对话零跑技术天团 全域自研背后的故事

[本站 行业]  零跑,一个与蔚小理同时期创建的造车新势力,却在近两年才被人们熟知。坚持了多年的全域自研,终于迎来开花结果,市场声量与热度直线上升。2022年,加在其身上的标签也越来越多,年交付量突破10万辆、国内第四家挂牌上市的造车新势力……

不可否认的是,现在的零跑,俨然已经成为新势力中一股不可忽视的力量。不过眼下的零跑,同样需要面临来自行业的压力。零跑科技创始人、董事长、CEO朱江明说,2023年将是“背水一战”的一年。

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面对这场残酷的淘汰赛,零跑在三月初给出了自己的答案。主张“油电同价”的零跑对全系车型进行了价值重构。而零跑之所以有这样的底气,一切还得源自于其对全域自研的笃定。今年年初,朱江明表示,“以前一直在说全域自研,但很少去展示到底做了什么,做的深度、广度、取得了什么样的成果。”

可如今,面临严峻的市场形势,单单把全域自研停留在口头上显然是不行的。零跑需要用实际成果来一展自身的差异化特质。

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『零跑创始团队-80%为研发人员』

3月中,我们来到零跑杭州总部,与零跑六大研发板块的负责人进行了深入交流,分别是电驱产品线副总裁巫存、电池产品线副总裁宋忆宁、整车产品线总经理孔为、电子电器部副总监周徐宁、智能网联总监赵志定以及智能驾驶副总经理王耀农。

 依赖全域自研,零跑能否顶住压力稳步向前?也许在这里可以找到答案。

最快量产油冷电驱

零跑的电驱研发团队组建于2015年6月,当时称“汽车电子新业务部”,隶属于大华旗下,由朱江明亲自带队,汇集了不少500强企业的专家。三个月后,现在的团队带头人巫存正式加入,成为团队的负责人。零跑成立以后,“汽车电子新业务部”独立拆分出来,成立了现在的电驱研发团队。

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电驱产品线副总裁巫存

7年多过去了,这一团队的研发人员也从2016年的40多人扩展到了现在的340多人。每年可量产1-2款电驱产品。一路走来,巫存带领团队研发量产了Ⅰ代水冷电驱产品,功率覆盖30kW-200kW;Ⅱ代油冷电驱产品,覆盖增程&纯电;Ⅲ代油冷电驱产品,中压&高压碳化硅电驱。

“第一款产品做得确实比较难。”回忆起第一款电驱的研发经历,巫存这样说道。首款产品历时四年,2019年才正式量产。不过在完成从零起步的突破后,第二款产品很快就来了,搭载在T03上。这款产品采用塔楼式集成设计,可以在短轴距的情况下保证最大的乘员舱空间。据说一位海外的Tier1看完之后,也显得很吃惊。

“现在研发能力具备了一定基础,要仿真有仿真,要测试有测试,要优化有优化,迭代的速度越来越快。”巫存说道。

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油冷电驱总成

 最值得一提的是,零跑在2022年打造出国内第一家量产200kW油冷电驱,比华为、比亚迪还要早,效率、质量、尺寸优势明显。而为了做油冷,零跑顶住了不小的压力。因为当时油冷的概念很新,产业链、技术方案都不完善。而且在同等条件下,油冷的成本要比水冷要高。

为什么要研发油冷?

因为油冷电驱是通过导热油深入转子、定子绕组等部件内在,直接冷却热源,进行更完全的热交换。有实验数据表明,油冷电驱在连续百公里加速后,性能无衰减次数能达到水冷电驱的10倍以上。

在巫存看来,尽管成本高,但零跑坚持从可靠性、用户体验出发,把最好的东西给到消费者。况且从整车角度来说,电驱做好了,可以改善续航,这样电池省下来的钱就可以覆盖电驱成本。

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油冷电驱的研发并非一帆风顺。一些零部件关键技术遭遇了“卡脖子”。巫存开玩笑说,这是逼我们自己研发。以其中使用的电子油泵为例,一开始根本买不到,博世、大陆等还是传统发动机的油泵,不能用。最后只能自己开发、自己生产。目前,这款产品已经返销给很多客户。

