08.22 零跑科技:一款兩門2+2座純電動智能汽車 LP-S01

一、成果簡介

LP-S01是零跑科技有限公司推出的第一款智能純電動車型,採用兩門coupe 設計風格,以時尚、科技舒適的產品特性帶給消費者更節能高效潮流的用車體驗。整車配備先進的純電動力系統、ADAS智能輔助系統和智能互聯繫統等,力求以高品質的產品服務於純電動汽車市場。

零跑科技:一款兩門2+2座純電動智能汽車 LP-S01

LP-S01為零跑科技全新自主開發車型,運用平臺化開發思路,考慮高性能、低成本、高智能化原則,保證技術可實現及其先進性,在造型方面,內外造型設計、色彩設計、數字曲面設計等均自主開發;底盤重點聚焦於智能化底盤電控技術的應用和底盤平臺化開發;車身和內外飾具備完全的獨立開發能力,在輕量化和平臺化開發中力爭達到行業領先水平,三電系統自主開發:電驅動力總成一體化設計,高能量密度、高安全性動力電池系統設計以及智能駕駛算法、智能網聯應用的開發,是擁有自主知識產權的核心技術。目前已獲得發明專利4項,實用新型專利60項,外觀專利6項。

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二、成果創新點及解決的難點問題

LP-S01的創新點在於:

LP-S01的動力總成產品成功將DCDC、MCU、VCU、車載充電機、高壓配電盒整合為五合一控制器,驅動電機和減速器一體集成,從而實現輕量化、冷卻系統共享,進而提高電驅系統可靠性,同時電驅總成集成空調壓縮機、電子真空泵、冷卻系統水泵等部件,大幅減少整車佈置空間。

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五合一控制器集成設計採用創新的三相線小蓋設計,在採用控制器與電機集成方案的同時,實現控制器可單獨拆卸,提高可維護性。

雙層水冷結構設計,根據上箱體MCU、支撐電容、DCDC及下箱體OBC發熱元器件位置及耗散功率,創新地採用雙層水冷結構設計,將冷卻水道與DCDC、OBC底板結合,冷卻滿足系統散熱需求。

DCDC和OBC功能模塊的基板與水道基板貼合安裝,兩基板中間採用導熱硅脂填裝。LP-S01控制器在傳統控制器箱體直接密封方式的基礎上進行輕量化設計,去除箱體水道的基板,將冷卻水道直接設計在功能模塊的基板上,模塊基板與箱體中間採用密封圈密封,從而減去箱體水道基板結構,實現輕量化設計。

LP-S01的動力電池系統,是國內較早採用一次性低壓鑄鋁成型技術的電池系統,在輕量化方面具備優勢技術,由10個電池模組、BDU、分佈式BMS、冷卻系統及其他機構件組成,BMS硬件、軟件和控制算法完全自主開發,專利技術的高低壓檢測模塊使BMS具備了優於行業的高精度,從而實現電池系統的溫控性能和能量密度達到國內外同行業領先水平。

研究模組和電池包成組和輕量化技術,在兼顧高能量密度的基礎上,將系統安全、電氣安全、機械安全和功能安全納入研究範圍。如採用雙極雙保險安全設計、一體化壓鑄工藝、冷熱一體化熱管理方案等關鍵核心技術,實現高能量密度、高安全性電池系統的開發。

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模組採用高安全性電芯雙極雙保險安全設計,解決了單電芯級和模組級短路、過流下的保護問題,實現了對子系統的保護。箱體制造採用整體式一體化鋁壓鑄工藝,解決了多次成型、整形、焊接等製造問題,提高了箱體整體強度、密封性,同時達到了輕量化設計目的。

採用自主研發的蛇形管液冷系統,解決了電芯使用溫度過高或過低、不同區域溫差大、冷卻、加熱效率不佳等難題,達到了冷卻、加熱一體化、熱管理效率高、溫差小的目的。

BSU採用菊花鏈級聯通訊技術,解決了總線式CAN通訊線束複雜、成本高、控制難的問題, 實現了簡化系統設置、降本、增強抗干擾能力的開發目標。

LP-S01的智能駕駛系統,基於大陸集團的ESC系統和零跑自研的攝像頭、雷達、超聲波等多種傳感器,將行人、車輛的駕駛習慣,包括違章偏好,均納入車輛避讓、行駛的考慮範疇。圖像傳輸採用自主研發的HDCVI技術,確保高清圖像穩定傳輸,有利於圖像智能算法的檢測分析。

智能駕駛系統採用了自主研發的9個高清攝像頭、12個超聲波傳感器和1個77G中距離毫米波雷達的多傳感器融合方案,並依託在毫米波雷達技術、攝像頭智能圖像分析、HDCVI高清視頻傳輸技術和ISP圖像處理算法技術上的深厚積累,實現了車道輔助系統、360環視系統、盲區檢測系統、前防撞預警系統、ACC自適應巡航系統、人臉檢測、疲勞檢測等系統。

