在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,的成功被認(rèn)為是靠著“冰箱、彩電、大沙發(fā)”,而不是什么深厚的技術(shù)實(shí)力。這也讓很多車(chē)企產(chǎn)生了一種錯(cuò)覺(jué),認(rèn)為復(fù)制理想汽車(chē)的成功并不難。
于是,越來(lái)越多的“小理想”在市場(chǎng)上涌現(xiàn)。
在車(chē)上裝個(gè)“冰箱、彩電、大沙發(fā)”并不算難,畢竟連供應(yīng)商可能都是現(xiàn)成的,但能達(dá)到和理想汽車(chē)一樣月銷(xiāo)規(guī)模與單車(chē)均價(jià)的,卻沒(méi)有。
表面上看,“冰箱、彩電、大沙發(fā)”是可以輕易攻破的技術(shù)壁壘,但如果在之前聽(tīng)過(guò)理想汽車(chē)尋找合適的車(chē)載冰箱供應(yīng)商的故事,或許就能明白,就像彩電有不同尺寸、冰箱也有不同功能一樣,都是做“冰箱、彩電、大沙發(fā)”,可有些品牌就能做得更好。
而在展示了空懸、NVH、智駕與安全領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力后,理想又在L6與用戶(hù)即將迎來(lái)第一個(gè)用車(chē)冬季時(shí),向我們揭開(kāi)了圍繞冬季用車(chē)體驗(yàn)的技術(shù)思考。
理想汽車(chē)的工程師也并非“上帝之手”,能改變電池的客觀物理規(guī)律,但面對(duì)“如何在冬季提升續(xù)航里程、補(bǔ)能體驗(yàn),解決用戶(hù)焦慮”這個(gè)困擾新能源車(chē)的難題,理想汽車(chē)就像過(guò)去無(wú)數(shù)次一樣,在我們已經(jīng)習(xí)以為常的技術(shù)方案上,去尋找那個(gè)可能存在的,更極致的解決方案。
磷酸鐵鋰電池,從“不用”到“真香”
在上市之初,就有“好事者”翻出來(lái)李想早些年的微博,說(shuō)增程車(chē)不會(huì)使用磷酸鐵鋰電池,如今自己“打臉”了。
但技術(shù)的發(fā)展不應(yīng)該“刻舟求劍”。
李想當(dāng)初提到的這些問(wèn)題,在理想汽車(chē)工程師團(tuán)隊(duì)的努力之下如今得到了解決,并且讓L6上搭載的磷酸鐵鋰電池獲得了接近于三元鋰電池的體驗(yàn)。
磷酸鐵鋰電池存在的一個(gè)核心問(wèn)題是電量預(yù)估不準(zhǔn),在投訴網(wǎng)站上也可以看到大量關(guān)于磷酸鐵鋰電池“突發(fā)失速”、續(xù)航里程不準(zhǔn)的投訴。
相比于三元鋰電池的開(kāi)路電壓與剩余電量通常呈現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以通過(guò)測(cè)量電壓來(lái)精準(zhǔn)預(yù)估電量,磷酸鐵鋰電池的同一個(gè)開(kāi)路電壓可能對(duì)應(yīng)多個(gè)電量值,從而導(dǎo)致電量難以校準(zhǔn)。
行業(yè)解決這一問(wèn)題的方式,通常是建議用戶(hù)定期將電池充滿(mǎn),以用于電量校準(zhǔn),但對(duì)于增混用戶(hù)來(lái)說(shuō),將電池充滿(mǎn)的機(jī)會(huì)比純電更少,因此磷酸鐵鋰電池在增混車(chē)型上的應(yīng)用,也放大了這個(gè)缺陷。
這也是當(dāng)初李想表示不會(huì)在增程車(chē)上使用磷酸鐵鋰電池的原因。
