,提升发电功率。当前增程式动力存在的问题是发电功率较低,当电池没电时,无法单独依靠增程器实现长时间的高效驱动。因此为了保证动力输出就必须安装带T发动机或者更大排量。如果浩智增程这套系统能够改善发电功率输出,那么其适应的工况场景将会更加全面。而不会出现像早期的理想、或者轩逸e-POWER那样在高速路上必须要拼命压榨发动机才能保持动力输出、从而导致NVH较差、油耗偏高的问题。


驾值观


从此次哪吒发布“浩智”平台三大核心技术来看,哪吒的最大亮点是做到了更好的集成度。不管是域控制器的集成、800V高压系统,还是增程动力系统的集成,目前看是业内比较领先的水平。其中800V高电压平台的市场前景还有待观察,而新型的增程系统更加让人期待。不过更让人期待的是,哪吒能否把这些新技术的成本控制到一个更低的水平,从而让这些新技术新产品能够更快在市场中落地并普及。毕竟,哪吒一直在强调“为人民造车”,要让“科技平权”落地,要让高品质的智能电动车触手可及。虽然哪吒在上述几个领域都并非第一个吃螃蟹的领先者,但作为后来者,希望哪吒汽车能带给我们更多的惊喜


编辑:鲁迪 引用地址:解析哪吒“浩智”三大技术:让科技平权加速落地

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