autocarweekly

autocarweekly

2022-01-13

关注

滑板底盘一出手,造车焦虑就没有?|技术流

  1. 硬核科普
1,525

*本文转载自 autocarweekly 公众号

作者:嗷嗷胡

「因为我判断未来底盘会越来越不重要,所以我的创业项目是做底盘。」

这个创业逻辑,来自国内滑板底盘创业公司悠跑科技(非原话)。大家都知道汽车圈玄学纷飞,而底盘悬架正是重灾区。在一个大多数消费者(乃至相当一部分从业者)都搞不清楚、也不屑于去理解 「底盘」 到底是个啥的背景下,这样简明、易理解、易传播的新概念很容易有市场。

底盘从少数车迷津津乐道,到一时受全行业关注,竟是有人给它判了死刑 —— 好惨一个盘。

滑板底盘一二三

「滑板底盘」 这个概念,随着美国 Rivian 电动皮卡而广为人知,随后海外相关创业公司 Canoo 被传出与苹果造车有染,进一步扩大了滑板底盘的名气。国内则说到悠跑科技(下文简称悠跑),刚刚发布了自家的滑板底盘产品 「UP 超级底盘」。

Rivian,注意悬架整体安装在底盘而非车身上,这是非承载的典型特征
Canoo

悠跑自己并不制造整车,而是提供滑板底盘给想造车的企业客户。悠跑也不负责滑板底盘的大批量生产,而是像车企一样找工厂代工。如果说传统的博世、大陆叫 Tier1(一级供应商,零部件直接供应车企),悠跑这个角色可以被称为 Tier0.5(尽管悠跑表示了抗拒):从 Tier1 获取零部件,然后把 「半成品」 底盘卖给车企。

滑板底盘本身很好理解,就是将车辆几乎一切关乎行走的子系统,集成于一个独立的下车体,上面留出空荡荡的自由空间。以此实现 「上下」 车体分离开发,同一底盘可发展出任意形态的车身。车辆的操作则依靠线控技术,方向盘、踏板等不受空间限制可以随意安放。

悠跑

滑板底盘的好处是显而易见的,几乎所有与行驶相关的子系统,都被集成在了一个独立的底盘结构内。这不仅释放了大量上方空间留给车企和用户,也让合作车企的任务只剩下设计上车体的内外结构,以及想象空间巨大的智能化用户体验。

不仅任务大大减少,开发速度也更快。卖给整车企业的滑板底盘,在行驶、耐久等方面已经完成了各项验证标定工作,将 「毕其功于一役」 的思想发挥到极致,合作车企只需要完成上车体的开发就可以推出新车型。悠跑表示对比传统的同平台全新车型,开发周期减少 6-12 个月。

行驶所必须的部件都被藏在了一个平坦的底盘内部,上方全部可以留给用户,几乎不受任何空间上的局限。再加上线控转向赋予了乘员坐姿的灵活性,滑板底盘可以被拓展为我们已知未知的任何车身形式,从敞篷超跑到拉客小巴 —— 理论上你在底盘上盖个二层小楼都行。

无论是模样还是描述,悠跑的 UP 超级底盘都和非承载车身相似。再加上海外的 Rivian 就是滑板底盘 + 非承载车身,因而悠跑再三强调自己的滑板并不是非承载车身。UP 超级底盘的上下车体是刚性连接、共同承载,而不是非承载那样的软性连接、仅底盘承载而车身看戏。

刚性连接,共同受力,用大白话讲就是 「焊一起了」(含非焊接的冷连接方式)。

悠跑 UP 超级底盘的核心要素是 CTC(cell-to-chassis)、高集成热管理、可插拔环网 EEA(电子电气架构)和全线控底盘。这四项技术都是目前的前沿领域,但没有一个是必须与滑板底盘绑定的 —— 非 「滑板」 也都能用,特斯拉也在做 CTC 电池包,很多 Tier1 都在做线控底盘。(可插拔 EEA 倒是只有滑板会用,主要是非滑板也不需要插拔。)

