特斯拉 零跑純電技術大公開

在太陽彷彿要把一切都曬化的7月底,我揮汗如暴雨地來到杭州,參加由零跑汽車舉辦的“自研·領未來“品牌體驗日。對零跑汽車的技術及新車做了一番瞭解,而零跑給自己選定的幾款對標競品車型也讓我十分意外。下面就開始講述我這次的經歷,對技術感興趣的朋友有福了,絕對乾貨滿滿。

技術對比寶馬/特斯拉 零跑純電技術大公開

說到零跑這個品牌,恐怕絕大部分人都會感到陌生。我們需要說一下他的東家-“大華股份“。作為全球安防行業排名第二、國內安防及智能監控領域龍頭企業,大華股份與我們的生活息息相關。馬路上拍攝違章的攝像頭、安檢設備、高清監控系統,甚至停車場的進出車牌拍照系統都有大華的身影。而零跑汽車則是大華股份投資的,專注於新能源汽車,智能交通與自動輔助駕駛的汽車公司。新公司成立於2015年,2017年3月正式發佈零跑品牌。

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大家可能在無意間就使用過很多大華的監控系統,比如停車場的無人值守系統,通過攝像頭拍攝車牌並自動識

按照行業慣例,大華本來應該是汽車產業供應鏈上的一環,負責提供傳感器硬件以及提供智能駕駛領域的技術支持,但看到新能源汽車領域,尤其是未來智能駕駛正好是自己最擅長的業務,全國30%以上的交通探頭和監控系統都是大華的產品,如果用來做新能源汽車,尤其是智能化新能源車正好是業務對口,乾脆造車吧。所以自2015年7月到現在,以大華為背景的零跑汽車研發了一臺零跑S01純電動雙門小轎跑。

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零跑S01的樣車就這麼誕生了,雙門四座硬頂純電小跑車。

我們還是說回零跑S01這款純電動轎跑車,新車外觀尺寸為4075x1760x1380mm,軸距2500mm。與當下新能源車熱衷於SUV或三廂轎車的策略不同,零跑汽車的首款產品選擇了A0級的兩門四座電動轎跑車型,目標群體定位在年輕人的第一輛車、家庭的第二輛車,為駕駛者帶來更安全、更舒適、更時尚的良好駕乘體驗。

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零跑汽車選擇以雙門轎跑作為首發車型,也是希望能儘量避開傳統車型日趨激烈的競爭。

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這個內飾大家“過眼煙雲”一下就可以了。下個月的成都車展,零跑S01將推出量產上市版本的全新內飾,你眼前這個測試車的內飾版本將“不復存在”。

由於我們今天不是新車講解,而是技術與科技的體驗日,因此我們下面就回到體驗日的現場,給大家講講關於零跑汽車的一些技術。回到體驗日的現場,一般廠家在介紹技術細節和數據的時候,都會拉幾個競品車作對比,這樣便於大家有一個比較直觀的印象。

我原本以為零跑會選擇幾輛國產純電動車作為技術對標競品,結果萬萬沒想到它選擇了寶馬i3和特斯拉Model 3。或許是因為公司大老闆平時開一輛“大寶馬”,而另一位老闆平時以“特斯拉Model S”代步,所以視野比較“國際化、高端化、檔次化”。而通過列出的數據對比表格也的確可以反映出,零跑的一些項目的技術指標上,領先於這兩個標定的競品。

首先我們來看看電池

在活動現場,零跑汽車放了一塊特斯拉Model S的電池體,是85度電的版本。採用18650圓柱電芯,並且對內部做了一定的保護,可以在電池pack內部看到為液冷而預設的橡膠管道。

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這是一塊拆解的特斯拉Model S電池,採用18650圓柱電芯,電量為85度版本。

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這是特斯拉電池包的內部特寫,每一節18650電芯都是通過細保險絲與導電板相連接。

