
哪些技術(shù)支撐了汽車“半年一改款,一年一換代”?

從模塊化、數(shù)字化到軟件定義汽車……隨著這些概念從夢(mèng)想走進(jìn)現(xiàn)實(shí),汽車“半年一改款,一年一換代”已經(jīng)清晰呈現(xiàn)在市場(chǎng)和消費(fèi)者面前。
隨著這一進(jìn)程,之前曾經(jīng)的汽車“三年一改款、六年一換代”也基本成為了歷史的記憶。
“積木拼搭”底層革命
以往,傳統(tǒng)的汽車制造極為復(fù)雜,每設(shè)計(jì)一款新車,從底盤調(diào)校到車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從動(dòng)力系統(tǒng)匹配到內(nèi)飾布局規(guī)劃,大量的工作都要從頭開(kāi)始,耗費(fèi)的人力、物力和時(shí)間成本極高。
但如今,隨著模塊化平臺(tái)的問(wèn)世,這一局面被徹底打破,它就像是為汽車制造賦予了一套萬(wàn)能的“積木模具”。在模塊化平臺(tái)上,不同車型雖然外觀和定位各異,但卻共享著約70%-90%的零部件。或許有的是緊湊級(jí)兩廂車,有的是中型SUV,看似差異巨大,但在底盤結(jié)構(gòu)、電池系統(tǒng)、部分電氣元件等關(guān)鍵部分,都采用了相同的基礎(chǔ)模塊。模塊化平臺(tái)不僅使得生產(chǎn)制造更加高效,成本大幅降低,而且在車型改款升級(jí)時(shí),只需針對(duì)特定模塊進(jìn)行優(yōu)化替換,就能輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的提升。比如通過(guò)升級(jí)電池模塊,提高電池能量密度,從而增加續(xù)航里程;或者更換更高效的電機(jī)模塊,提升動(dòng)力表現(xiàn)。
由此,一些車企開(kāi)發(fā)的新能源汽車架構(gòu)同樣展現(xiàn)出強(qiáng)大的“無(wú)限擴(kuò)展”能力。通常情況下,基于架構(gòu)打造的車型,自上市以來(lái)就能憑借不斷升級(jí)改款,持續(xù)保持市場(chǎng)熱度。車型的電池包、電機(jī)、電子電氣架構(gòu)都預(yù)留了豐富的升級(jí)接口,在后續(xù)改款中,僅需更換部分模塊,就能實(shí)現(xiàn)續(xù)航、動(dòng)力性能的顯著提升。正是這種模塊化設(shè)計(jì)讓車型在面對(duì)市場(chǎng)變化和消費(fèi)者需求升級(jí)時(shí),能夠迅速做出調(diào)整,不斷煥發(fā)新的活力。
有人注意到,傳統(tǒng)汽車的電子電氣架構(gòu)如同一張錯(cuò)綜復(fù)雜的蜘蛛網(wǎng),大量的電子控制單元(ECU)分布在車身各個(gè)角落,每個(gè)ECU都獨(dú)立控制著一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能,如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、燈光控制、車窗升降等。這些ECU之間通過(guò)復(fù)雜的線束連接,線束長(zhǎng)度往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里,不僅增加了車輛的重量和成本,而且不同ECU之間的通信效率低下,軟件兼容性也不足,給車輛的升級(jí)改款帶來(lái)了很多困難。
但是,進(jìn)入汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化時(shí)代,分布式電子架構(gòu)正逐漸向中央計(jì)算平臺(tái)演進(jìn),通過(guò)“中央集權(quán)”式的變革,為汽車賦予新的生命力。像特斯拉Model 3,采用了3個(gè)中央控制器,替代了傳統(tǒng)汽車中70多個(gè)ECU ,線束長(zhǎng)度減少了50%以上。這使得整車的電路布局更加簡(jiǎn)潔高效,信號(hào)傳輸速度大幅提升,軟件兼容性也得到了很大改善。在這種架構(gòu)下,車輛改款時(shí)的智能化升級(jí)變得輕松許多。當(dāng)需要提升智能駕駛算力時(shí),只需升級(jí)中央處理器即可實(shí)現(xiàn)了智能駕駛算力的跨越式提升,無(wú)需重新設(shè)計(jì)整車電路,為智駕功能迭代加速奠定了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。中央計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)就像是汽車的超級(jí)大腦,所有的信息都在這里匯聚和處理,讓汽車能夠更加智能、高效地運(yùn)行。
虛擬世界“加速進(jìn)化”
在傳統(tǒng)汽車制造中,測(cè)試驗(yàn)證環(huán)節(jié)也非常復(fù)雜且時(shí)間漫長(zhǎng)。
