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汽车界的“万能积木”

在汽车工业不断追求创新与突破的进程中,滑板底盘正逐渐崭露头角,成为构建未来出行蓝图的关键拼图,打破了传统汽车制造的固有思维,为整个行业带来了全新的发展思路和无限可能。

想象一下,传统汽车制造如同精心绘制的一幅完整画卷,从设计到生产,每一个环节都紧密相连,牵一发而动全身。而滑板底盘的诞生,却像是将这幅画卷拆解成了一个个独立的模块,底盘作为其中最基础、最重要的一块,不仅承载着车辆运行的核心功能,也将为整车的个性化构建,提供稳定的基石。

啥是滑板底盘?

顾名思义,从外观上看,滑板底盘就像是一块扁平且功能强大的“滑板”平台,将车辆的多种核心部件高度集成于一体。滑板底盘通常集成了电池、电机、电控、悬架、转向和制动等关键组件,形成一个高度集成化与模块化的底层平台。

在这个平台中,电池组作为能量源,被布置在底盘的底部,不仅降低了车辆的重心,还为整个底盘提供了稳定的能量支持;电机和电控系统协同工作,负责将电能转化为机械能,实现车辆的驱动和精准控制;悬架系统则承担着缓冲和减震的重要任务,确保车辆在行驶过程中的舒适性和稳定性;转向和制动系统通过先进的线控技术,实现了电子信号对车辆行驶方向和速度的精确控制。

其工作原理的核心在于线控技术(X-by-Wire)的应用。与传统汽车通过机械连接来传递动力和控制信号不同,滑板底盘采用电子信号来替代这些机械连接。例如,在线控转向系统中,方向盘的转动不再通过机械转向柱直接传递到车轮,而是由传感器将方向盘的转动角度和力度等信息转化为电子信号,传输给车辆的ECU(电控单元),ECU经过计算和处理后,再向转向电机发出指令,驱动车轮实现转向。线控制动系统同样如此,驾驶员踩下制动踏板的动作被传感器捕捉并转化为电信号,由ECU控制制动执行机构实现车辆的制动。这种线控技术的应用,不仅简化了底盘的结构,减少了机械部件之间的磨损和能量损耗,还为车辆的智能化和自动化驾驶奠定了坚实的基础。

根据应用领域的不同,滑板底盘大致可分为乘用车滑板底盘、商用车滑板底盘以及工程车滑板底盘等几大类型。

乘用车滑板底盘在设计上更加注重舒适性、操控性和空间利用率,以满足消费者对于日常出行和家庭使用的需求。商用车滑板底盘则主要服务于物流配送、城市公交、出租车等商业运营领域。由于商用车通常需要长时间、高强度的运行,对车辆的可靠性、耐久性和承载能力有着较高的要求。因此,商用车滑板底盘在设计时会加强底盘的结构强度,采用更耐用的零部件和高效的能量管理系统,以确保车辆在复杂的工况下能够稳定运行,降低运营成本。而工程车滑板底盘主要应用于挖掘机、装载机、起重机等工程机械设备。这类滑板底盘需要具备强大的动力输出、高承载能力和卓越的越野性能,以适应恶劣的工程施工环境。

较之于传统底盘,滑板底盘优势显著。

可以大幅度缩短整车产品的研发周期。传统汽车底盘与车身的设计和开发紧密相连,每开发一款新车型,都需要对底盘和车身进行全方位的设计、测试和优化,这个过程往往需要耗费大量的时间和人力物力。而滑板底盘采用高度集成化和模块化的设计理念,底盘作为一个独立的标准化模块,可以与不同的上车体进行快速匹配和组合。汽车制造商只需专注于上车体的设计和开发,无需再为底盘的基础研发投入过多精力,从而可以大幅度缩短新车型的研发周期,将大大加快汽车产品的更新换代速度,使企业能够更迅速地响应市场需求。盖世汽车研究院分析指出,由于滑板底盘具有上下解耦和高集成化特点,采用滑板底盘的车企只需研发上车体,开发周期相比传统整车平台,可以缩短6-12个月。