那麼我們來看看零跑的動力電池

零跑的電池和特斯拉目前的電池一樣,都是採用18650的圓柱體電池,電池供應商來自比克

而明年推出的新款車型將換裝21700圓柱電芯,供應商是另一家公司

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零跑同樣適用18650圓柱電芯,系統能量密度為140Wh/kg,電池容量36度電。18650的電池電芯由比克提供。

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這是零跑S01電池包內部特寫。和特斯拉一樣,每個18650單體電芯都單獨由一段鋁絲與電池包的一端電極相連。一旦單個電芯過熱鋁絲就會自動熔斷,防止電池包內的其它電池被牽連,出現安全問題。可以說是師承特斯拉。

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電池箱外殼採用首創一體化鑄鋁工藝,在保證外殼強度的同時,使箱體總重減少40%。

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外殼減重的好處就是在電芯電量不變的情況下,提高了系統能量密度,並且一體化鑄鋁不用金屬螺釘拼接,避免連接部分鬆動和觸電斷路的可能。

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而零跑電池組在安全性方面比特斯拉更進一步,在零跑的電池包內部,所有帶電的部分,無論是強電還是弱點,全部進行絕緣處理,而這一點特斯拉也沒有做到。

為什麼要把電池包內部所有部分進行絕緣處理和包裹呢?這是零跑汽車出於對“安全性”方面獨到的理解和感悟。

首先是使用安全,在正常行駛狀態下是沒有什麼區別的,但一旦出現事故碰撞、針刺刺穿、輕微滲水等意外情況,電池包內部可能會發生位移,讓原本並不接觸的兩個位置,就很有可能接觸到一起。如果沒有做到內部全絕緣包裹,就有可能發生短路甚至起火。

另一點就是製造安全。電池包在生產線上會有部分人工操作的環節,如果按照正常工序是絕不會發生任何危險和傷害。但不怕一萬就怕萬一,如果在製造流程上有工人違反流程和安全規定,那麼就有可能引發傷害事故。曾經就有一個電池包組裝流水線上的工人,不小心把金屬扳手掉進了正在組裝的電池PACK包內,伸手去撿的時候金屬扳手碰到電池電芯外接的直流電板,直接燒掉一根手指。而如果做到電池包內部全絕緣防護,那麼在生產線上也能最大化的保護工人的安全,避免發生意外。

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這就是零跑對“安全性”的理解,不僅要考慮使用環節,更要儘可能覆蓋所有方面。這可能也是IT出身與傳統汽車企業對“安全”理解上的差異吧。

說完了電池我們來說說驅動電機吧

零跑的電機,包括減速器和電控等全套系統,全部都是自己開發研製的,並且創造性的將電機、減速器、控制器,甚至包括VCU、MCU、DCDC等控制和轉換器全部集成在了一起

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零跑S01採用自己研製開發,全球首創的一體化電驅總成。將驅動電機、減速器、控制器三位一體。

相比寶馬i3使用的電機,零跑實現減重30%,體積縮減40%。最大功率125kW,最大扭矩250Nm,最高轉速11700RPM,電機效率最高達到96%,功率密度達到4.85kW/kg

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這是寶馬i3的永磁同步驅動電機,以及與之相連的減速器。

寶馬i3的電機體積在常見的純電動汽車當中,已經算比較算比較小巧、緊湊的。但照片中只是電機和減速器本體,並沒有包涵控制系統總成。下面我們來看看零跑S01的驅動系統總成。

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首先讓我們看一下電機的爆炸圖,我們可以看到電機內部定子與轉子的具體細節。

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而從零跑S01減速器的拆解件可以看到,減速器與電機共用一個殼體,不僅讓整體結構更加緊湊的同時,還減輕了殼體的重量。這樣整體系統集成後,實現減重30%,體積縮減40%。

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雖然使用了五合一的驅動總成,但減速器正好位於車輛中央,並且高度接近前軸同軸的高度,使得減速器的左右輸出半軸長度保持一致,免於出現扭力轉向的問題。同時半軸的連接角度也保持在合理範圍。

