x 昨天早上一觉醒来,发生大事了。
打仗的事,不归我们讨论范围,但 FF91 量产值得聊聊。虽然 FF91 量产跳票了,但 FF 和特斯拉以及 Lucid 一样最大的优点就是,坚持了整车的正向开发。 因此,FF 在一些核心技术上面相当有特点,甚至有些技术在今天看来依然「精彩纷呈」。 下面展开聊聊,文末最后一项技术呼吁所有厂商跟进。 01 「新车」信息 北京时间今天早上 6 点,FF 在美国汉福德工厂宣布,第一台准量产车型 FF91 打造完成。 对于这是不是一款「新车」不好表示,毕竟这是一款 7 年前就已经立项的产品。 先看看参数:
从直播的发布会来看,法拉第未来全球 CEO 毕福康对已经迟到的 7 年的 FF91 依然信心满满。 贾跃亭给 FF91 的定位是,超 200 万人民币的超豪华纯电 SUV,这是一个大胆的决定,切入超豪华这个细分市场并不是一个新品牌最好的决定。 这要求企业,一,打造出符合定位的产品;二,本身有品牌溢价能力。 「超豪华」市场一直是保时捷、奔驰、路虎等传统品牌的天下,品牌溢价或者用品牌本身来吸引消费者买单,显然不现实,那留给 FF91 的只有努力打造产品这一条路。 在 2017 年 FF91 发布的时候,这款车有很多技术概念,其实在今天看来依然是超前的,这体现在电池组的设计以及智能座舱方面的技术,虽然不知道量产版能够给保留多少,但这些技术依然值得聊聊。 下面我们来聊聊,FF 技术上的亮点。 02 技术「储备」依然在线 在智能电动车里,「生活方式」的概念一直是所有品牌都在做的一个点,但我们会发现不管是因为成本还是技术的原因,「生活方式」具体的落地除了在车辆「空间」上有体现以外,其他的表现其实都很模糊。 新势力做的稍微好点,依靠语言、视觉效果也做了部分功能的落地,但很遗憾它依然不能称为「生活」。 不过好在它们一直在不遗余力的探索,这一点在传统品牌身上显得会特别糟糕,此前某巨头新造车企业的智能座舱产品负责人聊起,他说了一个观点:「新造车企业打造产品是认知先行,而大部分品牌是功能先行」。 他解释说:
因此,「认知」非常重要,这是行为准则。 虽然 FF91 的量产一直跳票,但 FF 值得被点赞的是它一直在坚持正向开发,FF 从 2016 年就陆续公布了一些技术研发的节奏以及成果,只不过很多人被它的「花边新闻」吸引了,没人关注技术了。 FF 公布的技术主要是围绕「智能座舱」以及「动力总成」展开的。 先说「智能座舱」 在打造「第三生活空间」的过程中,FF 表示参考了两个维度:定位和场景。
FF 基于这个二维象限里的节点进行创新。 比如,FF 在做用户体验的时候,采用了一个全新的设计角度:将整个智能座舱的用户体验分为驾驶员、副驾、以及后排乘客三个不同区域进行用户画像分析。 从而设计了 FF 独有的多屏互动系统:FF MUMD。 FF 硅谷办公室的软件平台主管 Xiaojian Li 表示:
也就是说,乘客们可以在同一时间,在各自的显示屏上使用完全不同的应用程序,因为每一块屏幕都具有各自的硬件,操作系统会分别存储不同用户的数据。即使乘客更换座位,他们也可以继续用自己用过的程序。 FF MUMD 与传统 AOSP 的多显示器解决方案不同,AOSP 更像是基于同一套系统的分屏方案,而 FF MUMD 更像是一个汽车版的多开应用和系统的方案。它可以在一个 SoC 和 Android OS 中,同时为多个用户提供多模服务,从而降低了硬件成本和系统运行时功耗,同时使用户之间的交互和通讯变得更加容易。 这很像现在的手机可以开启多系统模式,同一个手机可以开启两个系统,从这里可以看出 FF 其实是有前瞻的规划的。 这样的好处就是:
同时,FF MUMD 还内置支持 FFCast,一种可以让用户通过 FFCtrl 应用程序来控制汽车显示器的无线解决方案。 简单说就是,类似现在手机往电视上投屏的方案。 用户可以选择触控板模式或视觉模式,这可以让乘客在车载显示器上和手机中查看相同的内容。两种模式都可用于在汽车显示屏任意位置进行精确控制。 FFCast 还可以通过 USB 连接运行,从而使多显示屏软件开发变得更加容易,因为开发人员在自己的一个监控显示屏上就可以看到多个显示屏的内容,也就不必将多个显示器同时连接到 iHUB(IVI 主机箱)。 这套方案是 FF 2020 年 8 月开发的,从这里我们可以看到很多在互联网里面的交互逻辑,比如 「多开系统、手机投屏」,这些技术在现在智能家居里面看好像平平无奇,但在车里他依然是一个超前的方案,至少在目前量产的车型中这个功能还没有实现。 再说「动力总成」 驱动系统 动力总成方案,将电机、减速器和逆变器集成为了一体化的驱动单元,高功率逆变器直接集成在电机上,省去了加大重量、成本和布局难度的交流电线和连接器。 