對(duì)話理想汽車劉立國：底盤電動(dòng)化是智能化前提，系統(tǒng)協(xié)同遠(yuǎn)比硬件堆砌更重要

每經(jīng)記者：孫磊 每經(jīng)編輯：裴健如

“底盤電動(dòng)化和智能化是實(shí)現(xiàn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛不可缺少的執(zhí)行基礎(chǔ)。”近期，理想汽車整車電動(dòng)研發(fā)高級(jí)副總裁劉立國在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)談到了對(duì)于車輛底盤的看法。

圖片來源：受訪者供圖

在汽車行業(yè)中，底盤被公認(rèn)為“三大件”（底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱）之首，承擔(dān)著傳動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等功能，是汽車重要的執(zhí)行系統(tǒng)。不過，隨著智能汽車的快速發(fā)展，傳統(tǒng)底盤液壓技術(shù)響應(yīng)速度慢、集成難度高，而且有較高的能量消耗，已經(jīng)無法滿足智能化汽車的需求。

以制動(dòng)系統(tǒng)為例，當(dāng)前主流方案為電子液壓制動(dòng)（EHB），雖然前端電子化，末端仍保留液壓，徹底摒棄液壓、以電信號(hào)傳輸?shù)木€控底盤技術(shù)被業(yè)界視為終極方向——既是智能化的“神經(jīng)中樞”，也是未來出行的關(guān)鍵技術(shù)變量。

聚焦理想汽車，其自研的全線控底盤、800V全主動(dòng)懸架與全棧自研軟件協(xié)同系統(tǒng)首發(fā)搭載于全新理想L9 Livis，該車將于5月15日上市交付。

在劉立國看來，理想汽車的全線控底盤并非簡單對(duì)底盤進(jìn)行升級(jí)，而是理想具身智能的“四肢”。“全線控底盤與具身智能在技術(shù)上具有深度同源性，環(huán)境識(shí)別、決策感知、電動(dòng)化執(zhí)行控制和動(dòng)力學(xué)模型等技術(shù)在本質(zhì)上是同源的。”劉立國認(rèn)為。

“底盤電動(dòng)化是智能化的前提”

據(jù)劉立國透露，理想汽車在2021年就開始了全線控底盤的準(zhǔn)備工作。“實(shí)際上，我們小團(tuán)隊(duì)在2021年Q3、Q4就開始籌備，通過其他項(xiàng)目擠出資源做前期研究，公司正式立項(xiàng)是在2022年上半年，當(dāng)時(shí)L系列即將交付。”劉立國說。

談及多年前就開始布局該領(lǐng)域的原因，劉立國表示：“從新能源車的發(fā)展來看，最先實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化的是動(dòng)力系統(tǒng)，接著是座艙，我們預(yù)判下一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)必然是底盤——懸架、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)將逐步實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。”

圖片來源：理想汽車官微

“在開發(fā)過程中，我們也逐步認(rèn)識(shí)到：底盤電動(dòng)化是智能化的前提。傳統(tǒng)分布式架構(gòu)下，轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架由不同供應(yīng)商獨(dú)立開發(fā)，控制器交互鏈路冗長，難以統(tǒng)一優(yōu)化；唯有硬件電控化，軟件才能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度與一體化設(shè)計(jì)。”劉立國告訴記者。

在被問及為何不打造滑板底盤，而是研發(fā)全線控底盤時(shí)，劉立國指出，滑板底盤將電池、電驅(qū)、下車體及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)全面集成，整車核心性能均由其主導(dǎo)。若關(guān)鍵能力全權(quán)外包，主機(jī)廠將更難實(shí)現(xiàn)差異化，加之其成本占比高達(dá)整車70%，將嚴(yán)重壓縮主機(jī)廠的盈利空間。

“滑板底盤是一種商業(yè)模式和整車架構(gòu)思路，而全線控底盤是具體的技術(shù)路線——將底盤各子系統(tǒng)（懸架、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向）實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化和線控化。”劉立國總結(jié)稱。

正是基于這一判斷，理想汽車選擇將線控轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向、EMB線控機(jī)械制動(dòng)與800V全主動(dòng)懸架全部自主研發(fā)、深度整合，而非依賴外部供應(yīng)商拼裝。

據(jù)了解，理想汽車研發(fā)的全線控底盤包含EMB線控機(jī)械制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向與四輪轉(zhuǎn)向三大線控系統(tǒng)，并搭載了800V全主動(dòng)懸架。其中，線控轉(zhuǎn)向、主動(dòng)懸架并非都是全新技術(shù)，英菲尼迪、豐田、雷克薩斯、奔馳等品牌車型已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“上車”。

“市場(chǎng)上不缺搭載主動(dòng)懸架或線控轉(zhuǎn)向的車，但三大系統(tǒng)真正協(xié)同形成系統(tǒng)級(jí)冗余安全的，理想汽車是第一個(gè)量產(chǎn)落地的。這不是堆料，而是系統(tǒng)工程。”劉立國認(rèn)為。