零跑汽車真正最具優勢的地方

坦率的講,要論造車這件事,並不是零跑的特長。雖然也有一些之前在汽車製造廠工作的技術人才,現在為零跑做設計研發和配套標定,但畢竟是初出茅廬的零跑還有許多坑要過。但如果說到車輛的監控和智能軟硬件,恐怕零跑會領先不少傳統車企好幾條街。畢竟零跑背靠大華,有著多年安防和交通大數據的資本,別家夢寐以求而不得的交通大數據和模型,對於大華來說就是“後院菜地拔蘿蔔,都是現成的”。

甚至我偶爾開玩笑地跟朋友說“哪怕零跑汽車真黃了,只要他們把那些個車載芯片、配件和軟件技術一打包,轉身變成類似博世、江森那樣的零配件及技術供應商,那現在造車花掉的錢分分鐘就賺回來了”。

我們挑幾個零跑背靠大華的技術支持,研發的硬件產品和配套產品,讓大家過過眼癮。

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77G毫米波雷達傳感器,支持在風雨雪的惡略環境下正常工作;支持數字波束形成DBF,可驚醒距離、速度、角度三維定位。同時支持32個目標同步跟蹤監測,支持前方180米車輛監測,並且支持和適配AEB/FCW/ACC自適應巡航。

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智能泊車控制器,在軟件的配合下目前支持水平、垂直兩個方向的自動泊入泊出;支持實時監測障礙物防止碰撞;支持人離車的狀態下,手機APP的遠程遙控泊車。

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前視雙頭仿生攝像頭,採用大華自產芯片,採用HDCVI同軸傳輸技術,視頻無延時,同時採用雙頭感知立體建模算法,距離測算精度高。

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環視攝像頭,採用車軌跡1/4 CMOS,100萬高清視頻獲取,最大60FPS;自動調節控制不同鏡頭的亮度、白平衡,顯示一致性好;車規級支持零下40度至零上85度的環境溫度;可支持2D和3D的全境拼接繪製;支持泊車輔助和狹窄道路輔助視角;支持同軸高清以及亮度自動補償。

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手指靜脈識別,利用血液中的血紅素吸收紅外光的原理,採用肉眼不可見的血液走向結構圖,作為身份識別的依據。作為開啟車門的安全識別依據,代替車鑰匙以及指紋等傳統安全識別方式。

而這個手指靜脈識別也是讓我覺得最有趣的一個功能,它位於車門後沿內測,當需要開啟車門的時候將手指伸入並接觸一側的光面,沒有機械按壓的結構,經過不到2秒鐘的識別,車門就會自動打開。如果識別不是授權用戶,那麼車門就不會開啟。

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這是不見裝車之後的樣子,位於車門後沿的內測。

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使用也非常簡單,只要把手伸進去,手指內測貼近識別的光滑面,車輛就會自動啟動識別和判斷。

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但是缺點也比較明顯,就是車門後沿有一個大大的洞,對視覺效果影響比較大。但是實用性還是不錯的,而且由於直接掃描靜脈血管而不是指紋,所以就算有灰塵和水也不影響精度。但如果有人說萬一手指截肢不能掃描怎麼辦?我的天,都截肢了你還開什麼車?趕緊上醫院去吧!

