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哪吒汽车2022年11月发布了技术品牌浩智,大家觉得智能汽车时代,新势力车企除了谈智能,还能谈什么?

张抗抗的回答

突然有些怀念17、18年,那时候的新势力很少谈什么智能,谈的都是一些硬核科技,比如电池成组技术、三合一电驱技术等等。不像今天,新势力开发布会必谈智能;甭管用户能否用得上,大谈特谈语音交互、情感座舱。

当然,也不能全怪新势力,这一切都是「内卷」的结果。就像大家当年「卷续航」一样,如今新势力也把智能的门槛越「卷」越高。

三电技术不值得卷了吗? 那也未必!比如某车企,发布会强调的智能座舱没有掀起太大波澜,最近却由于800V+SiC的续航扎实反而重新吸引了不少关注。由此可见,电车消费者还是非常重视能耗、续航、安全等电动汽车基础属性的;只不过三电技术卷起来投入大、见效慢,所以新势力的热情才没那么高涨的吧!

这种背景下,最近有一场几乎不谈智能、大讲特讲三电硬核技术的技术发布会,就显得难能可贵了!这场发布会的主角并不是一线新势力品牌,而是一直被认为新势力第二梯队、实际上月销量却已超过1.8万辆的 @哪吒汽车

这就是哪吒汽车名为「浩智战略2025」的技术品牌发布会。请注意「浩智」是一个技术品牌,并不代表任何车型。这有点类似于吉利汽车的SEA浩瀚平台一样,「浩瀚」只是一个技术概念,在此基础上会有极氪001这样的具体车型。

哪吒汽车的技术品牌:「浩智战略2025」

在发布会之前,我曾前往哪吒汽车的上海管理总部,就「浩智战略2025」下的电驱技术、增程技术与中央超算平台三方面与戴大力进行深入沟通。有些信息是发布会上未提及的,在此来向大家分享一下:

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与哪吒汽车CTO戴大力的线下深入交流

一、浩智电驱:800V+SiC

今年下半年比较瞩目的理想L8发布会上,李想花了很大篇幅讲了两项未来的纯电技术,可见这俩技术有多重要!这就是电驱领域最重要的两项硬核技术:800V与SiC。

中学物理大家都学过,所以都明白从400V到800V的升级。然而SiC技术是什么?大部分人都说得不是很清楚。要明白这一点,需要大概了解一下SiC与IGBT的基本原理。

1.SiC与IGBT的基本原理
咱们用手轻轻一触开关,就可以控制220V的灯泡开关。这就是一种「以物理信号控制高压电」的思路

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一些手机也通过PWM脉宽调制技术来实现亮度调节: 你看不到屏幕的高频闪动,只能感知到屏幕明暗的「等效亮度」

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说到这里,你可能已经打开了思路:通过PWM技术控制电流通断节奏,不就能控制电机旋转方向及扭矩了吗?
思路没错,关键就在于找到一个精准的、灵敏的、高效的「开关器件」,来实现「以芯片的低压信号控制高压电路的通断」!
打个比方,只需要给「开关器件」输入一个小功率的控制信号(例如1分钱发个短信),它就可以输出/断开高功率电流 —— 这种以小搏大的开关器件,就是传说中的双极型晶体管(简称BJT,Bipolar Junction Transistor),又称三极管

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双极型晶体管BJT的工作原理示意图 图片来源[1]

BJT能完成「开关器件」的基本功能,但它也有开关频率较慢、开关损耗较高、驱动功耗高等缺点,更重要的是:它要撬动100块钱,至少要花费1毛钱,如果我1毛钱也不想花呢?
那就要把「流控器件」换为「压控器件」,也就是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor金属-氧化物半导体场效应晶体管)[2]。

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MOSFET截面图 图片来源[2]

上面的MOSFET截面图是不是看着头大? 不要紧,我们只需要记得:MOSFET也有三个极,只需要在Gate极上施压(施加一个电压信号)但不用付钱,我们就可以另外两极上输出/断开功率电流