反倒是,这四项中有三个是滑板底盘所必须的:没有全线控操作,则限制了方向盘等的位置,无法自由适应各种车身;没有集成热管理和可插拔 EEA,则车企二次开发整车时工作太繁琐,滑板底盘的意义大减。

并不是 「只有滑板底盘才有这四项先进技术」,而是 「有了这三项技术才能做滑板底盘」;不是为了用上这四项先进技术就需要滑板底盘,而是只有这三项技术成熟了才能有滑板底盘 —— 这个因果关系必须理清楚

至于什么 1000 km 续航、2WD/4WD 任选、1000+ TOPS 算力、L4 + 自动驾驶能力…… 都很诱人,但也都和滑板不滑板没一分钱关系:难道不是滑板底盘就无法实现这些指标了吗?所以本文视角下,这些没有进行讨论的必要,也完全不是滑板底盘的重点。

三种 UP SPACE 超级舱体,翻译:三种样式的壳子

基于 UP 超级底盘,悠跑同时发布了 「UP SPACE 超级舱体」:三种悠跑自己开发的截然不同的概念车身。UP SPACE 超级舱体其实并不能算是悠跑的商业化产品,主要作用是给潜在客户展示和示范 UP 超级底盘的上车体开发多样性。

当我们谈底盘时,我们到底在谈什么

要理解滑板底盘,首先需明确 「底盘」 究竟是个啥 —— 我们天天在嘴边念叨,你是否从未意识到自己未必正确理解它?

绝大多数现代家用车上,你是找不到有哪个单独的部件叫 「底盘」 的。

在非承载车身当道的古代,底盘的范畴是泾渭分明的,一切行走相关的子系统都装在大梁 / 钢管车架上,那么这就是底盘;而到了承载式车身,底盘就是车身、车身就是车架、车架就是底盘,变成了同一个东西。经常关注敝号、关注本栏目的朋友们,对承载 / 非承载车身应该很熟悉了。

上次在《为什么说汽车底盘真不是个东西?》中,有汽车科班专业的朋友质疑 「白车身属于底盘」 是错误,因为底盘系统目录中不可能包含白车身,也不会有教科书说 「白车身属于底盘」。这没有任何问题,在学术和工程上,白车身是白车身,底盘是底盘。

但请注意,(即便在学术上)底盘四大组成传动系、行驶系、转向系、制动系,其中行驶系也包括了 「车架」。对于非承载车身,没有人会忽略车架 / 大梁是底盘的一部分。在承载式车身时代,「车架」 与白车身一体化而在物理上消失了。名义上,「底盘」 里已然找不到 「车架」,功能上,起车架作用的白车身实质上成了底盘的一部分

所以说,学术上白车身是白车身、底盘是底盘,该怎样还怎样。但当我们谈到具体一辆车的底盘,不能忽略白车身也是底盘功能的一部分。如果说非承载车身承担底盘功能的,是一个安装有各个子系统的大梁车架,那么难道说承载式车身起到底盘作用的,就只是一堆分散于车辆各处的子系统吗?

当我们评价一辆车底盘舒适性时,能忽略白车身对 NVH 的影响吗?当刚度模态拉胯时,再多的隔音棉也无济于事。当我们评价一辆车底盘操控性时,能忽略白车身对动态性能的影响吗?当极限形变过大时,设定再完美的悬架也会前功尽弃。

明确了这一点,我们不如就势看看,现在的车企们不用 「滑板」 是怎么造车的。

平台化已经是个被说滥了的概念。简言之,车企为了共线生产、零部件通用、快速衍生新车型,毕其功于一役,提前开发出一具能适应一定范围内尺寸(主要是轴距)、坐姿高度(轿车 / SUV)、性能等级(动力范围 & 悬架配置等)等基础车体,这就是车型平台。