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S01整車控制器,具備豐富的接口。

零跑在大華的技術背景下,研發的S01整車控制器可以滿足不同項目所需的資源,降低成本。優秀的低靜態功耗,靜態電流小於1mA;符合ISO 7637、ISO 10605、ISO1452-2電磁兼容標準;振動、衝擊跌落符合ISO 16750-3標準;滿足電源反接、短路、過流保護等防護要求;具備多種駕駛模式,智能充電模式管理,以及上下電管理,真空助力控制,熱管理,制動優先,加速踏板誤踩等功能。同時可以控制能量回收超過25%。

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超聲波傳感器,支持風雨雪霧及夜晚等惡略環境下,障礙物的實時距離精準判斷(精確到1釐米);支持多個障礙物同步偵測;支持智能泊車和尋找車位等功能;支持盲區監測BSD功能。

而前不久,美國禁售中興芯片的事件讓大家的目光焦點又聚焦到國產自主研發的芯片處理器上,而零跑依託大華自主研發並製造的芯片,也在零跑S01上量產裝車。

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DH7200芯片,是針對IPC網絡攝像機應用而設計的數字SOC芯片,支持多路sensor接入,配備H.264/H.265和JPEG編碼器,支持4K實時視頻編碼,報刊通用可編程GPU/CNN加速以及Tensor處理器,是國內第一代人工智能IPC芯片。

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DH6001B是針對IPC產品量身定做的一款高性能、低成本、低功耗的SOC芯片,內嵌國產32位RISC CPU,繼承大華ISP技術,超低碼率H.264編碼器和JPEG編碼器。同時集成POR/RTC等,並採用SIP技術合封DDR3 SDRAM,極大降低成本。

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而這幾個跟小拇指甲蓋大小差不多的芯片,也是大華的產品DH5010M,小到照相機的自動對焦都找不到對焦點。

DH5010M芯片是一款用於安防攝像機的圖像信號處理的芯片,高度集成外圍器件,簡化產品設計。內置高性能ISP處理器,支持720P/1080P,標清輸出支持960H,高清支持多標準協議。其中HDCVI高清編碼在TX模式下可支持4m/4K。內嵌32位RISC CPU。累積銷售3000萬顆。

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全車大量裝備大華自主研發的攝像頭與傳感器,擁有10年以上智能交通圖像算法和數據積累,使得零跑汽車能夠深度研發輔助駕駛、自動駕駛和無人駕駛技術。

所以大家可以看出,大華作為專業的安防監控設備企業,在這方面的研發功力是比較身後的。而零跑汽車也正是希望能借助母公司在這方面雄厚的研發實力,加速車輛在智能輔助駕駛方面的進度。畢竟車輛實現智能輔助駕駛,甚至自動駕駛,首先要實現的就是對周圍事物、環境和車輛的發現與監控,之後才是如何應對和處理。因此,零跑在第一步“發現與監控”這一環節,已經贏在了起跑線上。

既然說到了智能輔助駕駛,那麼我們也來簡單聊一聊當天在現場體驗的,兩個簡單的輔助駕駛項目吧。

自動判斷障礙物 並自動剎停

智能輔助駕駛的第一步,就是發現障礙物並且保證自身安全。那麼零跑藉助在視頻監控方面的技術優勢,已經將這一功能實現在樣車上。

司機可以通過中控臺設置一個車輛間距,最短為2米。當後車檢測到前方車輛或障礙物時,自動判斷速度和距離,並且在駕駛員沒有反應的情況下,無需人工干預,自動在你設置的間距範圍內將車輛剎停。

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後車可以自動識別並監測與前車的距離,如果達到設置的距離範圍,自動剎停。圖中設置的剎停距離為2米,所與後車在距離前車2米的位置完全停住。

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而整個剎車過程是不需要駕駛員干預的,右腳可以完全不用管剎車或油門踏板。

自動泊車

自動泊車這個功能其實不算什麼新鮮事,幾年前的汽油車就擁有類似的功能。但是零跑可以做到完全無需人工操作,連換擋都不需要干預,自動完成“找車位、停車、換擋、方向盤轉動、泊入車位”等一系列動作。甚至人可以不用在車上,通過手機APP自動啟動泊車出入,車輛自動完成泊入或泊出的動作。

