颠覆传统汽车制造 宁德时代滑板底盘技术变革提速

本报记者 陈靖斌 广州报道

3月10日,摩根士丹利发布报告,将中国电池巨头宁德时代(CATL)的评级上调至“超配”,并设定目标价为210元人民币。报告强调,宁德时代作为全球领先的电池制造商,正受益于电动汽车市场的迅猛增长和电池需求的不断攀升。同时,《政府工作报告》中多次提及新能源汽车,凸显其在国民经济中的核心地位,为产业发展提供了强大动力。

在新能源日益重要的背景下,宁德时代在滑板底盘技术方面也取得了显著进展。

宁德时代新能源科技股份有限公司(300750.SZ,下称“宁德时代”)在接受《中国经营报》记者采访时表示,目前宁德时代旗下时代智能开发的滑板底盘技术已展现出优异的性能,其电池包设成组效率高达75%,续航里程更是突破了1000公里。这一成就标志着宁德时代在滑板底盘技术领域的领先地位,也预示着新能源汽车行业将迎来更加广阔的发展空间。

“滑板底盘这一概念起源于2002年左右,但近年来随着产业的迅猛发展,开始引起广泛关注。”宁德时代首席科学家吴凯指出,新能源技术的持续创新深刻推动了汽车产业的变革,而滑板底盘等新技术的涌现正是这一变革的生动体现。

滑板底盘引领革新

滑板底盘,这个名字听起来就充满了未来感。简单来说,它就像一块光滑的滑板,将车辆的电池、电机、电控三大件,以及线性制动、转向、热管理等全部集成在上面,不仅提升了底盘的集成度和平整度,还使得车辆看起来更加酷炫。更重要的是,滑板底盘能够基于现代化的电子电气架构,打造一个标准化的软件接口,承接不同车体的功能需求,让汽车变得更加智能和灵活。

新能源技术的持续创新,也像一股强劲的东风,推动着汽车产业不断变革。在这场变革中,滑板底盘这样的新技术如雨后春笋般涌现,为汽车产业的发展注入了新的活力。

随着汽车智能化的加速推进,汽车正在逐渐从单纯的交通运载工具,转变为出行领域的智能机器人。而滑板底盘,凭借其高效集成、灵活适配和高速迭代的能力,天然地契合了这一发展趋势。

吴凯,这位新能源领域的专家,揭示了滑板底盘背后的秘密。他介绍说,过去的汽车底盘是以传统燃油动力系统为中心进行设计的,每个电控单元只负责控制一个功能,彼此独立。而新能源汽车的快速发展,使得电动底盘的概念应运而生。这时候,汽车底盘以三电为中心,不再需要大量的分布式电控单元,而是用少量且高性能的计算单元来控制整个系统。

现在,消费者对汽车电动化和智能化的要求越来越高,传统的底盘和车身一体化结构已经无法满足市场需求。而滑板底盘的出现,正好解决了这个问题。它拥有更高效的集成性和更灵活的适配性,能够快速响应消费者的需求。

虽然滑板底盘的概念已经提出了20多年,但不同的人对它的理解仍然存在差异。吴凯认为,滑板底盘最大的特点是车身上下分体,底盘实现独立的运动与控制。这其中涉及各类接口的解耦、功能模块的合并、重组和再分配。未来的汽车,上车体将成为智慧空间,负责大脑的功能;而下底盘则成为能量与运动单元载体,扮演着小脑的角色。

具体来看,滑板底盘将成为运动和能量的独立单元。吴凯的研发团队将运动控制模块、动力驱动模块、能量单元以及底盘机械部分有机集成在一起。这样不仅使得运动和能量更加协同,也使得研发团队能够将动力系统作为一个有机整体进行创新,实现独立演进。

2023年12月底,滑板底盘的商业应用之路刚刚开启,就已经展现出广阔的市场前景。宁德时代旗下时代智能公司的滑板底盘已经实现了技术突破,并与合作伙伴共同推出了首发B级轿车。这款轿车已经完成了黑河冬季测试及吐鲁番夏季测试,展现了滑板底盘在极端环境下的优异性能。