“三大系統(tǒng)整合的挑戰(zhàn)是系統(tǒng)性、全方位的，涵蓋機(jī)械硬件設(shè)計(jì)、技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、標(biāo)定調(diào)校及安全可靠性等，每一項(xiàng)都極為艱巨。”劉立國坦言，“從零部件級(jí)到系統(tǒng)級(jí)再到整車級(jí)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)量遠(yuǎn)超傳統(tǒng)汽車研發(fā)。我們歷時(shí)四年多，歷經(jīng)四大輪驗(yàn)證，部分環(huán)節(jié)還穿插了小輪試驗(yàn)，加之小批量整車實(shí)驗(yàn)，整體投入相當(dāng)巨大。每一輪驗(yàn)證均需完成大幾百個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，而非傳統(tǒng)做法中A輪僅做重點(diǎn)項(xiàng)目、末輪才全套推進(jìn)——因我們采用全套系統(tǒng)，每一輪都必須全流程覆蓋。”

被視為高階智駕功能核心執(zhí)行部件

正如全線控底盤由三大系統(tǒng)構(gòu)成，理想汽車全線控底盤技術(shù)的核心價(jià)值同樣可從三個(gè)維度解讀：包含四輪轉(zhuǎn)向的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、主動(dòng)懸架及EMB線控機(jī)械制動(dòng)。其中，線控轉(zhuǎn)向?qū)τ脩趔w驗(yàn)最直觀的提升體現(xiàn)在泊車場(chǎng)景。

“過去受限于助力系統(tǒng)和空間布置，方向盤一般要打2.5圈到3圈，泊車的時(shí)候免不了來回倒手。現(xiàn)在方向盤最小只需要單側(cè)轉(zhuǎn)230度——你握著方向盤稍微一轉(zhuǎn)就到位了，基本不用換手。結(jié)合后輪轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)彎半徑可以做到五米多一些，調(diào)頭、進(jìn)庫都輕松很多。”劉立國解釋稱。

他補(bǔ)充表示：“自動(dòng)泊車的時(shí)候也可以選擇方向盤靜默模式——過去APA在小車位時(shí)方向盤一會(huì)兒一圈地快速旋轉(zhuǎn)，體驗(yàn)不好，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)異常退出。現(xiàn)在方向盤可以幾乎完全不動(dòng)，整個(gè)泊車過程安靜、順暢。”劉立國補(bǔ)充道。

此外，劉立國還表示，就主動(dòng)懸架而言，側(cè)傾控制是用戶感知最為明顯的性能亮點(diǎn)。“大（尺寸）SUV側(cè)傾偏大，需要懸架有較大的力能支撐車身，800V全主動(dòng)懸架面對(duì)側(cè)傾響應(yīng)極快、幅度極小，快速過彎時(shí)車內(nèi)穩(wěn)定性提升非常明顯。過減速帶和長波路面的舒適性提升也非常直觀。在開車較快的情況下，老人也不會(huì)產(chǎn)生暈車的感覺。”劉立國說。

EMB線控機(jī)械制動(dòng)的優(yōu)勢(shì)則主要體現(xiàn)在制動(dòng)距離縮短、響應(yīng)速度更快，尤其在輔助駕駛場(chǎng)景下能夠提供更大的安全冗余。同時(shí)，制動(dòng)踏板反饋的線性度也更為出色——實(shí)現(xiàn)“踩多少有多少”的精準(zhǔn)制動(dòng)力輸出。

此外，線控底盤還被業(yè)界視為高階智駕功能核心執(zhí)行部件。“隨著自動(dòng)駕駛級(jí)別向L3級(jí)及以上提升，系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)速度與控制精度提出了更高要求，線控底盤在響應(yīng)速度和精度上具備突出優(yōu)勢(shì)，是L3級(jí)以上高階智駕功能的核心執(zhí)行部件。”愛建證券方面在研報(bào)中表示。

“自動(dòng)駕駛需要智能底盤，核心價(jià)值在于算力集中帶來的協(xié)同效率提升：底盤控制與AD部署在同一顆自研芯片上，芯片內(nèi)通信延遲控制在1毫秒以內(nèi)，這帶來了天然的響應(yīng)優(yōu)勢(shì)。此外，三大系統(tǒng)共享高算力芯片，可運(yùn)行更大、更精確的整車模型，工況識(shí)別能力顯著提升，同時(shí)單一模型統(tǒng)一輸出協(xié)同指令，避免了多控制器信號(hào)對(duì)齊問題。”劉立國解釋道。

“現(xiàn)在三大系統(tǒng)協(xié)同后，AD發(fā)出指令的同時(shí)，底盤通過整車模型主動(dòng)計(jì)算三個(gè)維度的最優(yōu)響應(yīng)，加入前饋控制，讓整車姿態(tài)控制更及時(shí)、更自然，駕乘的舒適性也會(huì)更好。同時(shí)，三套系統(tǒng)互為備份，任意一套失效，其余兩套可獨(dú)立接管補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)真正的功能冗余。”劉立國說。