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横坐标为电压信号,纵坐标为功率电流 —— 无电压时,功率电流断开;电压足够大的时候,功率电流导通。 图片来源[2]

MOSFET看起来不错,但有一个致命问题:耐压较弱,做不了高功率
解决这个问题,有两个思路。
一个思路是从外部找援手,MOSFET找到刚刚被它打败的BJT,二者一合计就组成了耐压范围600-6500V的大功率开关器件,也就是MOSFET + BJT = IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)。

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刚才咱们提到的BJT、MOSFET、IGBT指的都是半导体「结构,默认都基于Si(硅) 「材料」。因此,它们的全称应该「材料+结构」的组合,比如Si MOSFET、Si IGBT。只不过在很长一段时间里,除了Si别无选择,所以也就把材料符号给省略了。
除了外部找援手之外,提升MOSFET耐压性的第二条思路就是「打铁还需自身硬」 —— 以第三代半导体材料SiC来替代传统的Si材料。SiC是一种宽禁带半导体材料,可以做到很高的耐压下芯片还很薄 —— 高耐压、高功率、高效率、小体积[3]

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三代半导体材料,第三代主要为宽禁带的SiC与GaN 图片来源[3]

与第一代的Si材料相比,SiC具有很强的材料属性优势:

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Si、SiC、GaN材料属性对比 图片来源[3]

与硅基IGBT相比,SiC MOSFET也可以做到6500V耐压[4]。它不仅结构更简单,更重要的还是更高的效率 —— 这一点理解起来也很容易,少了「流控器件」BJT这一环节,结构更为简单的SiC MOSFET肯定比Si IGBT更高啊

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2.浩智电驱的800V与SiC技术特点
据哪吒汽车戴大力介绍,浩智平台所用SiC功率器件的导通电阻只有2.2mΩ、热阻仅有0.1℃/W,在400V系统下SiC功率器件损耗可降低30%-50%、800V系统下SiC功率器件损耗可降低50%~70%。
SiC技术的应用,可以使CLTC综合效率提升3%-5%,整车续航里程增加8%。除此之外还有支持800V快充、驱动系统噪音更小、控制器功率密度更大等优势:
线下交流会现场,我还向哪吒汽车CTO戴大力提了一个问题:为什么SiC技术使CTLC综合效率提升3%-5%,整车续航增加不是3.1-5.2%,而是8%呢?
戴大力回复说这个8%涵盖了三电系统的其他改进带来的效果,例如电机的全新一代多线型、新型梯形磁路、多极槽平台化扁线等技术。

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据我所知,哪吒汽车是继两家一线新势力品牌之外,第一个同时官宣800V+SiC两项三电硬核技术的新势力品牌,在技术上有相当的进取之心。
在一众800V与SiC技术中,我觉得哪吒汽车有一个独特的地方,那就是电机控制器的接口设计具备相当强的兼容性,可以实现SiC/IGBT的PIN-PIN完美切换。
这样做的好处就是让浩智电驱的兼容性更强,横跨永磁/异步两种电机类型、400V/800V两个高压级别和170-270kW的功率跨度

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浩智电驱的平台化产品之所以这么多,我认为与哪吒汽车「为人民造车」的初心、「科技平权」的品牌价值观息息相关。哪吒汽车的产品,既包括最高售价达30+万元的哪吒S,也涵盖售价在10万元以下的哪吒V。

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左:哪吒V 右:哪吒S

产品序列覆盖的价值区间如此之广,就是为了在各个主流价位来实现「科技平权」的品牌价值观,自然而然地也就需要浩智电驱的高兼容性。

3.800V与SiC会让真实续航更扎实吗?

线下交流会现场,我还向戴大力提了另一个问题:800V+SiC技术对续航的增益是不是已经全部反映在了CLTC续航中? 会不会还有额外的提升,使得真实续航相对于CLTC续航更扎实?