同时,减速器采用共轴设计,前桥上装了一个内置驻车擎爪的共轴减速器,后桥上装了双电机双共轴减速器,这样设计比偏置减速器的空间效率更大,动力会更强。 如果对电机设计比较熟悉就会知道 Lucid 的电机设计也是趋同的方案,因此,带来的是非常轻量化、小型化、高功率的电机系统。 这种集成化的方案,也是 FF91 可以实现三电机方案的原因。 电机散热方式是直接上了油喷冷却定子端绕线,摒弃了将电机浸入水套进行冷却的水冷方案。 这一整套方案的发布时间是 2020 年 2 月,这比目前国内很多品牌的驱动系统的集成化设计要早上很多。 电池 Pack 设计 从 FF 的技术披露来看,它的底盘平台设计也是高带宽方案,也就意味着基于这个平台 FF 可能会生产更多车型,当然这种「豪华型平台」出来的产品估计便宜不了。 FF 的电池模组和目前所有车企的都不太一样,不管是软包 590 大模组,还是方壳 590 大模组,又或者是圆柱大模组,其中的电芯布置都是并排竖向排列成组。 而 FF 的电芯是基于 2170 的圆柱,横向排列、堆叠成组,每个模组都有单独的内置开关、电流传感器和保护电路,模组的数量可根据车辆需求进行动态调整。 以 FF91 为例,可以最大配备 6 个大模组串,每个大模组串由 6 个标准模组串联成组。 这样设计的好处,就是可以动态调整 Pack 尺寸来应对不同车型需求,但这样设计有一个最大的难点说就是散热,电芯横向堆叠后中间部分电芯的温度其实比竖向排列电芯温度会高出很多,直接布置蛇形液冷管不大现实,一是会增加整包重量;二是增加零部件,减少电芯数量。 因此,FF 设计了一套全浸没式电池组方案。 全浸没式电池组 FF 电池工程开发主管 Oscar Trujillo 表示:在设计 FF91 平台 VPA 的电池模组时,FF 团队探索了很多不同的冷却方法。他们希望拥有一个可伸缩且效率更高的系统。在评估后,团队提出了一个独特的解决方案:全浸没式系统。 简单说就是:「将所有主要的电池组件浸没在冷却液中」,实现散热。 这就要求冷却液必须要与电池兼容,不易燃,粘度低,且相对便宜。因此,FF 选择的冷却液是一种热性能很强的非导电油,它能确保整个电池组的所有部件温度均匀。 这个方案是将电芯的顶端和模组内打入这种非导电的液油,液油环绕在所有的电池、集电器和控制单元周边,这种方式很像是将电池放在一个液体中,所以叫全浸没式冷却。 FF 的电池系统由约 7000 颗电芯组成,借助创新的流动模式设计可以分别冷却每一个电池。 优势是主要有三点:
Oscar Trujillo 还表示:
综上所述,我们可以看到单纯从技术角度来看,FF 这种正向研发的逻辑确实沉淀出了不少技术优势,虽然这些技术的公布时间都是在 2020 年前后,但我们会发现即使和现在对比来看,FF 的有些方案依然是很有先进性的。 特别是在智能座舱方案,这种多屏互动方案依然有借鉴意义。 03 其他技术,依然「精彩」 高效的逆变器模块 这项技术是 FF 在 2020 年 6 月公布的,也被 FF 称为,当时功能最强大、空间效率最大的电动汽车逆变器之一。 逆变器技术发展存在一种「摩尔定律」,因此每一代新的逆变器技术都能够在体积、重量和成本方面带来显著的改善。 Faraday Future 开发的新一代逆变器,结构紧凑且轻巧体积仅为 8 升,重量为 8 千克,可以直接安装到功率高达 350 马力(261千瓦)的大功率电机上,可提供 850 Amps rms 交流电流。
FF 动力系统和电气工程高级总监 Mark Selogie 表示:
结果就是,FF91 一共拥有 3 个这样的电机逆变器单元,可提供高达 1050 马力的动力。 斯涅尔定律 问个问题:「在智能汽车车内广泛采用大屏的时候,你是否遇到过车机屏幕内容反射到挡风玻璃上,扰乱视线的情况?」 特别是车机屏幕越做越大的情况下,这种反射会加快人的眼睛疲劳。 而目前大部分车企的解决方案都是,在挡风玻璃或者车机屏幕上贴一层偏振膜,这就很像摄影师的在拍摄玻璃反光的时候会在镜头前加一块滤振镜一样,核心目的就是,减少玻璃的反射,在挡风玻璃上贴膜也是这个原因。 这种膜虽然可以减少反光,但在实际操作上由于安全问题不能对中心显示屏幕进行太多调整,而且挡风玻璃也不能完全封膜,因此在实践中受到了很大限制。 还有一种方案是,车企在开发的时候将车机后移,使车机屏幕一定程度上远离驾驶人,让屏幕尽可能减少和挡风玻璃的折射,这带来的问题就是交互太差。 因此,FF 提出了一种「基于斯涅尔定律设计屏幕角度,来解决折射问题的方案」。 什么是斯涅尔定律?