HDCVI(High Definition Composite Video Interface)高清複合視頻接口技術,是一種基於已有SYV75-3或SYV75-5同軸電纜的高清視頻傳輸方法,能夠在低成本和較低質量的同軸電纜上實現超長距離高清視頻信號的可靠傳輸,相比較其他同軸電纜高清視頻傳輸系統在實際應用中對傳輸介質的高要求,HDCVI可以適應長距離、低成本的傳輸介質以及複雜的部署場合。

HDCVI車載應用包括攝像頭單元、ADAS ECU控制器單元、虛擬儀表/中控車機顯示單元。攝像頭單元主要對負責圖像採集,並輸出HDCVI協議的高清視頻;ADAS ECU控制器單元負責通過HDCVI協議獲取高清視頻,運行前車碰撞輔助、車道線輔助、高清環視、盲區輔助、駕駛員疲勞輔助等功能的圖像分析、識別和處理算法,並把處理結果通過顯示屏顯示或者進行聲光震動報警。

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高級輔助駕駛系統功能主要包括:盲區輔助系統、自適應巡航系統、車道輔助系統、前車碰撞輔助系統、限速輔助系統以及駕駛疲勞輔助系統。其中核心技術包括以下四個方面:

①1毫米波雷達感知技術主要包括多目標障礙物聚類與跟蹤;

②視覺感知技術主要包括基於圖像紋理特徵以及機器學習的障礙物檢測與跟蹤;

③傳感融合技術主要包括多目標運動估計;

④車輛控制技術主要包括車輛的縱向控制(車速、車距控制)以及側向(軌跡)控制。

LP-S01的智能車輛網聯繫統,從車輛端到雲端管理,實現全智能化應用,在車輛零部件智能檢測、駕駛行為分析、智能出行等數據採集、數據分析上實現全系統化管理。

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智能車輛網聯繫統車聯網系統主要包括車主手機應用軟件、雲端服務器和智能車機。其中智能車機作為人機交互的入口,承擔了多媒體娛樂的功能,同時包括車輛監控數據上傳下載的通道。智能車機包含智能語音、在線地圖等多種實用功能,並採集來自車輛控制器的行駛數據,通過4g和雲端平臺交互。雲端服務器即零雲車聯網管理平臺,負責收集和處理所有車輛的行駛數據,計算和提取有效信息,並通過可視化的方案展現出來。車主APP包括android和ios版本,幫助車主通過手機遠程掌握車輛實時信息,並可以遠程下發控制指令。

LP-S01白車身輕量化在可接受成本的前提下,採用鋼、鋁、塑料混合結構,前蓋使用了鋁合金材料,運用了鋁板衝壓、型材擠壓、SPR聯結工藝。同時大量使用了高強度鋼板以及熱成型技術,板材最高抗拉強度超過1500兆帕。車身前端模塊使用MFE複合材料工藝,材料輕質的同時減少了零件數量。通過這些手段車身輕量化係數達到2.74,達到自主品牌先進水平(日產Leaf的車身輕量化係數為3.17)

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三、國際水平對比分析

LP-S01車型在全自主開發過程中多項核心技術已達到國內、外領先水平。其中造型全自主正向開發,三電系統自主研發並自制。

整車控制系統已達到國內先進水平,包括單踏板動力控制策略、三段式制動能量回收的整車控制系統、應用大數據存儲、雲計算領先的智聯網控制系統,運用9攝像頭、毫米波雷達和優化控制處理算法的智能駕駛系統等;

動力總成包括首創的五合一控制器和先進的自主學習算法,電機為創新的拓撲結構水冷72槽12極永磁同步電機,功率密度可達4.59KW/kg,同時控制器、電機、減速器集成化設計,使LP-S01動力總成集成度達到並超越寶馬i3及尼桑Leaf車型,居於業界領先水平;

動力電池系統採用一體化鑄鋁箱體設計、單電芯雙極雙保險安全設計、電池系統循環壽命提升30%的熱管理技術、菊花鏈級聯通訊技術系統,使LP-S01動力電池能量密度高達131Wh/Kg,達到國內先進水平。

四、成果的產能建設情況

LP-S01製造基地位於浙江金華新能源汽車小鎮,工廠佔地551畝,廠房面積23餘萬平方米,具備三電、衝壓、焊裝、塗裝、總裝五大產線,設備選型均採用國際一流品牌,建設世界級的智能化汽車工廠,計劃2019年初投產,年產25萬套純電動乘用車關鍵零部件項目將於2018年底建成投產。

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