当然,零跑选择全域自研更重要的原因,还是出于长远的考虑。巫存表示:“电动车时代,中国有机会弯道超车,如果只是将电机、控制器、减速器等合在一起会显得很很臃肿,没有竞争力。不掌握核心科技,电动车怎么创新、怎么领先,没有创新能力是没办法进步的。”

电池:笃定CTC技术 

 电池架构团队成立于零跑创立之初,团队带头人是宋忆宁。零跑引以为傲的CTC技术(Cell to Chassis)正是出自他所带领的团队。不过CTC最初的概念并非来自于宋忆宁,而是朱江明。2016年,朱江明受诺基亚到苹果手机的启发,提出了电池和车能不能集成在一起的设想。

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电池产品线副总裁宋忆宁

不过这一概念提出以后并没有马上实施。“当时不敢,这个太难了,想都不敢想。”宋忆宁回忆道。直到2018年,CTC才正式开始立项攻坚。朱江明认为,如果别人都能做出的东西,零跑再去做,没有一点意义,只有做出别人做不到的东西,才能形成竞争力。

当时这一项目在内部还不叫CTC,叫CBC(Cell Body Chassis),考虑到行业公认的叫法,最后改成了CTC。“选择这条路有很多困难,四年间成立了专门的实验室、专门的CTC团队,终于在2022年实现了量产。回过头来看,这正是零跑全域自研的宗旨和根基。”宋忆宁满是自豪地说道。

据他介绍,朱江明头两年一直深度参与这一项目。每周三都要和电池架构团队开一次会,一直坚持了两年。直到后面架构成型,基本觉得这一方案可行才结束这种例会。“2018年,由电池架构团队牵头,把底盘、车身、汽车电子等几个领域全部拉到一起,成立了CTC项目组,创新式地改变了传统车的架构,把百年工业大家不敢动的奶酪动掉了。”宋忆宁说道。

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尽管不开会,朱江明还是会时不时提出更高的要求。在2020年疫情期间,朱江明甚至一个人拿着皮尺去量电池包,表示完全可以把电池做得更简洁,集成度更高。技术出身的朱江明,可谓是将细节做到了极致。

去年4月25日,零跑在杭州正式发布了智能动力领域的最新技术成果――CTC电池底盘一体化技术。自此,零跑成为国内首家可量产CTC电池底盘一体化技术的车企。

“零跑是全球第一次实现无电池包化,特斯拉、比亚迪的方案还是有单独的电池包。零跑要做减法,把电池包上盖,包括很多一部分结构做到车体上,让电池极简化。我们叫无电池包化CTC技术。”宋忆宁解释道。

零跑汽车 零跑C01 2023款 525舒享版

『零跑C01

目前,CTC已经成为了零跑DNA的一部分。其所带来的好处就是集成效率更高。另外一个好处就是,电池不再是整车的一个负担,而是变成车辆的本体。不过在宋忆宁看来,CTC最大的贡献还是成本的下降。

今年,零跑还将发布CTC 2.0技术。据宋忆宁透露,“这一技术会做的更加极致,整体工艺、组装方法在全球都是首创,集成能量会更高,效率更高,电量装更大,经济效益更好。”

整车:坚持做“用户代工厂”

 整车团队同样组建于零跑成立之初,目前已具备整车从产品定义、造型设计、工程开发、全面验证、先进制造等领先且全方位的开发及制造能力。现有开发技术人员1100+,制造人员4000+,整车开发类的专利累计1065项。

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整车产品线总经理孔为

 面向未来,零跑布局了“一个架构,三个平台”,可覆盖小型-中大型产品,核心车长3600-5200mm,轴距覆盖2400-3100mm。并且每个平台均兼具SUV、轿车、MPV等车型的拓展开发性。同时CTC动力电池架构可通过内部排列差异,实现多种电量形式。动力平台也包含增程、纯电等多种组合,平台零件通用化率高达88%。

 而且零跑目前已实现整车成本70%的自研自造,成为目前国内造车新势力中唯一具备全域自研能力及垂直整合度最高的智能电动车企,并且成功实现智能电动汽车所有核心系统和电子部件的自主研发设计与生产制造。

“比如底盘部分,除了ESC、EPS等这些会找第三方合作,其余部分基本都是零跑自己设计研发。”孔为介绍道。

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『零跑全域自研范围』

交流中,孔为也谈到了目前行业内流行的“软件定义汽车”概念。在她看来,软件定义汽车和传统整车开发流程最大的不同,就是开发更快了。相当于把硬件的一些开发和软件的一些开发剥离开来。

