研判:基于線控底盤的比亞迪自動駕駛超級電動卡車技術(shù)狀態(tài)

研判:基于線控底盤的比亞迪自動駕駛超級電動卡車技術(shù)狀態(tài)的圖1
2021年11月11日,比亞迪首臺自動駕駛超級電動卡車在長沙基地下線。這臺車由比亞迪與中科云杉信息技術(shù)有限公司共同研發(fā),將投放于深圳媽灣智慧港,不僅具備真-無人駕駛技術(shù),還具備遠(yuǎn)程同步操作使用的功能。
綜合比亞迪商用車官方發(fā)布的信息比對,可以確認(rèn)這臺自動駕駛超級電動卡車采用了600伏電壓平臺+線控底盤+5G同步傳輸?shù)木C合技術(shù)解決方案。
本文將對比亞迪研發(fā)和制造,適用于港口牽引場景下的自動駕駛超級電動卡車技術(shù)狀態(tài)研讀和判定。
作為超級電動卡車生產(chǎn)商,比亞迪商用車可以根據(jù)用戶需求集成不同型號激光雷達與毫米波雷達,組成自動駕駛環(huán)境感知方案。也可以根據(jù)用戶實際需求,在激光雷達+毫米波雷達同時,增加5G區(qū)域同步傳輸技術(shù),達成自動駕駛+遠(yuǎn)程同步控制,且更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臒o人駕駛方案。
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上圖為這臺自動駕駛超級電動卡車下線時,車頭正向特寫。
黃色箭頭:正向設(shè)定的毫米波雷達(#1)
紅色箭頭:左側(cè)斜向設(shè)定的毫米波雷達(#2)
白色箭頭:右側(cè)斜向設(shè)定的毫米波雷達(#3)
紅色箭頭:疑似具備熱成像通道+白光近視場通道+白光遠(yuǎn)視場通道的視頻采集系統(tǒng)
藍(lán)色箭頭:位于車頂兩側(cè)設(shè)定2組兼容GPS與北斗2代的導(dǎo)航系統(tǒng)天線
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上圖為這臺自動駕駛超級電動卡車下線時,車頭斜向特寫。
紅色箭頭:正向設(shè)定的毫米波雷達(#1)
黃色箭頭:右側(cè)斜向設(shè)定的毫米波雷達(#3)
綠色箭頭:位于右側(cè)斜向設(shè)定的2組超聲波雷達
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上圖為這臺自動駕駛超級電動卡車下線時,右后斜向特寫。
藍(lán)色箭頭:固定在前端的壓縮空氣線纜(與后部拖車關(guān)聯(lián))
紅色箭頭:后置集成4AT的電驅(qū)動系統(tǒng)
這臺用于牽引的自動駕駛超級電動卡車,采用的600伏電壓平臺、帶有熱管理控制策略的磷鐵鋰電池系統(tǒng);集成了4AT的電驅(qū)動系統(tǒng);整車最大牽引質(zhì)量超過31噸!