戴大力的回答很实在,他说800V与SiC技术对续航的增益已全部反映到CLTC续航中了;至于真实续航与CLTC续航之间的差异,则与这两项技术无关。

我对这个结论持保留态度。众所周知,CLTC工况的平均车速较低,对电驱动铜耗的低估更大,这是造成真实续航较虚的主要原因之一。

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NEDC、WLTC与CLTC工况

800V+SiC技术恰好可以使电驱动铜耗大大降低 —— 既然铜耗的总盘子小了,真实工况对铜耗的低估也就小了,那么真实续航就会显得更为扎实!

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左:400V的CLTC续航与真实续航 右:800V的CLTC续航与真实续航

当然,800V与SiC技术会使真实续航更为扎实这个观点,目前还属于我个人的技术猜想。有机会开上更多800V+SiC技术的电动车时,我会为大家第一时间验证这一观点。

二、浩智增程:三合一增程器

线下交流现场,哪吒汽车副总裁陈赐靓讲述了自己对品牌向上的理解。他认为哪吒汽车品牌向上反映了时代的需求、用户的需求和做有技术实力车企的愿景

按照个人理解,哪吒汽车此时发布增程路线,同样也是时代、用户与愿景三种因素的推动:

  • 时代因素:尽管锂电池的原材料长期来看并不短缺,但当下的周期性短缺造成了价格飞涨,这个时代给纯电车型的成本控制造成了很大压力。
  • 用户需求:北方寒冷地区的用户面临冬季续航与车内取暖问题,增程车型可有效解决此问题。
  • 技术愿景:哪吒汽车认为增程路线是纯电路线的一种补充,且有技术实力将增程器、增程车型做好。

哪吒S的增程版CLTC纯电续航高达310公里,比市面上主流增程车型的纯电续航多了100公里,日常使用中增程器启用的次数更低。这就说明哪吒汽车是站在纯电立场在做增程。

此外,市面上的主流增程车型多为SUV,哪吒汽车第一个增程车型却是轿跑。这离不开它的高集成度的三合一增程器,这是目前集成度最高、布置空间要求最小的增程器,高度集成发动机、发电机、发电机控制器,比同级增程器尺寸小5%~10%。

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哪吒汽车还发布了浩智增程的技术路线,未来会推出功率更大的增程系统产品,以应用到SUV等车型上。其实我倒希望浩智增程进一步往小型化、低功率化方向探索,以推出纯电续航500+公里的增程车型 —— 此时增程器完全作为一个备用应急装置或北方加热装置存在。

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线下交流现场,我还向哪吒汽车CTO戴大力提了一个问题:浩智增程的「安全卫士」模式,不依赖动力电池就可以运行,是不是因为有一个备用高压电池呢如果没有备用电池,那增程器的功率响应能跟得上整车需求吗

戴大力回复说并没有,这是通过一些独特的技术使汽车处于备用模式,可以支撑用户行驶一定的里程。

三、浩智超算:中央计算+区域控制器

浩智超算并没有宣传采用具体的芯片,而是发布了两种中央计算架构:域融合+以太网+多计算中心+区域控制的浩智超算1.0和中央计算中心+以太网+区域控制的浩智超算2.0。其中,浩智超算1.0即将在下一代车型上搭载。

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到浩智超算2.0时代,硬件架构上智驾、智舱、车控三域合一,软件上将实现SOA架构。打通了「任督二脉」之后,整个系统的功能潜力与OTA速度将大大提升。

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总结

今年是哪吒汽车销量上重新势力第二梯队冲击到第一梯队的一年,也是技术与产品升级与品牌向上的一年。站在这样一个十字路口,大部分用户对哪吒汽车的品牌印象与技术路线的认知还不是很清晰。

在这种背景下,通过一场技术发布会,以「浩智战略2025」的技术品牌将三电、增程、超算三方面从技术底层梳理清楚,为下一步的产品发布做好铺垫,这样的品牌向上打法可以说非常明智、高效!

参考文献

[1] zhihu.com/question/2389

[2] zhihu.com/question/2389

[3] en.wikipedia.org/wiki/M

[4] zhihu.com/question/2726

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