在成本方面,滑板底盘也有显著的优势一方面,研发周期的缩短,本身就能大幅度节省车企的人力、物力和时间投入。另一方面,生产端的规模效应,也能更好的得到释放,滑板底盘的标准化和模块化生产模式,可以大幅提升零部件的通用性。PIX Moving创始人此前曾表示:“假如过去车企一个车型的开发要卖20 万辆车来回收成本,在滑板式底盘的基础上,由于多车型共用底盘,单一车型卖5万辆车就可以实现盈亏平衡”。此外,滑板底盘高度集成的设计,还可以减少零部件数量,简化装配流程,进一步降低了制造和维护成本。

滑板底盘还可以提升汽车产品的空间利用率。传统汽车底盘由于各种机械部件的分散布局,会挤占大量的空间,而滑板底盘将核心部件集成在一个扁平的平台上,使得底盘上方的空间更加规整和宽敞,为车内空间的设计和利用提供了更大的自由度。

此外,滑板底盘通过优化部件布局,降低了车辆重心,可以显著提升车辆行驶的稳定性和操控性。同时,线控技术的应用,还可以提高车辆的响应速度,制动和转向将更加精准。

滑板底盘的前世今生

在汽车产业超百年的历史长河中,滑板底盘算是一个“新事物”。

滑板底盘的故事,可以从大洋彼岸的美国市场说起,2002年通用汽车首次提出了“skateboard 滑板底盘”的概念,只不过,之后因为种种原因,通用汽车并没有把太多的精力长期投入到这一新奇构想上。

随着电动汽车技术的不断发展和市场需求的逐渐显现,滑板底盘技术才算是真正的迎来了发展机遇。2004年特斯拉在电动汽车的生产与制造中,引入了滑板底盘概念,虽然当时特斯拉的滑板底盘没有实现上下车体的分离开发,但其展示了底盘集成电池的优势,为滑板底盘的应用提供了宝贵的实践经验。

此后,越来越多的车企和科技公司开始关注并投入到滑板底盘技术的研发中。2011年美国的Rivian公司凭借其自主研发的滑板底盘技术崭露头角,并在后续推出的电动皮卡和SUV上,应用了该技术,并成功带着滑板底盘“破圈”其创始人曾将这一“武器”称之为“Rivian旗下所有电动汽车的核心”。

同期另一家美国公司Canoo也在滑板底盘领域取得了显著进展,这家总部位于洛杉矶的电动汽车公司,开发了自己的滑板底盘平台,并基于该平台自主开发了多款车型,而且还与其他汽车品牌展开过系列合作。2020年年初现代汽车集团就曾宣布,将基于Canoo的滑板底盘相关助力,合作研发电动汽车平台,用于生产现代和起亚品牌的车型。

此外,以色列的REE公司,英国的Arrival公司,以及来自中国的悠跑科技、PIX Moving、宁德时代、悠跑科技、拓普集团、阿尔特等,都曾先后入局过滑板底盘赛道。 虽然蛰伏过一段时间,但自从Rivian上市之后,滑板底盘就可谓是一举成名天下知,迅速从概念走向了实际应用,开启了商业化进程。在国外,Rivian、 Canoo以及特斯拉等都已经实现滑板底盘技术在乘用车领域的量产应用;在国内,悠跑科技发布了可量产全线控滑板底盘,宁德时代的CIIC一体化智能底盘也已经在2024的北京车展上正式亮相,并已经与多家车企在滑板底盘领域展开合作。

然而不得不说的是,虽然理论上的优势明显,但滑板底盘在真正的商业化推广过程中,仍面临着诸多挑战。

从法规层面看,目前全球各国针对滑板底盘的相关法规和标准尚不完善,这给滑板底盘车型的认证和上市带来了一定的困难。例如,在车辆安全标准方面,由于滑板底盘的结构和工作原理与传统汽车存在明显差异,现有的安全测试标准可能无法完全适用于滑板底盘车型,需要制定新的标准和规范来确保其安全性。

在供应链方面,滑板底盘高度集成化的特点对零部件供应商的协同能力也将提出更高的要求。由于滑板底盘涉及多个核心部件的集成,一旦某个零部件供应商出现问题,可能会影响整个底盘的生产和交付进度。

此外,滑板底盘的商业化目前还面临着一系列的技术挑战。线控转向技术尚未成熟,同时由于CTC技术直接将电芯排布在底盘上,导致电芯维修难度大,一定程度上也会提升滑板式底盘的使用成本。