但理想汽車(chē)歷經(jīng)3年時(shí)間自主研發(fā)了ATR自適應(yīng)軌跡重構(gòu)算法,能夠根據(jù)車(chē)主日常用車(chē)過(guò)程中的充放電變化軌跡,實(shí)現(xiàn)電量的自動(dòng)校準(zhǔn)。即便用戶(hù)長(zhǎng)期不滿(mǎn)電,或是用油行駛,電量的估算誤差也能維持在3%-5%。更精準(zhǔn)的電量預(yù)估,也使得L6在低溫場(chǎng)景下的電池放電電量提升至少3%,從而改善冬季續(xù)航表現(xiàn)。
理解這個(gè)算法的邏輯,可以將電池電量預(yù)估想象為一個(gè)100mL的水杯,在沒(méi)有刻度的情況下,判斷杯內(nèi)水量的數(shù)學(xué)題:
我們預(yù)估100mL水杯內(nèi)水量為50mL,那么獲得的最大誤差就是50mL,此時(shí)向杯內(nèi)倒入30mL水且沒(méi)有溢出,那么我們就能夠知道杯內(nèi)水量肯定是大于30mL,同時(shí)小于100mL的,那么就可以得到一個(gè)新的估值65mL,其誤差就是35mL;再次倒入30mL水后,誤差就減小到了20mL……隨著倒水次數(shù)越多,這個(gè)水量誤差就變得越小。
理解這個(gè)原理后,回到磷酸鐵鋰電池的電量預(yù)估,因?yàn)槠湓?0%-95%的SOC狀態(tài)下,電壓非常接近,這就像是那個(gè)沒(méi)有刻度的水杯,而通過(guò)用戶(hù)在用車(chē)過(guò)程中的不斷充放電,算法就可以持續(xù)修正這個(gè)電量誤差。
在解決了電量預(yù)估問(wèn)題后,磷酸鐵鋰電池在低溫環(huán)境下放電能力衰減較大也是另一個(gè)影響用戶(hù)體驗(yàn)的痛點(diǎn)。
電池放電、輸出功率的原理就像是大壩放水,放電時(shí)電壓“水位”落差越大,輸出功率就越強(qiáng),但這個(gè)電壓落差有一個(gè)安全邊際,一旦低于邊界就會(huì)對(duì)電池造成一些不可逆的損傷。而電池材料對(duì)于溫度敏感,因此低溫下會(huì)更容易出現(xiàn)更快的電壓跌落和更大的電壓波動(dòng),行業(yè)會(huì)采用較為保守的功率控制算法,以限制低溫放電的電壓落差。
但這種冗余,也會(huì)使得大量的電量被浪費(fèi)而無(wú)法使用。
為此,理想汽車(chē)自研了APC功率控制算法,通過(guò)高精度的電池電壓預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)了未來(lái)工況電池最大能力的毫秒級(jí)預(yù)測(cè),可在安全邊界內(nèi),最大限度釋放動(dòng)力。具體到理想L6上,其低溫環(huán)境電池峰值功率提升了30%以上,增程器啟動(dòng)前的放電電量提升了12%以上。
而通過(guò)ATR和APA兩個(gè)算法的共同作用,解決了磷酸鐵鋰電池的痛點(diǎn),同時(shí)讓理想L6的低溫純電續(xù)航提升了15%。
“溫暖”從何處來(lái)?到何處去?
相比于燃油車(chē)在冬季有足夠的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱可以用于座艙取暖,新能源車(chē)尤其是純電動(dòng)車(chē)的冬季熱源也只能來(lái)自于電池電量,而座艙加熱就成為了耗能“大戶(hù)”。
冬季的車(chē)用空調(diào)除去采暖功能外,還需要解決車(chē)窗“起霧”的問(wèn)題,行業(yè)通常的解決辦法是通過(guò)外循環(huán)引入車(chē)外干燥涼爽的空氣進(jìn)行除霧,但在寒冷的北方,這意味著額外的制熱負(fù)擔(dān),帶來(lái)空調(diào)能耗的增加。
為了解決這一問(wèn)題,理想汽車(chē)創(chuàng)新式采用了雙層流空調(diào)箱的設(shè)計(jì),將空調(diào)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行上下分層,引入的外部空氣分布在上層空間,解決玻璃起霧問(wèn)題的同時(shí),也讓乘員可以呼吸到新鮮空氣;而內(nèi)循環(huán)的暖空氣則在座艙下面,消耗較少的能量就可以保證溫暖。在理想MEGA上,雙層流空調(diào)箱在-7℃ CLTC標(biāo)準(zhǔn)工況下帶來(lái)了57W的能耗降低,意味著3.6km的續(xù)航提升。