曾經(jīng),傳統(tǒng)造車情況下,每一款新車在推向市場(chǎng)之前,都需要進(jìn)行大量的實(shí)車測(cè)試,從高溫高寒環(huán)境下的性能測(cè)試,到各種復(fù)雜路況下的耐久性測(cè)試,再到嚴(yán)苛的碰撞安全測(cè)試等,每一項(xiàng)測(cè)試都需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力和物力。而且,一旦在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,就需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,然后重新進(jìn)行測(cè)試,如此反復(fù),使得整個(gè)開(kāi)發(fā)周期被大大拉長(zhǎng)。
近年來(lái),隨著CAE計(jì)算機(jī)仿真軟件的出現(xiàn)和不斷發(fā)展,這一局面得到了根本性的改變。如今,車企借助這些先進(jìn)的仿真軟件,就像是擁有了一個(gè)數(shù)字化的虛擬實(shí)驗(yàn)室,可以在虛擬環(huán)境中完成90%以上的性能驗(yàn)證。像新能源汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),在虛擬電池包中可以模擬80℃高溫下的充放電過(guò)程,并且進(jìn)行500次循環(huán)測(cè)試,精準(zhǔn)地評(píng)估電池在極端條件下的性能表現(xiàn)和熱穩(wěn)定性。通過(guò)這種虛擬測(cè)試,能夠提前發(fā)現(xiàn)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可能存在的問(wèn)題,如散熱不均、過(guò)熱導(dǎo)致的電池容量衰減等,并及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,確保電池在實(shí)際使用中的安全性和可靠性。
同時(shí),電機(jī)NVH性能測(cè)試、車身強(qiáng)度驗(yàn)證等同樣可以利用虛擬仿真技術(shù)來(lái)提高效率,使車型在性能、安全性和舒適性等方面都得到顯著提升,為消費(fèi)者帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)的駕乘體驗(yàn)。
當(dāng)前,在汽車研發(fā)的新時(shí)代,人工智能(AI)正逐漸成為推動(dòng)“敏捷開(kāi)發(fā)”模式的核心驅(qū)動(dòng)力,為汽車的快速改款換代注入強(qiáng)大動(dòng)力。機(jī)器學(xué)習(xí)算法的引入,使得汽車研發(fā)從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)模式向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)變,讓車企能夠更加精準(zhǔn)地把握市場(chǎng)需求和消費(fèi)者偏好,從而快速做出產(chǎn)品調(diào)整和優(yōu)化。一家車企在用戶使用數(shù)據(jù)調(diào)研中發(fā)現(xiàn),用戶對(duì)自動(dòng)泊車功能的使用頻率較高,因此決定在改款車型中對(duì)自動(dòng)泊車系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。這種基于用戶數(shù)據(jù)的快速?zèng)Q策和產(chǎn)品優(yōu)化,不僅滿足了消費(fèi)者的實(shí)際需求,也提升了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
而且,AI輔助設(shè)計(jì)同樣在汽車研發(fā)中發(fā)揮著重要作用,尤其是在解決技術(shù)痛點(diǎn)方面展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不僅耗時(shí)費(fèi)力,而且很難找到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。而借助AI輔助設(shè)計(jì),很快就能在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)生成數(shù)以千計(jì)的設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)模擬分析快速篩選出最優(yōu)解。在這個(gè)過(guò)程中,AI算法會(huì)綜合考慮多種因素,如散熱效率、材料成本、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的全面優(yōu)化。通過(guò)這種方式,電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)周期從傳統(tǒng)的3個(gè)月縮短至2周,大大提高了研發(fā)效率,同時(shí)也提升了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,推動(dòng)汽車業(yè)朝著更加智能化、高效化的方向發(fā)展。
軟件定義代碼驅(qū)動(dòng)