“我们一开始做前期架构设计的时候,就要充分考虑到所用的软件方案,例如未来迭代的可能性,电子系统级器件本身的迭代规律等。”孔为说道。

作为“用户代工厂”的零跑,在产品定义阶段也会吸取囊括不少用户的想法。比如邀请一些典型用户与其一起参与共创;亦或者拿出已有一些方案(前期造型设计等),与用户一起讨论哪里需要改进。另外,APP上用户提出的一些建议,零跑都会定期搜集查看。

零跑汽车 零跑C11 2023款 纯电 500智享版

『零跑C11纯电』

而为了给用户打造更加舒适的用车体验,掌门人朱江明也时不时给出一些建议,他甚至不惜将自己的奔驰S级和埃尔法拿出来,供研发团队拆解和研究。

现在,零跑的研发能力得到了很大的提升,新产品的开发也在不断加速。未来三年,零跑将推出7款具有竞争力的产品。对于整车而言,零跑已经开始着手打造下一代造型设计语言。与此同时,整车架构、能量流管理技术以及智能化体验也将迎来快速迭代。

电子电气:即将量产中央集成式EE架构

周徐宁是电子电气架构及整车控制系统团队带头人。在他的带领下,零跑已成功量产分布式EE架构及域控制式EE架构。整车控制产品线也实现多款产品的量产,包含整车控制器、车身控制器、座椅控制器。

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电子电器部副总监周徐宁

而且不管是整车网络拓扑、电源分配低压原理、高压原理,还是动力系统控制、车身系统控制,相关开发内容均实现了100%正向自研。

随着智能座舱、自动驾驶的快速发展,作为整车智能化功能发挥上限的电子电气架构也在不断演变,同时OTA能力也在不断提升。“不管是外购,还是自研的控制器,只要能持续提升用户体验的控制器均具备OTA升级能力。” 周徐宁说道。

另外据他介绍,这些整车控制器(30多个)中,只有5、6个是外购的,像方向盘开关、ESC、EPS、安全气囊等,其余都是零跑自研自产。

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为了提升用户的OTA升级体验,零跑也在加速推动无感化OTA升级的普及。在原有版本运行的同时,新版本就已下载好,等待空闲时间就能实现完全替代。

不过在周徐宁看来,不是说能OTA就是好事情,尽量地减少控制器OTA来实现更多功能,才是零跑最大的立意和能力。因为每次OTA可能或多或少都会产生一些关联性问题。

此次交流中,周徐宁也重点谈到了零跑即将要推出的中央集成式EE架构。这一架构立项于2020年底,经过三年左右的开发与验证。据他介绍,和特斯拉的方案相比,零跑的中央集成式电子电器架构集成度更高。

接下来,零跑汽车还将进一步集中整车控制软件,实现高效集成管理、高度安全可靠和更快需求响应。将整车软、硬件高度整合,研发中央集成式电子电气架构,降低整车线束重量,实现整车的感知共享、算力共享、电源共享,完成软件定义汽车的框架搭建。

智能座舱:向3.0时代迈进

众所周知,智能化技术在汽车领域的渗透正在不断加深,汽车已经成为新一代智能终端。而智能座舱作为用户与汽车进行交互的重要空间,也正发挥着越来越大的作用。与此同时,在智能电动车时代,智能座舱也正成为车企间差异化竞争的核心。

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智能网联总监赵志定

零跑尽管走过了7年多时间,但在智能座舱领域的自研已经跨越了1.0、2.0时代,正在向3.0时代迈进。1.0时代,零跑主要基于TI J6平台+高通8核车机芯片平台进行智能座舱的开发;2.0时代量产发布了基于高通8155芯片的三联屏智能座舱系统,除了技术、体验上的提升,自研内容也更加深度。

至于3.0时代,零跑集合了整车娱乐、交互、车控和自动驾驶融合感知、连接、计算能力的实时多核异构系统。主要特点就是高度集成化,其中DSP集成座舱可以有效降低成本,可实现1套集成控制器控制所有智能座舱,相当于友商10套“盒子”的功能。