而这个基础平台,通常起主要定义作用的是白车身下半部,因为上车体需要为不同车身形态而单独设计,对底盘表现影响更大的也是白车身下半部分。于是车企展示平台时,展具通常都是一副看起来很像是 「底盘」 的模样:

这样的基础平台可以称之为 「底盘」 吗?严格来讲不能,因为如果该平台没有为 「无车顶」 做预先设计,那么缺乏了上部的下车体强度、刚度都不达标 / 不达设计要求。下车体未必不能开着走,但把它称之为底盘是对该平台的犯规式贬低 —— 人家压根也没打算把这么裸奔的车卖给消费者。

无论是对于整车性能表现,还是对于碰撞安全性能,基础平台的下车体都从未打算单打独斗,需要配合具体车型的上车体,才是一个完整的承载式白车身,即底盘(车架)。有了 B 柱和顶横梁,我们才能谈侧撞;有了横亘车顶的环形抗扭结构,我们才能谈刚度。

讲了这么多,终于可以引出来一句:上车体也是(承载式车身)底盘不可分割的一部分。它关乎着碰撞安全和整车刚度,前者是一辆载人汽车的基本素质,后者决定着车辆的定位和级别;而这两方面的要求,又会反过来决定车身乃至整车的重量 / 轻量化,影响性能与能耗在内的一系列表现。

没有代价的自由,不存在

上车体关乎着乘员的人身安全,这一点足以将任何 「造车低门槛论」 打入死牢。尤其当 UP 超级底盘的上下车身是融为一体(物理)过日子,上车体的开发设计不仅不能放松,还需要适应下面的滑板底盘。

拿碰撞安全来说,UP 超级底盘只包含了前后防撞纵梁,既没有 B 柱也没有包含前部缓冲结构(更不要说顶部防翻滚了)。造车企业不止需要自己想办法通过碰撞测试,甚至还要配合 UP 超级底盘来进行设计:你肯定不希望车身底部比上部强硬太多,而让碰撞时对方跃过底盘直捣上车体……

更不要说诸如 25% 偏置碰撞这样,前纵梁几乎完全无法发挥作用的情况,对于滑板底盘就全看上车体的了。

再说车身刚度,滑板底盘本身是有一定刚度的,刚性连接的上车体也能贡献一些。但如果 UP 超级底盘的刚度是固定不变(或可变范围很小),那么上车体的刚度也就有个最适区间:太高的话可能被底盘刚度限制无从发挥,太低的话又浪费了底盘刚度下的成本。

这对于车辆的设计自由又是一个限制,整车刚度会存在一个理想的最适区间,偏离了区间就无法完美利用滑板底盘和车身所下的成本。

当然这一切悠跑都可以提供参考标准甚至代劳,但每增加一个协作流程都是对 「缩短周期」 的损害,每增加一种限制标准都是对 「造车自由」 的损害。一个以为买到底盘自己随随便便就把车造了的造车人,没准儿最后会发现稀里糊涂就买了一套整车解决方案……

原本,合作造车企业的任务似乎已经变得简单又自由,找个工业设计学生都能画一个,可实际上只要是用于公共道路的乘用车,门槛就根本不会降到哪儿去。拿到底盘车身就能随便造,只适用于社区低速通勤车、快递货柜车之流。

把 MEB 前后拍扁,你得到的也是个滑板……

如果忽略 CTC、线控之类并非专属于滑板底盘的技术,既然上下车体同样还是得刚性连接 「焊起来」,那么和传统的车型平台相比,UP 超级底盘其实完全可以被视为一个前后部分被 「拍扁」 了的特殊平台。

下车体被拍扁自然会让上方空间大增、让上部变得平坦、实现高度灵活的空间布局,但这个 「拍扁」 的动作也并非没有代价。滑板底盘的悬架顶端要安装在底盘而非车身 / 上车体,使得悬架顶部高度大大降低 —— 如果把悬架缩小不用做出任何妥协,这么好的事怎么让你头一个想到了呢?