采用600伏電壓平臺的磷酸鐵鋰動力電池系統(tǒng)、線控底盤技術(shù)(電液一體化線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng))以及兼容第三方提供的環(huán)境感知上裝(5G同步通訊+激光雷達(選裝)+毫米波雷達(標(biāo)配)+多通道視頻采集系統(tǒng))的自動駕駛超級電動卡車,可以被認(rèn)為是比亞迪制造最具技術(shù)含量新能源車型。
然而,從這臺適用于港口牽引作業(yè)的自動駕駛超級電動卡車展現(xiàn)的技術(shù)狀態(tài),可以一窺比亞迪無人駕駛技術(shù)技術(shù)、線控底盤技術(shù)以及大功率快充技術(shù)發(fā)展方向。
1、線控底盤技術(shù)方案:
需要特別注意的是(1),比亞迪自動駕駛超級電動卡車引入了自行研發(fā)的線控底盤技術(shù),具備線性加速、線性制動和高精度線性轉(zhuǎn)向功能。而線控底盤技術(shù)的標(biāo)配,理論上可以根據(jù)客戶需求,安裝由任意第三方開發(fā)的自動駕駛、5G同步遙控環(huán)境感知上裝模塊的能力。
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2021年晚些時候,比亞迪乘用車發(fā)布e平臺 3.0架構(gòu)。e平臺 3.0架構(gòu)相對此前平臺方案,最大的進化就是集成了自行研電液一體化制動系統(tǒng)和高精度全電轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。基于e平臺 3.0架構(gòu)的OCEAN-X,將成為行業(yè)首款標(biāo)配800伏電壓平臺+線控底盤技術(shù)+全時電四驅(qū)的超級電動汽車。
新能源情報分析網(wǎng)評測組注意到,比亞迪乘用車和商用車雖然分為兩個部門,但是諸如BMS、水冷板控制模組、磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)、BC系列電動空調(diào)壓縮機以及諸如電子水泵等附屬分系統(tǒng),都可以互換使用。可以互換的硬件,不僅分?jǐn)傃邪l(fā)風(fēng)險、降低研發(fā)成本,最大程度增加終端市場可靠性驗證強度。
比亞迪乘用車目前主推e平臺 3.0架構(gòu),比亞迪商用車則以自動駕駛超級電動卡車為藍(lán)本,都采用自研線控底盤為載具,兼容包括第三方提供的環(huán)境感知上裝的策略。
線控底盤方案中的技術(shù)難點-高精度電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng):
在比亞迪乘用車領(lǐng)域,針對自重不超過2.5噸的PHEV和EV車型,全電驅(qū)動轉(zhuǎn)向機已經(jīng)在跨度5年間完成不少于9個車型的可靠性驗證。
在比亞迪商用車領(lǐng)域,在K系列電動客車、T系列重/中/輕型電動卡車,完成了電液一體化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性驗證。
而電液一體化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的配置,是達成線控底盤所必須具備的高精度線性轉(zhuǎn)向功能的關(guān)鍵。
線控底盤方案中的可靠性節(jié)點-集成4AT的電驅(qū)動系統(tǒng):
2015年,比亞迪制造的T8系列超級電動卡車標(biāo)配了集成4AT的電驅(qū)動系統(tǒng)。經(jīng)過6年多,這套由比亞迪商用車研究院研發(fā)和量產(chǎn)的集成4AT的電驅(qū)動系統(tǒng)的最高轉(zhuǎn)速持續(xù)攀升至10000轉(zhuǎn)/分、扭矩和功率持續(xù)提升。
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需要注意的是(1),匹配集成4AT電驅(qū)動系統(tǒng)的不同型號超級電動卡車,正在包括中國、美國、歐洲和澳洲在內(nèi)不同國家(地區(qū)),接受著不同氣候、不同海拔、不同駕駛習(xí)慣和不同充電策略的終端市場驗證。
2、老技術(shù)新應(yīng)用的600伏電壓平臺:
目前在新能源民車領(lǐng)域,多采用350-400伏電壓平臺,對于裝載電量60-70度電的動力電池,可以保證50-60分鐘充滿(SOC值20-80%)。然而要向?qū)⑼瑯友b載電量的電動汽車充電周期控制在30分鐘,亦或裝載電量100度電的車型充電周期控制在50分鐘,就需要施加更高的充電功率,這就導(dǎo)致充電電流竄升至220-240安(2015國標(biāo)限定最高充電電流為250安)。那么在350-400伏電壓平臺充電電流設(shè)定在200安,數(shù)百節(jié)-數(shù)千節(jié)電芯發(fā)熱量不均衡,單體溫蒂過高必須要持續(xù)對其進行主動散熱。但是,熱失控發(fā)生的幾率大幅提升。