随着滑板底盘技术的不断成熟和应用场景的不断扩展,相信在不久的将来,能看到更多搭载滑板底盘的智能汽车驶向大街小巷,为人们的出行带来更加便捷和舒适的体验。

研发历程创新与挑战并存

回忆起那段充满挑战与创新的滑板底盘研发历程,吴凯至今对每一个细节仍历历在目。

“我们从动力电池出发,打破了传统思维,提出了‘以电池为中心’的滑板底盘设计理念——Build Around Battery。这其中,CTC能量舱是关键所在。它通过电芯到底盘技术Cell To Chassis,将底盘的电池布置空间发挥到了极致。同时,我们还高度集成了电驱、热管理及悬架等其他系统部件,不仅降低了重量和成本,更实现了电池、电驱、热管理等系统效率的最大化。”吴凯介绍。

CTC技术的诞生并非一蹴而就,它是宁德时代技术持续迭代的创新结晶。为了让电芯占据空间更合理,同时达到安全、能量密度等各项性能指标与成本之间的最佳平衡,吴凯的研发团队从CTP1.0开始,便踏上了这条充满挑战的道路。他们从无模组技术出发,逐步探索到麒麟电池的三合一弹性夹层,再到如今的CTC技术。其间,无数次的模拟仿真、无数次的失败与重来,但每一次的毫米级改进,都让CTC技术更加成熟。

吴凯介绍了CTC能量舱的四大创新技术。首先是电池集成底盘技术,它让能量更高效;其次是多合一及域控技术,它让能量更聪明;再次是多源热泵技术,它让能量更稳定;最后是多级安全主被动防护技术,它让能量更安全。每一项技术都是对滑板底盘性能的一次飞跃式提升。

在吴凯看来,电池集成在底盘后,CTC能量舱的安全就变得尤为重要。他们采用了一系列先进的安全技术,确保在某种情况下即便一个单体出现了热失控,滑板底盘也不会出现连锁反应。他们将此称为“不热扩散”,并给这项技术取了一个名字——NP(No Propagation)。

此后,宁德时代进行了四代NP规划,这项技术可以兼容不同的电压平台、不同的化学体系。目前,第二代产品已经成功上市,并得到了市场的广泛认可。

当然,安全永远是研发工作的重中之重。吴凯团队还针对滑板底盘可能出现的极端情况进行了深入研究。他们设想了一种场景:车辆在某些情况下可能会冒烟,如果不及时处理,可能会引发更大的危险。为了解决这一问题,他们想出了一个创新的办法:一旦发生危险,立即启动电池放电程序,将能量迅速释放掉,从而避免事故的发生。

此外,他们还利用车内的空调等系统,在接收到危险信号后立即启动放电程序,确保车辆的安全。同时,他们还在研发更高级别的故障降维技术,即使单个电池单体出现意外情况,滑板底盘也能继续运行,确保车辆的行驶安全。

除了安全技术的创新,吴凯团队还在滑板底盘的智能化方面进行了深入探索。他们集成了域控制器SICC,实现了能量和运动的综合管理。这不仅提高了车辆的性能和效率,还为未来的智能化发展奠定了坚实的基础。

谈到滑板底盘对于行业的价值,吴凯充满了信心。他认为,滑板底盘有望成为未来产业生态的关键底座。通过实现机械、电气、软件、通信、数据、服务等六大接口的标准化,滑板底盘可以支持多个场景的应用。无论是乘用车的SUV、轿车、MPV,还是2B的网约车、共享车、物流车,都可以基于滑板底盘的平台进行开发。

此外,滑板底盘的软硬件都可以进行升级,这使得汽车的价值不再局限于交付时的状态。通过全车升级,可以让部件的价值得到延伸,为消费者带来更好的使用体验。

最后,吴凯还提到了滑板底盘的智能化部件使用周期问题。由于智能化底盘部件的寿命远低于机械化及电气化底盘部件,当车身上部的使用寿命结束时,底盘依然可以发挥价值。例如,它可以作为储能电池继续使用,为城市的能源系统做出贡献。

回顾这段研发历程,吴凯感慨万千。他相信,随着技术的不断进步和创新,滑板底盘将在未来为汽车行业带来革命性的变化。而他和他的团队,也将继续在这条充满挑战与机遇的道路上勇往直前。

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