作为下半场智能化竞争的主战场之一,智能座舱的竞争变得异常激烈,让人眼花缭乱的智能化功能层出不穷。在赵志定看来,智能座舱与手机其实很接近,座舱好不好用,第一个肯定是流畅度,这是最基础的要求,如果流畅度上有很大落差,里面其它功能定义再好也会有短板效应。在此基础上,用户还会关注里面的生态,上车之后可以抛弃手机,使用座舱上面的应用功能。

零跑汽车 零跑C01 2023款 525舒享版

『零跑C01』

另一个差异化重点是,怎么让用户操作起来更简单,把原先需要5、6补操作的功能做到一步,甚至是自动完成。

同时,在智能化时代,整车与用户的交互不在局限再主驾驶员,而是需要兼顾车上所有乘员的需求。车载显示屏不仅越做越大,多屏化也成为了一种趋势。前排和后排都配备了屏幕。语音控制也设置成双音区、四音区甚至更多音区。

零跑也在开发新一代情感化智能语音交互系统,同时也将搭载5G高速网络,实现主流手机、智能穿戴、智能家居、车载办公场景万物互联。

“大家都在说软件定义汽车,在硬件基础上实现多屏互动、万物互联都是后续提升的方向点。”赵志定说道。不过他也补充道,这一切还是会基于用户需求和车型定位去设计,多屏不是堆屏,一定要根据具体场景来定义。

智能驾驶:先把ACC、LCC等功能做扎实

智能驾驶团队的带头人王耀农,在来零跑之前,一直在大华从事安防智能交通算法研究和工程化,在智能驾驶算法开发方面有着丰富的经验。在他的带领下,零跑已经掌握完整智能驾驶核心技术,包括ADAS域控制器、系统架构、感知、多传感融合、定位、预测、规控等算法、AI训练平台等。

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智能驾驶副总经理王耀农

从智驾芯片到域控制器、从摄像头视觉感知元件到雷达无线感知元件、从地图定位到感知算法、从底层系统到控制策略,零跑拥有了全域智能驾驶技术自研进化能力,用户可通过OTA享受快速迭代。同时,依托千人AI算法团队及智慧城市数据,零跑已实现智驾软硬件的全部自研自造,28枚元件11V5R(传感器)已装车。

目前越来越多的车企开始推出城市领航辅助驾驶,以彰显在智能驾驶领域的实力。然而零跑却并不这样认为。

“现在第一步还是先把高速、高架、快速路的功能做扎实。通过对用户的需求的分析,其实大部分用户其实对自动驾驶完全脱离手脚还是有顾虑的。普遍来看,大家对于ACC、LCC这些功能是敢用并且愿意用的,效果还可以。” 王耀农说道。

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『C01 NPA智能领航』

至于城市领航辅助驾驶,王耀农也从用户角度表达了零跑的理念。“受限于各种各样的条件,城市道路确实太复杂了,大家的心理接受度没有那么高,所以我们会在稍晚的时候推出城市领航辅助驾驶。”

关于未来智能驾驶的发展,行业内引申出两个概念,“重感知”、“重地图”。有人认为过分依赖高精地图,智能驾驶的能力就上不去。在王耀农看来,地图相当于额外的一种感知辅助设备,有它肯定是更好的,但是没有它技术还得往前走。

“如果技术上能突破这个困难,不依赖是最好的,大家都在朝这个方向发展,但短期内应该还是需要依赖它,比如两年之内想完全抛弃它,开发出一条全智能驾驶的路线,有难度。”

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所以现阶段,零跑依然采用地图+感知融合的方案。据王耀农透露,零跑下一代平台会上车激光雷达方案,今年年底或明年年初就会把激光雷达加进去。

谈及激光雷达的高成本问题,王耀农表示:“其实激光雷达的业内价格已经降的比较低了。没有大家想象的那么夸张。而且又不会单纯堆料,如果只是为了满足使用,使用1个或2个,成本上还是可以的。”

全域自研已经成为零跑的一大标签,如今更是成为零跑面对行业挑战的“杀手锏”。坚持多年的全域自研也给了零跑成为“用户代工厂”的底气。记得朱江明曾说,“基于全域自研+垂直整合,打掉虚高的品牌溢价,以高品价比实现豪华平权,顶格满足用户需求,让中国消费者用好车。”这是零跑的愿景,也是全域自研的使命。

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