在傳統(tǒng)燃油車時(shí)代,車輛的功能和性能在出廠時(shí)就基本固定,后續(xù)的升級(jí)和改進(jìn)往往需要車主前往4S店,通過(guò)更換硬件或進(jìn)行復(fù)雜的線下調(diào)試才能實(shí)現(xiàn),這不僅耗費(fèi)時(shí)間和金錢,而且升級(jí)的范圍和效果也十分有限。然而,隨著OTA(空中下載技術(shù))的出現(xiàn),這一局面被徹底打破,汽車從此開(kāi)啟了“常用常新”的新時(shí)代。
OTA技術(shù)就像是為汽車賦予了智能“云端大腦”,讓車企能夠通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),直接向車輛推送軟件更新,實(shí)現(xiàn)功能的新增、優(yōu)化和修復(fù),無(wú)需車主親自前往4S店,大大提升了升級(jí)的便捷性和效率。
通過(guò)軟件OTA,可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)效率的顯著提升,不僅車輛的動(dòng)力性能得到了增強(qiáng),加速更加迅猛,而且續(xù)駛里程也有所增加,讓用戶在享受激情駕駛的同時(shí),無(wú)需為電量擔(dān)憂。同時(shí),這也可以持續(xù)為用戶帶來(lái)新功能、新體驗(yàn),讓車輛始終保持在行業(yè)前沿。一些車企高頻次的OTA更新,不僅增強(qiáng)了用戶對(duì)品牌的粘性和忠誠(chéng)度,也讓品牌在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,引領(lǐng)著汽車行業(yè)的智能化發(fā)展潮流。
在軟件定義汽車的時(shí)代,軟件模塊的“即插即用”生態(tài)正逐漸成為汽車快速改款換代的關(guān)鍵支撐。標(biāo)準(zhǔn)化軟件接口的出現(xiàn),就像是為汽車軟件搭建了一個(gè)通用的“插座”,使得第三方應(yīng)用能夠輕松接入,實(shí)現(xiàn)“硬件通用+軟件個(gè)性化”的創(chuàng)新改款模式,為用戶帶來(lái)更加多樣化和個(gè)性化的體驗(yàn)。
目前,新能源汽車領(lǐng)域的“三電”系統(tǒng)(電池、電機(jī)、電控)正上演著一場(chǎng)如同計(jì)算機(jī)領(lǐng)域“摩爾定律”般的快速變革,成為推動(dòng)汽車性能飛躍的核心動(dòng)力。其中,“三電”系統(tǒng)的快速技術(shù)躍遷,直接推動(dòng)了車型續(xù)航、加速性能的快速升級(jí)。新能源汽車的發(fā)展,不僅帶來(lái)了三電系統(tǒng)技術(shù)的飛速進(jìn)步,還引發(fā)了汽車結(jié)構(gòu)的重大變革,這種變革為汽車的快速改款換代提供了新的思路和模式。
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,新能源汽車取消了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),核心部件數(shù)量也大幅減少。這一變化不僅使得汽車的整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔,也提高了底盤、車身結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化程度,為汽車的“部件級(jí)”迭代奠定了基礎(chǔ)。
有行業(yè)人士指出,這種“核心部件換代帶動(dòng)整車換代”的高效模式,不僅縮短了車型的改款周期,降低了研發(fā)成本,還使得車企能夠更加快速地響應(yīng)市場(chǎng)需求,推出更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天,這種高效的改款模式無(wú)疑為新能源汽車的發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力,讓新能源汽車能夠在不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境中始終保持領(lǐng)先地位。
還有專家認(rèn)為,當(dāng)模塊化架構(gòu)讓造車如“搭樂(lè)高”,數(shù)字化研發(fā)讓測(cè)試在“云端完成”,軟件升級(jí)讓汽車“常用常新”,電驅(qū)技術(shù)讓核心性能“半年一跨越”,汽車產(chǎn)業(yè)就從“十年磨一劍”的傳統(tǒng)制造業(yè),進(jìn)化為“以月為單位”的科技消費(fèi)品賽道。這種變革背后,是新能源革命與智能化浪潮的雙重驅(qū)動(dòng),更是車企在“用戶需求轉(zhuǎn)瞬即逝”的市場(chǎng)中,以技術(shù)為矛突破競(jìng)爭(zhēng)壁壘的必然選擇。如今的市場(chǎng)上,當(dāng)消費(fèi)者看到某款車型又推出“年度煥新”版本時(shí),其背后正是這一系列技術(shù)體系在支撐著這場(chǎng)永不停歇的產(chǎn)業(yè)競(jìng)速,為消費(fèi)者帶來(lái)全新的出行體驗(yàn),構(gòu)筑著更為豐富多彩的汽車世界。