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首先在車輛中控屏上啟動自動泊車功能,進入自動泊車狀態。

這裡要強調一點,其他的系統只有在啟動自動泊車功能,才會激發傳感器尋找車位。但零跑的車會一直處於車位搜尋狀態,啟動自動泊車後隨時可以選擇車位,甚至在經過某個車位之後再啟動自動泊車,都可以實現自動泊入。

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此時司機可以雙手放開方向盤,雙腳離開剎車及油門踏板,車輛自動完成倒車轉向,以及前進和倒車檔的切換,全程人工不需要參與。各位可以從中控倒車影像上看到,車輛正在進行側方泊車。

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零跑目前可以實現如圖這種倒車入位。

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也能實現全程無需人工參與,需要自動切換倒車與前進檔的側方泊車入位。

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不僅可以泊車入位,還可以自動開出車位。零跑的手機APP可以實現人不在車上,自動啟動車輛,並且泊車出停車位。

我承認,我偷了個懶,原本應該站在車外演示“手機一鍵觸發車輛泊出功能”的照片,我是坐在車裡拍的。外面可是42度的高溫啊,人都要曬化了。不過雖然是臺試驗樣車,但零跑的空調還真是涼快啊,要不是下一個要體驗的媒體拉車門哄我,我都不想下車了。

智能輔助駕駛

而至於智能輔助駕駛,也就是大家常說的無人駕駛,我們現場沒有體驗,而是在現場播放的視頻裡瞭解零跑汽車的進展。

在汽車發展進程中,隨著人們對駕駛舒適及安全性的不斷追求,使得智能化配置應用越來越廣泛,智能化系統在整車中的地位也愈發重要。零跑汽車基於大華股份在安防監控和智慧交通領域的先進算法和技術積累,將ADAS系統的精準度、靈敏度進一步提高。

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我們可以看到零跑汽車關於智能化駕駛的展示,車前部攝像頭實時捕捉地面分道線的信息,並通過傳感器檢測周圍車輛和環境情況,自動判斷並控制車輛併線。

零跑S01車上應用了很多先進技術,比如仿生攝像技術、毫米波雷達、環視攝像等,圖像傳輸採用自主研發的HDCVI技術,利於圖像智能算法的檢測分析,這些技術都是業界領先。此外全車配備了自適應巡航、車道保持、車道偏離、疲勞駕駛預警、智能自動泊車等多達10項智能駕駛功能,儘可能保護駕駛者的安全。

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這個智能駕駛的功能展示可以看到,車載攝像頭捕捉到高架橋出口匝道上的60公里/小時限速標誌,並且在判斷前後其他車輛的速度和距離之後,選擇適當的剎車力度進行減速。

針對部分車主存在的疲勞駕駛等危險狀態,零跑S01也能及時預警防患於未然。車輛裝備有人臉識別系統,該技術是基於大華領先的人臉識別算法而成,具有高效精準識別能力,可準確識別駕駛人面部特徵,判斷是否處於疲勞駕駛狀態,並及時預警。另外車輛還配備人臉解鎖點火系統,充分保障車輛安全。

總結

相信經過介紹,大家對零跑S01還是比較期待的。目前的進度是今年8月份,也就是下個月的成都車展會亮相新內飾,也就是最終版本的車型,預計明年一季度量產上市(這個我本人覺得可能還會延後)。價格方面,補貼之前20萬元左右。

而零跑的幾個新車也在研發和籌備之中,大概的進度如下:

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目前零跑規劃了三個車型平臺,而零跑S01就是S平臺的首款產品。

總之,零跑有別於其他新勢力造車的做法,不以花錢多少作為造車成敗與否的標準,也堅持走自己認準的技術道路。而公司副總趙剛在華為的管理層歷練了19年,用華為那種拼搏和奮鬥的精神,加上零跑創始人朱江明的技術及工程師團隊文化,背靠大華的技術研發實力,相信還是會有讓人眼前一亮的表現。

至於生產資質,在有關部門重啟審批大門之前,會採用合作的方式量產零跑S01。所以零跑S01可能會遲到,但不會缺席。


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