悠跑的前后悬架可谓夹缝中生存

大家都知道悬架是有很多结构类型的,不同类型悬架所占空间也不同,但偏偏有一个共性:更长连杆、更大尺寸往往意味着更精确的车轮控制,要不影响性能缩小体积往往需付出更高成本或更多重量。

连杆结构如此,限于篇幅不细说,弹簧和减振器的行程更是如此。S 级、7 系等行政级别豪华车的一个显著特征,是它们的后悬架塔顶高度都已经接近了后风挡下沿,尽可能增大弹簧减振器的行程,来提高悬架的细腻程度、增加调校空间。

奔驰 S 级,注意后悬架弹簧体积
Lucid Air 的后塔顶高度

滑板底盘当然不一定非要追求如此高级别车型的悬架行程,但你可以从此例子中,看出悬架的高度、体积与其性能表现是成正比的。

Canoo 滑板底盘的后悬架,采用了类似沃尔沃 SPA 平台的叶片式复材弹簧,一定程度上减小了这个矛盾。但减振器行程短则没有本质上解决,Canoo(悠跑也是)将减振器尽可能斜置,但斜置又会有斜置的悬架几何问题,这里不展开,本文的读者应该能理解 「物理几何限制」 意味着什么。

Canoo 的后悬片状弹簧

至于悠跑的 UP 超级底盘,目所能及只能看到是将弹簧避震器单纯缩短了,由此带来的悬架性能限制,会让它所能覆盖的舒适带宽、性能带宽大幅缩窄。于是,尽管名义上滑板底盘仿佛可以生出万物,这种空间形态范围上的自由,却是来自于性能范围上的局限

它可以派生出轿车、SUV、厢式车等形形色色的车型,但底盘性能表现仅限于一个狭小范围,底盘性能又决定了动力性能的上限。牵一发动全身的,NVH 舒适性和操控性都先天性地无法被提高,派生出的车型只能都落在一条窄窄的定位级别范围上。

思想政治老师早就教育过我们,没有绝对的自由,只有相对的自由。

Canoo,什么都能变,唯独轴距定死

这种不自由甚至体现到了轴距上。和 Canoo 的滑板底盘一样,UP 超级底盘的轴距是基本不可变的,而不像车型平台那样拥有较大的 「带宽」,车身形态的自由中并不包含长宽尺寸。需知大型车企的新一代平台,往往能覆盖纵跨三个级别以上的轿车、SUV 甚至更多车型,这也是平台开发周期长达数年的重要原因之一。

以至于悠跑方面一个劲呼吁:汽车行业应该消除 「过于重视轴距」 的 「陈旧思维」。这样的思路很有创造性,但生意有生意的规律,消费者有消费者的偏好,这些是不会随着任何时代变化而改变的。

车企需要轴距来提供细分车型,需要轴距来划分级别高低,需要给低级别车型 「下刀」 来凸显高级别车型的价值,「均贫富」 从来都不是阶级的解药。消费者呢,人与人是不同的,有些消费者需要小车,有些消费者需要大车。这是最基本的需求,并不是底盘滑板不滑板、汽车智能不智能、时代变革不变革所能扭转的。

要是有魔杖就好了

Rivian 和 Canoo 是滑板底盘的典型代表,不过它们都没有悠跑的雄心。Rivian 的两款车型是非承载车身结构的皮卡和 SUV,它们的滑板底盘与车身之间,是同燃油非承载皮卡一样的软性连接。这意味着 Rivian 这一底盘将只生产非承载车型,考虑到其市场主要是北美,这并没有什么问题。

Canoo 则是主打厢式车,以及由此衍生出的皮卡、货车等等。预览图中只有一款乘用车,却是 Canoo 唯一未给出量产时间表的车型。这家公司的产品线至少在前期,集中于厢式造型的客货运输车辆,范围仅限于此。另一家滑板底盘公司 REE,主要精力更 「下沉」 到了送货车和社区通勤车,乘用车只是预研探索。