FF 就「如何防止显示屏图像从挡风玻璃上反射出来」做了很多工厂上的优化。 如下图所示: 可以看到挡风玻璃上的反射位置约为 60 度时,光从显示屏反射到驾驶员或乘客的眼部的路径。 这里有个光学概念:
通过解析与边界平行偏振的光与垂直于边界平面的光,可以得到以下图像: 该图表明,当反射位置约为 60 度时,平行于挡风玻璃偏振的反射率将接近零。 因此得出,如果能够确保显示器的光与挡风玻璃平行偏振(Rp),就可以解决反射的问题。 解释一下: 「这个原理其实就是物理课中说的「消光」,比如,家里有百叶窗的就会知道当百叶窗打开,因为光是光波射入,那么当百叶窗的缝隙是横着的,光穿进百叶窗的形状就是横着的;而如果你把百叶窗缝隙竖起来,光穿进百叶窗的形状就是竖着的。 那如果有两个形同百叶窗,你把横、竖的百叶窗移动,就会形成一个重合的部分,那这部分重合后原本可以透光的地方被相互填充,光就透不进来,这个原理就叫消光。」 如果还不懂,你可以做个小实验: 「你使用了一个普通的笔记本电脑,来模仿 FF91 的显示屏,在键盘上放一块透明玻璃来模拟车辆挡风玻璃。 然后将「挡风玻璃」和「显示屏」之间的角度调整约为 60 度,注意看键盘上的玻璃上会反射有电脑屏幕里的内容,然后手动向后旋转笔记本电脑屏幕,这时候注意看键盘上的玻璃上反射的内容,等到电脑屏幕向后旋转到一个角度的时候,玻璃上反射的内容就会消退,理论上如果你找到那个特定的角度,反射的内容就会完全消失」。 也就是说,如果 FF 或者其他车企能够正确设计内饰、显示屏和挡风玻璃的角度,并让显示屏具有一定的偏振方向,就可以得到一个不反射车机屏幕内容座舱体验。 所以我们能看到,为什么 FF 的前风挡的倾斜角度会保持在 60 度,这个角度不仅是也可以保证,还可以优化座舱内的光线反射条件,达到更好的用户体验。 这就和特斯拉设计 Model 3(参数|图片) 内饰其实有异曲同工之妙,很多人觉得 Model 3 的内饰设计单纯是为了减少成本,但其实特斯拉是在用一个工程方法,解决车内人机交互输入、输出复杂性的问题。 但这种基于正向开发的方案,往往车企自己不说很容易会被理解成另一个「非事实」的答案,比如内饰简陋、降低成本,并且很多人会认为这个「非事实」的答案才是正确答案。 其实很多问题可以用更为讨巧的方式来解决,但特斯拉没有这么做、FF 没有这么做、Lucid 也没有这么做。 写在最后 从目前这个时间节点来看,即使 FF 宣布 FF91 即将量产,但对于这款车量产的情况来看依然不乐观。 单纯从 FF91 的技术上来看,这款产品还挺值得期待的,但这次会不会是虚晃一枪还是要三个月后的量产情况。 更多阅读 特斯拉:FSD Beta V9.0,纯视觉能力的究极进化体特斯拉的最终形态:一家人工智能科技公司 特斯拉连续 7 季度盈利:自动驾驶加快雷达退出向纯视觉切换 焉知新能源汽车 | 一句话点评 未经允许请勿转载到 其他公众号 本文来源【焉知新能源汽车】版权归原作者所有 |