圖片來源：理想汽車官微

規(guī)模化量產(chǎn)將推動(dòng)成本持續(xù)下降

據(jù)記者了解，上述全線控底盤技術(shù)將率先應(yīng)用于理想L9 Livis車型，而該車的市場(chǎng)售價(jià)為55.98萬元。這一價(jià)格定位也從側(cè)面反映出該全線控底盤系統(tǒng)具備較高的制造成本和技術(shù)成本。

“不管是主動(dòng)懸架、線控轉(zhuǎn)向還是EMB，在研發(fā)成本上，都是增加的。”劉立國透露，“（這些技術(shù)的）前期研發(fā)投入巨大（A、B、C、D輪實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、模具、整車驗(yàn)證、對(duì)應(yīng)的人力等），整套系統(tǒng)開發(fā)下來投入是一個(gè)戰(zhàn)略級(jí)投入。”

據(jù)悉，理想汽車在全線控底盤技術(shù)研發(fā)上已投入數(shù)億元資金。“隨著（產(chǎn)品數(shù)）量的增加和成本降低，（全線控底盤）會(huì)逐步向更多車型下放。”劉立國表示。

零部件企業(yè)通常需要年產(chǎn)百萬以上才能形成顯著規(guī)模效應(yīng)。在談及線控成本下降的路徑時(shí)，劉立國表示：“未來成本下降需要規(guī)模支撐，這是所有新技術(shù)的必經(jīng)路徑。隨著量產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，這套系統(tǒng)的成本會(huì)持續(xù)下降——類似電池和電機(jī)在過去十幾年經(jīng)歷的技術(shù)迭代，底盤電動(dòng)化的成本曲線同樣會(huì)隨規(guī)模加速下行。”

新技術(shù)所帶來的成本變化將如何影響終端用戶，也是業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)話題。不同于用戶普遍認(rèn)為的“成本更高，維護(hù)更貴”，劉立國強(qiáng)調(diào)：“對(duì)用戶來說，（底盤）電動(dòng)化后維護(hù)成本會(huì)更低，拿動(dòng)力系統(tǒng)舉例來說，從發(fā)動(dòng)機(jī)/變速箱（需定期保養(yǎng)機(jī)油、變速箱油、到一定里程需要保養(yǎng)）到電驅(qū)動(dòng)（基本終身免維護(hù)），底盤系統(tǒng)正在經(jīng)歷同樣的轉(zhuǎn)變。”

“傳統(tǒng)制動(dòng)液每4年左右必須更換（因老化雜質(zhì)和含水量影響制動(dòng)性能）。在更換時(shí)，還需要對(duì)制動(dòng)片等零部件進(jìn)行保養(yǎng)檢查，也需要一定的檢查成本，但EMB無需制動(dòng)液，也就不需要制動(dòng)液維護(hù)；系統(tǒng)接近零拖滯，制動(dòng)盤片的使用壽命也更長。同時(shí)，全主動(dòng)懸架系統(tǒng)近乎免維護(hù)。此外，得益于更為簡潔的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，車輛的維修效率也將得到顯著提升。”劉立國解釋道。

而免維護(hù)的背后，是安全性在系統(tǒng)層面的根本提升。傳統(tǒng)液壓制動(dòng)定期換液，本質(zhì)是在對(duì)抗一個(gè)隨使用年限持續(xù)積累的安全隱患——液壓油老化吸水，制動(dòng)性能會(huì)隨時(shí)間悄然下降。EMB以電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)力，性能不隨時(shí)間衰減，安全邊界從交付第一天到最后一天保持一致。四輪獨(dú)立控制的架構(gòu)天然具備冗余能力，單輪失效不牽連其他三輪。用戶得到的，不只是更低的養(yǎng)護(hù)賬單，而是一套會(huì)隨里程增長始終如一的制動(dòng)安全體驗(yàn)。總體來看，用戶的維護(hù)成本會(huì)變得更低。

在劉立國看來，理想在底盤領(lǐng)域的護(hù)城河不只來自包含線控轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向和EMB線控機(jī)械制動(dòng)在內(nèi)的“完全體”線控底盤，同樣來自800V全主動(dòng)懸架四年的自主攻堅(jiān)——國內(nèi)既無成熟方案、也無現(xiàn)成供應(yīng)鏈，理想從零擔(dān)當(dāng)"總包"角色，逐一打通空氣彈簧、減震器、液壓泵每一個(gè)子系統(tǒng)的性能邊界。而最難被復(fù)制的，是將三套硬件真正協(xié)同起來的全棧自研軟件。

“硬件可以采購，但讓線控轉(zhuǎn)向、主動(dòng)懸架、EMB線控機(jī)械制動(dòng)在毫秒級(jí)內(nèi)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)的算法和整車模型，需要真實(shí)路況數(shù)據(jù)的持續(xù)積累和迭代——這一層壁壘，只會(huì)隨時(shí)間越來越厚。”劉立國表示。