這是理想對(duì)于熱量精細(xì)化利用的一個(gè)縮影,而這背后是熱管理系統(tǒng)架構(gòu)的自研創(chuàng)新,其核心是熱量的更加靈活、精準(zhǔn)分配。
我們可以通過(guò)一些場(chǎng)景來(lái)理解,比如冬季早晨的通勤,在城市工況下,電驅(qū)系統(tǒng)有少量余熱可以為座艙供暖,傳統(tǒng)方案的余熱是經(jīng)過(guò)電池,為電池加熱后再來(lái)到座艙。而如果此時(shí)電池電量較高,其實(shí)并不需要這個(gè)加熱,這使得熱量被浪費(fèi)。而理想汽車(chē)在熱管理系統(tǒng)的回路中增加了繞過(guò)電池的選項(xiàng),帶來(lái)了12%的能量節(jié)約。
再比如高速行駛時(shí),電驅(qū)余熱充足,在為乘員艙供熱的同時(shí),可以將多余熱量?jī)?chǔ)存于電池中,理想MEGA 102.7kWh的大電池以及良好的保溫性能,使得其成為一個(gè)優(yōu)秀的儲(chǔ)熱單元。在駛下高速后,這部分儲(chǔ)存熱量就可以作為電驅(qū)余熱的補(bǔ)充,為乘員艙供熱。
同時(shí),理想汽車(chē)通過(guò)對(duì)零部件的高效、集成設(shè)計(jì),減少了熱量在管路中的損失,并解決了空間布置的難題。
而在創(chuàng)造“溫暖”方面,行業(yè)目前常用的是PTC加熱或熱氣旁通方案,但前者體積、能耗大而后者在初始階段制熱速度慢,壓縮機(jī)噪音大。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,理想MEGA采用了自研多源熱泵系統(tǒng),擁有多達(dá)43種模式可以應(yīng)對(duì)全溫域多場(chǎng)景下的能量調(diào)配。
在制熱能力保障的基礎(chǔ)上,熱量的精細(xì)分配既能降低能耗,也能提升乘員的舒適度——比如三排乘員需要均衡的溫度體驗(yàn),同時(shí)人體四肢的熱需求高于軀干,頭部又需要保持清爽。
為了達(dá)到這種舒適度效果,理想汽車(chē)設(shè)計(jì)了更加精準(zhǔn)的出風(fēng)口位置,形成流場(chǎng),讓熱量精準(zhǔn)送達(dá)人體感知部位,熱得更快,體感更舒適。同時(shí)還應(yīng)用了仿真計(jì)算,優(yōu)化整車(chē)的風(fēng)量分配,使得前后排乘客獲得同等的舒適性體驗(yàn)。
甚至,在MEGA上還增加了更多的傳感器,多達(dá)51個(gè)空調(diào)標(biāo)定可調(diào)用全車(chē)傳感器,包括了天氣預(yù)報(bào)、地圖導(dǎo)航等信號(hào),使得空調(diào)可以根據(jù)車(chē)外環(huán)境不斷調(diào)整制熱輸出,保證車(chē)內(nèi)溫度的穩(wěn)定。
比如在隧道場(chǎng)景下,理想MEGA可以通過(guò)地圖信息識(shí)別隧道場(chǎng)景,結(jié)合光照傳感器、外溫傳感器綜合判定,在溫度控制上做特殊處理,對(duì)車(chē)外污染源做隔絕,以保證座艙舒適度。
技術(shù)與人性的融合
李想曾經(jīng)自述過(guò)自己的汽車(chē)消費(fèi)觀,其中他寫(xiě)了這樣幾段話:
“做汽車(chē)之家對(duì)我而言是一個(gè)巨大的變化,我從一個(gè)技術(shù)產(chǎn)品導(dǎo)向的人徹底變成了消費(fèi)者和市場(chǎng)導(dǎo)向的人?!?