但归根结底,随着技术的不断进步和市场的逐渐成熟,这些挑战都是可以解决的,滑板底盘肯定会是未来汽车产业中一个潜力巨大的技术方向。

滑板底盘在中国

近年来,中国滑板底盘市场迎来了前所未有的发展契机。

从政策导向来看,近年来,国家大力鼓励新能源汽车和智能网联汽车的发展,出台了一系列支持政策,滑板底盘作为实现汽车智能化和电动化的关键技术之一,符合国家产业发展的战略方向,拥有后续技术应用和推广的良好政策环境。

在供应链方面,中国市场上已经拥有完备且成熟的新能源汽车供应链体系,将为滑板底盘的本土化发展提供了坚实的基础。从电池、电机、电控等核心零部件的生产,到各类传感器、电子元件的制造,中国已经打通新能源汽车供应链的各个环节,且在全球范围内都已经具备强大的生产能力和技术优势。当然,还有很重要的一点,本土供应商对市场新需求的响应速度快,也是一大竞争优势。以宁德时代为例,作为全球领先的动力电池供应商,在滑板底盘的市场热度逐步升温之际,宁德时代迅速就能向滑板底盘领域倾斜资源,推出自己的一体化智能底盘技术,实现动力电池与底盘的深度融合,为滑板底盘的发展提供了新的技术路径。

市场需求的增长也是推动滑板底盘本土化发展的重要动力。随着中国消费者对新能源汽车的接受度不断提升,市场对新能源汽车的需求量快速增长,而且消费者对汽车个性化、智能化和定制化的需求也日益强烈,车企推新的速度也有了质的提升,滑板底盘技术的高度灵活性和可扩展性,正好能够满足终端市场需求多样化的新挑战,为汽车制造商提供更多的创新空间。

目前,滑板底盘在中国的汽车市场中也已经逐步开始应用,不过,发展路径和海外有着明显的不同。盖世汽车研究院分析指出,目前海外滑板底盘企业多是在自研底盘的基础上完成整车开发,再根据需求实现整车交付。而国内滑板底盘企业主要以提供滑板底盘服务为主,通过与上下游企业合作的方式,实现在不同应用场景下的整车开发落地。

2020年PIX就交付了第一台滑板底盘,目前这家国内的滑板底盘服务商已经与多家商用车企业展开合作。

悠跑科技在2024年也已经完成首批交付,合作企业是来自美国的Olympian Motors。在2024CES展上,悠跑科技向美国造车新势力Olympian Motors交付了首批滑板底盘产品——悠跑UP超级底盘。此外, 悠跑科技还与日本G Three Holdings、菲律宾能源产业集团ALACO、美国LUMOS电动汽车、新加坡FEST电动物流汽车、非洲王室企业Majesty Group等分别签署过合作协议。

再来看看宁德时代的相关动作。早在2018年前,宁德时代就开始了滑板底盘领域的布局。2018年,宁德时代集团内部为CTC技术(电芯直接放入底盘)立项。2021年,宁德时代(上海)智能科技有限公司(简称“时代智能”)正式成立,在临港建立研发中心和测试基地,同时也开始布局量产制造基地。2023年1月在江西宜春建设了首个滑板底盘生产基地。到2024年的北京车展首发亮相CIIC一体化智能底盘,宁德时代为滑板底盘的商业化之路,准备了近六年的时间。在乘用车领域,哪吒S猎装版是首款搭载宁德时代一体化智能底盘的车型,且已经开启交付。

滑板底盘未来将驶向何方?

伴随着新能源汽车市场的蓬勃发展以及汽车智能化、电动化进程的全速推进,当然,也少不了汽车制造商对降本增效、缩短研发周期的迫切需求,共同刺激着滑板底盘,在全球范围内快速成为行业发展的新热点。

在地区分布上,北美、欧洲和中国是目前全球滑板底盘市场的主要区域。北美地区凭借其在新能源汽车技术研发和创新方面的领先地位,以及 Rivian、Canoo 等企业在滑板底盘领域的积极布局,占据了全球市场的较大份额。欧洲地区则受益于严格的环保法规和对新能源汽车的大力支持,各大汽车制造商纷纷加大在滑板底盘技术上的研发投入,推动了市场的快速发展。中国市场作为全球最大的新能源汽车市场,拥有庞大的消费群体和完备的供应链体系,近年来在滑板底盘领域的发展也十分迅速,市场份额不断扩大。