在2018年,比亞迪制造的秦EV450采用600伏電壓平臺(三元鋰電池系統(tǒng)),大功率充電時,電流僅維持80-100安區(qū)間,匹配完整的液態(tài)熱管理控制技術(shù),整車安全性遠(yuǎn)超同時期其他品牌在售車型。
從2018-2021年,比亞迪制造的秦\宋\唐\漢等新能源車型,即便搭載更安全的刀片電池系統(tǒng)和完整的專用熱管理控制技術(shù),也堅持將電壓平臺保持在500-600伏,為的還是大功率充電時電流和發(fā)熱量同時降低,整車安全性更好。
將新能源民用車的600伏電壓平臺+磷酸鐵鋰電池及熱管理控制策略,平移至商用車不僅為線控底盤的線性加速、線性制動和線性轉(zhuǎn)向分系統(tǒng)的良好運行提供保障,還為頻繁港口牽引運行時大功率快充補電提供安全保障。
3、兼容原廠標(biāo)配和第三方采購的環(huán)境感知上裝:
這臺自動駕駛超級電動卡車,是一款專用港口牽引作業(yè)載具。在立項時就很明確了所需要具備的功能和要達成的性能,也就是采用了的正向開發(fā)策略。
在比亞迪商用車發(fā)布的信息比對,具備5G同步通訊的功能同時,還可以通過選裝激光雷達、標(biāo)配毫米波雷達、超聲波雷達和視頻采集系統(tǒng)完成區(qū)域內(nèi)自動駕駛作業(yè)能力。實際上,可以將5G同步通訊系統(tǒng)和激光雷達+毫米波雷達+視頻采集系統(tǒng)構(gòu)成一套完整的環(huán)境感知上裝。
5G同步通訊技術(shù):
相對4G而言,5G通訊技術(shù)強調(diào)了同步這一凸出技術(shù)優(yōu)勢。通過在港口區(qū)域假設(shè)全覆蓋的5G基站,在指揮中心通過通過網(wǎng)絡(luò)由指揮員對載具進行實時同步遙控操作。
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進入5G同步通訊(遙控)的工況,主要以調(diào)用載具端的視頻采集系統(tǒng)作為環(huán)境感知。如果載具端選裝了激光雷達并標(biāo)配了毫米波雷達和超聲波雷達,那么可以5G同步通訊時,具備更高精度的作業(yè)能力和更縝密的防錯能力。
以雷達為主的環(huán)境感知上裝:
選裝激光雷達+標(biāo)配毫米波雷達+視頻采集系統(tǒng),以及在港口作業(yè)范圍與智慧道路設(shè)施匹配(增設(shè)道路靜態(tài)信息傳感器、道路動態(tài)信息傳感器),可以使得超級電動卡車的自動駕駛效率(級別)更加完善。
需要注意的是(2),較為封閉的港口區(qū)域使用的超級電動卡車,根據(jù)用戶需求可以只安裝5G同步通訊系統(tǒng)+視頻采集系統(tǒng),達成單車遠(yuǎn)程遙控操作功能;5G同步通訊系統(tǒng)+視頻采集系統(tǒng)+毫米波雷達,達成單車或集群多車要成遙控協(xié)同操作功能;激光雷達+毫米波雷達+視頻采集系統(tǒng),達成單車自動駕駛功能;
而比亞迪商用車研究院已經(jīng)開發(fā)出自行配套的不同級別的環(huán)境感知上裝方案同時,可以根據(jù)客戶需求選裝不同級別雷達和傳感器,在效率、性能和全壽命周期養(yǎng)護成本方面做到平衡。
筆者有話說:
回顧過去10年,“技術(shù)為王”的比亞迪在電動/混動乘用車、電動客車以及超級電動卡車的發(fā)展軌跡比對,堅持迭代進化策略在面對競品始終保持技術(shù)代差。
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有意思的是,2017年1月特斯拉發(fā)布了一款電動卡車,至2021年11月依舊沒有上市;2021年11月早些時候,吉利商用車遠(yuǎn)程發(fā)布一款電動卡車,炫酷的外觀和內(nèi)飾為最大亮點。從2015年-2021年,比亞迪發(fā)布了十余款8X4/6X4超級電動卡車,并投入到環(huán)衛(wèi)和運輸?shù)刃袠I(yè)商業(yè)化運營。
單從產(chǎn)品本身看,這款用于港口牽引的自動駕駛超級電動卡車,將線控底盤技術(shù)(電液一體化線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng))多種環(huán)境感知解決方案的全融合,確定了比亞迪商用車完全從技術(shù)層面力壓友商的硬核實力。
新能源情報分析網(wǎng)評測組出品

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