滑板底盘当然也有自己的价值在。

一方面,滑板底盘很适合那些不需要全方面性能的车辆,最极端的例子是社区低速通勤车。它们不需要很好的行走性能,不需要应付各种路面应付高车速,不需要高标准碰撞测试,空间和车体灵活性几乎是唯一在乎的事。滑板底盘完美适应了这类车辆,这也是 Canoo、REE 为代表的滑板底盘公司纷纷以厢式车、商用载具起家的缘由。

一方面,非要像悠跑这样打造常规乘用车,那么一定存在一个最适区间:性能、取向、售价和定位。Rivian 便是找到了自家滑板底盘的甜蜜点,目前这款滑板底盘的车型,也仅限于皮卡和 SUV 这样的传统兄弟车。

在一款滑板底盘 「甜蜜点」 附近,可以得到有限几款不因基于滑板底盘而妥协的车型;在 「甜蜜点」 以外,产出车型则多少会在某些方面有所牺牲:可能是某方面性能赶不上同级竞品,也可能是某方面性能过剩成本上吃亏。要让更大范围的车型各自完美化,则势必牺牲底盘的通用化程度,进而损失原有的成本优势。

在主流家用车世界,车辆各方面性能早在几十年前就已经卷到了各个时代背景下的极致,任何因为顾忌成本和通用性而做出的妥协、牺牲和冗余,都会被挑剔的消费者拿到聚光灯下审视。

当然,正如产品力不占优势的车型也不会立刻死亡,滑板底盘在甜蜜点外也并非完全没有市场。它大大降低了车企的开发成本和时间,还有可能获得规模优势,也就在成本上占优。但这样做,也注定了它只能成为部分非头部车企的暂时性解决方案(落在 「甜蜜点」 的话例外),或者是某些非车企造车的试探性或玩票之作,这恐怕与悠跑打造 UP 超级底盘的初衷是相悖的。

通用化与灵活性是一对本质矛盾,今天流行的平台化就是在矛盾中取舍的产物,是在通用性和泛用性之间、成本与竞争力之间平衡的结果。要拥有足够强的兼容派生能力,要让截然不同的车型都拥有足够竞争力,还要在零部件通用性和共线能力上满足要求,取的背后也必然有舍。

即便是今天很多成熟的平台,也都有自己产品力骤降的死角,也都有自己甚至不敢触碰的极限。宝马如果基于 CLAR 发展 1 系那就是自找苦吃,奥迪胆敢在 MLB Evo 上打造 A9 那就是心比天高。更不要说开发平台所耗费的资源,和如此资源下仍长达数年的开发周期。

平台尚且如此,更不要说更加固化的滑板底盘了。一个轴距、刚度、悬架、动力都被局限的滑板底盘,如何发展出高低级别各种车型;一个滑板底盘为基础发展出远近高低各不同,如何让各个车型的产品力都不多不少符合定价;一个能够按车型定位、级别、取向自由调整不同配置,进而让各车型都拥有良好竞争力的底盘,又如何做到高度通用化而实现摊薄成本和快速研发。

朋友,你相信魔法吗?

技术本身是中性的,滑板底盘对于商用载具是完美的解决方案,用于打造乘用车也不是完全没有逻辑,但把它当作 「改变规则的未来黑科技」 就纯属痴人说梦了。CTC、线控等确是新技术不假,但没有一个是因滑板底盘而生,也不依附于滑板底盘而存在,没有滑板底盘大家一样 CTC、一样线控。

滑板底盘从一个非主流的造车方式,摇身一变成了资本市场都为之侧目的热门领域,根本上和今天过热的造车大潮脱不开干系:

今天做手术…… 哦不是,今天来造车,明天就上路。就问你心不心动?

本文著作权归作者所有,并授权 42 号车库独家使用,未经 42 号车库许可,不得转载使用。
评论 · 0
仅看车主: 0
按赞同排序

传图
大胆发表你的想法~
9
评论