企业布局方面,滑板底盘市场的竞争格局呈现出多元化的特点。一方面,传统汽车制造商凭借其深厚的技术积累、完善的供应链体系和强大的品牌影响力,在滑板底盘市场中占据了一定的优势。例如丰田等国际知名汽车制造商,就在积极研发和应用滑板底盘技术,试图在新能源汽车领域保持领先地位。另一方面,国内外新兴的电动汽车制造商和科技公司,如Rivian、Canoo、宁德时代、悠跑科技等,凭借其创新的技术和灵活的市场策略,也在市场中迅速崛起,成为滑板底盘市场的重要竞争力量。此外,一些专注于滑板底盘研发的初创企业,如PIX Moving、易咖智车、尚元智行等,也在通过不断创新和技术突破,努力在市场中分得一杯羹。

技术研发上,盖世汽车研究院认为,滑板底盘未来会有几个核心的技术发展方向。全线控底盘技术(包括线控制动、线控转向、智能悬架的一体化解决方案),可使整车拥有更优秀的操控性和稳定性,同时为高级别辅助驾驶提供技术支持,也是滑板底盘未来发展趋势之一;轮毂电机同样是重要的发展方向,轮毂电机通过集成车辆动力零部件,可以最大限度的利用底盘空间,实现结构简化,降低能耗。同时轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,可大幅度提升整车的驱动性能。此外,分布式电驱技术、CTC电池一体化技术等,也都有广阔的应用前景。

企业发展趋势方面,目前国内的滑板底盘企业,大多定位Tier0.5,未来可向上发展进行整车开发,或向下发展寻求更多的主机厂合作,谋求新的发展机会。应用场景上,除了现有的乘用车、商用车和工程车领域,未来,在自动驾驶技术等的加持下,滑板底盘车型将向清扫、物流、巡逻、消杀等城市运营服务领域加速渗透,低速无人驾驶场景,将成为滑板底盘主要应用场景之一。

可以预见,滑板底盘技术,将给汽车产业带来深远影响。

首先是生产模式上的变革。滑板底盘的出现将推动汽车生产模式从传统的一体化生产向模块化、平台化生产转变。汽车制造商可以将更多的精力放在上车体的设计和开发上,通过与不同的滑板底盘供应商合作,快速推出多样化的车型,满足市场需求。这种生产模式的变革,将大大缩短新车型的研发周期,降低生产成本,提高生产效率。同时,模块化、平台化的生产模式也将促进汽车产业链的协同发展,加强零部件供应商与整车制造商之间的合作与交流。

其次滑板底盘技术的发展,可能会重塑汽车市场格局。传统汽车制造商需要加快技术转型和创新,以适应滑板底盘带来的变革;而新兴的电动汽车制造商和科技公司则可以凭借在滑板底盘技术上的优势,迅速进入市场,与传统车企展开竞争。此外,滑板底盘技术的开放性和通用性,也可能会吸引更多的跨界企业进入汽车行业,加剧市场竞争。未来,汽车市场可能会出现更加多元化的竞争格局,消费者也将拥有更多的选择机会。

再者,滑板底盘将带来用户体验上的升级,为用户带来了更加个性化、智能化和舒适化的出行体验。通过高度集成的底盘设计,车辆可以实现更大的车内空间和更加灵活的座椅布局,对乘坐体验会是重要的加分项。同时,滑板底盘与辅助驾驶技术、智能网联技术的融合,将使车辆具备更高的智能化水平,为用户提供更加便捷、高效的出行服务。此外,滑板底盘还可以根据用户的需求进行个性化定制,满足不同用户的特殊需求。

滑板底盘以其独特的构造、显著的优势和广泛的应用前景,重塑着汽车产业的新格局。从概念的萌芽到技术的不断演进,再到商业化的逐步推进,滑板底盘的发展历程见证了汽车行业对创新和突破的不懈追求。尽管目前滑板底盘在发展过程中仍面临着法规、技术、成本等诸多挑战,但其所展现出的巨大潜力和价值,无疑将使其成为汽车产业加速变革的新引擎。

随着技术的不断突破和市场的逐渐成熟,滑板底盘引领的汽车产业新潮流,正在加速到来。

来源:盖世汽车

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