“關(guān)注技術(shù),贏得專(zhuān)業(yè)的口碑;關(guān)注消費(fèi)者和市場(chǎng),贏得最多的消費(fèi)者和市場(chǎng)的勝利。”
這或許也可以解釋?zhuān)髞?lái)的理想汽車(chē)在很長(zhǎng)時(shí)間里被認(rèn)為是“沒(méi)有技術(shù)”,而“冰箱、彩電、大沙發(fā)”能夠被理想汽車(chē)所定義,也是順理成章。
但其實(shí)這與技術(shù)本身,并不矛盾——為了滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求,仍然要回歸技術(shù)本身,只是做技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)與目標(biāo)不同而已。
就像理想汽車(chē)的工程師團(tuán)隊(duì),也會(huì)有很多前文所述的技術(shù)創(chuàng)新,以及研發(fā)過(guò)程中的一些巧思。
比如在研發(fā)座艙空調(diào)系統(tǒng)時(shí)會(huì)用到的一個(gè)由工程師們自研的可穿戴式舒適度測(cè)試單元。
相比于業(yè)內(nèi)慣用的空調(diào)假人,由工程師佩戴設(shè)備參與測(cè)試,可以獲得更多來(lái)自人主觀感受的數(shù)據(jù),它可以與客觀數(shù)據(jù)相結(jié)合,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的工作效果進(jìn)行更多元維度的評(píng)價(jià)。
因?yàn)槿藗€(gè)體的差異,不同用戶(hù)可能對(duì)同樣一個(gè)溫度也有不同的感知,而最終產(chǎn)品交付用戶(hù)的理想狀態(tài),是無(wú)論用戶(hù)有怎樣的需求差異,都能夠被產(chǎn)品所滿(mǎn)足。那么在研發(fā)過(guò)程中,將大量人的主觀感知數(shù)據(jù)加入到研發(fā)模型中,就有機(jī)會(huì)去更好地解決單純測(cè)試數(shù)據(jù)的局限性,同時(shí)相比交付后被用戶(hù)“挑毛病”,工程團(tuán)隊(duì)也可以更早地將問(wèn)題在研發(fā)階段解決。
事實(shí)上,很多時(shí)候用戶(hù)對(duì)于“感知”的認(rèn)知與科學(xué)數(shù)據(jù)之間是有差距,甚至是相反的,但這種用戶(hù)感知卻不能被忽略。
比如新能源車(chē)冬季續(xù)航降低的原因,大多數(shù)人能夠理解是電池的效率降低,少數(shù)人可能還能回答出是空調(diào)消耗更大,但事實(shí)上,影響比重最大的卻是驅(qū)動(dòng)負(fù)載的增加,而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)負(fù)載增加的最重要因素,是輪胎滾阻。
這和大多數(shù)人認(rèn)知中輪胎越硬,阻力越低是相反的。
所以理想汽車(chē)在以滿(mǎn)足用戶(hù)與市場(chǎng)需求為目標(biāo)的前提下,一方面通過(guò)技術(shù)本身來(lái)改善客觀世界的物理局限,另一方面也通過(guò)技術(shù)將人的體驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立連接。
這并非對(duì)技術(shù)的不重視,而是讓技術(shù)更好地服務(wù)產(chǎn)品與用戶(hù)。
大公司視點(diǎn)
“創(chuàng)造移動(dòng)的家,創(chuàng)造幸福的家”不僅僅是一個(gè)口號(hào),而是貫穿于理想汽車(chē)從產(chǎn)品定義、研發(fā)到最終交付用戶(hù)全過(guò)程的,對(duì)于人本身的尊重和理解。
這也就回答了開(kāi)篇的問(wèn)題,很多車(chē)企看似學(xué)到了“冰箱、彩電、大沙發(fā)”,但就像在華強(qiáng)北買(mǎi)的“AirPods”與“iPhone”,看上去和Apple正品一樣,但體驗(yàn)?zāi)芤粯訂幔砍杀?、技術(shù)都只是表層的直接原因,而更深層的,是一個(gè)品牌的價(jià)值觀、目標(biāo)與理念。
在理想汽車(chē)冬季用車(chē)技術(shù)日上,理想還少有地展示了自己對(duì)于未來(lái)技術(shù)的儲(chǔ)備與探索,大到新熱泵系統(tǒng)的預(yù)研,小到空調(diào)壓縮風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。你會(huì)發(fā)現(xiàn),在行業(yè)成熟的解決方案基礎(chǔ)上,理想汽車(chē)總是那個(gè)愿意為了更環(huán)保、更小體積重量、更好用戶(hù)體驗(yàn),而去嘗試創(chuàng)新的品牌。
你說(shuō)“冰箱、彩電、大沙發(fā)”是什么很新的設(shè)計(jì)嗎?但理想汽車(chē)就是能夠打破行業(yè)的普遍慣例,而實(shí)現(xiàn)突破。