以電池為中心的滑板底盤設(shè)計(jì) 吳凱 寧德時(shí)代首席科學(xué)家

　　我是寧德時(shí)代吳凱，瞻璀璨之珠，聚滴水湖畔，非常榮幸此次能夠參加2023年國際汽車電子與軟件大會(huì)。近年來，寧德時(shí)代一直以動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新為核心，圍繞能量這個(gè)模塊，為我們的主機(jī)廠合作伙伴提供產(chǎn)品和服務(wù)。當(dāng)前，新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革進(jìn)程加快，各種新的模式、架構(gòu)層出不窮，寧德時(shí)代立足我們?cè)趧?dòng)力電池領(lǐng)域的專長，進(jìn)行了滑板底盤的一系列研發(fā)和創(chuàng)新，今天我想與大家分享的是以動(dòng)力電池為中心滑板底盤設(shè)計(jì)的探索和思考。

　　滑板底盤這個(gè)概念是2002年左右提出的，但是產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展應(yīng)該說就在近幾年。

　　新能源技術(shù)的不斷創(chuàng)新，深遠(yuǎn)地推動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的變革，而汽車產(chǎn)業(yè)的變革也促使滑板底盤這樣的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。過去的汽車底盤是以傳統(tǒng)燃油動(dòng)力系統(tǒng)為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，以機(jī)電液耦合實(shí)現(xiàn)車輛橫縱垂控制，電子電氣架構(gòu)中每個(gè)電控單元基本只負(fù)責(zé)控制一個(gè)單一功能單元，且彼此獨(dú)立。新能源汽車快速發(fā)展階段，電動(dòng)底盤的概念應(yīng)運(yùn)而生，這時(shí)候汽車底盤是以三電為中心，我們就不需要大量的分布式電控單元了，而是用的少量但高性能的計(jì)算單元。而現(xiàn)在，伴隨著消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)化和智能化的要求越來越高，以前底盤和車身結(jié)合在一起形成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)開始分化，滑板底盤擁有更高效的集成，更靈活的適配性，以及高速的迭代能力，才能夠快速響應(yīng)消費(fèi)者的需求。

　　滑板底盤概念雖然應(yīng)有20多年了，但是可能不同的人還是有不同的理解。我們認(rèn)為滑板底盤最大的特點(diǎn)就是車身上下分體，底盤實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)與控制。這其中伴隨著各類接口的解耦，功能模塊的合并、重組和再分配?？傮w來說以后上車體是車的大腦，是智慧空間。下底盤是小腦，是能量與運(yùn)動(dòng)單元載體。

　　具體來看，滑板底盤將成為運(yùn)動(dòng)和能量的獨(dú)立單元。我們把運(yùn)動(dòng)控制模塊、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊，能量單元，底盤機(jī)械部分有機(jī)集成。這樣不僅使得運(yùn)動(dòng)和能量能夠更加協(xié)同，也使得我們?cè)谘邪l(fā)上能夠?qū)?dòng)力系統(tǒng)作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)行獨(dú)立演進(jìn)。

　　全行業(yè)現(xiàn)在有許多企業(yè)都在做滑板底盤，那么寧德時(shí)代做底盤的優(yōu)勢(shì)在哪里，我們認(rèn)為以電池為中心，這是我們的長處所在。

　　我們從動(dòng)力電池出發(fā)，創(chuàng)新地提出了“以電池為中心“的滑板底盤設(shè)計(jì)理念，Build Around Battery。這其中CTC能量艙是關(guān)鍵，即通過電芯到底盤技術(shù)Cell To Chassis，最大化利用底盤的電池布置空間；同時(shí)高度集成了電驅(qū)，熱管理及懸架等其他系統(tǒng)部件，在降低重量和成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電池/電驅(qū)/熱管理等系統(tǒng)效率最大化。

　　CTC技術(shù)不是突然冒出來的，這是技術(shù)持續(xù)迭代的創(chuàng)新成果，我們的目的是讓電芯占據(jù)空間變得更合理，同時(shí)達(dá)到安全、能量密度等各項(xiàng)性能指標(biāo)與成本之間的最佳平衡。我們從CTP1.0開始，從無模組技術(shù)到麒麟電池的三合一彈性夾層，再到CTC，我們進(jìn)行了無數(shù)次的模擬仿真，而CTP技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，也反饋來指導(dǎo)我們的研發(fā)，正是每一次毫米級(jí)的改進(jìn)，讓CTC技術(shù)走向成熟。

　　我們認(rèn)為CTC能量艙有四大創(chuàng)新技術(shù)，分別是電池集成底盤技術(shù)、讓能量更高效，多合一及域控技術(shù)、讓能量更聰明，多源熱泵技術(shù)、讓能量更穩(wěn)定，多級(jí)安全主被動(dòng)防護(hù)技術(shù)，讓能量更安全。

　　電池集成在底盤，那么CTC能量艙的安全就變得更為重要，它的安全技術(shù)和電池包的安全技術(shù)是一脈相承的。我們同樣要做到，在某種情況下即便一個(gè)單體出現(xiàn)了熱失控，滑板底盤也不會(huì)出現(xiàn)鞭炮一樣的連鎖反應(yīng)，我們叫做不熱擴(kuò)散，單詞名字叫NP，No Propagation，這個(gè)是安全上非常重要的一點(diǎn)。我們做了四代NP規(guī)劃，這個(gè)技術(shù)可以兼容不同的電壓平臺(tái)，不同的化學(xué)體系，目前上市產(chǎn)品是第二代。針對(duì)滑板底盤，比如在一些極端情況下，車輛出問題了冒小煙，開始還不是很嚴(yán)重，可能過半小時(shí)又著火了。那么對(duì)這種情況我們就想了一個(gè)辦法，就是發(fā)生危險(xiǎn)立刻讓電池放電，把能量放掉就沒事了，我們可以利用車?yán)锟照{(diào)等等，一接到信號(hào)我就立即啟動(dòng)放電，這就逐漸變安全了。當(dāng)然我們還有3.0、4.0，4.0故障降維，我們的想法就是創(chuàng)新一些技術(shù)，即使一個(gè)單體出現(xiàn)某種意外了，滑板底盤也還能堅(jiān)持運(yùn)行，車還能堅(jiān)持開。

　　我們以前電池包里有BMS系統(tǒng)，它不僅可以對(duì)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，隨時(shí)評(píng)估電池的健康狀況；還可以完成復(fù)雜的電池算法，做到危險(xiǎn)的提前預(yù)警?，F(xiàn)在為了適用滑板底盤的發(fā)展，我們集成了域控制器SICC，進(jìn)行能量和運(yùn)動(dòng)的綜合管理。

　　最后，我想向各位專家匯報(bào)一下寧德時(shí)代在滑板底盤應(yīng)用上的思考和實(shí)踐

　　滑板底盤對(duì)于行業(yè)到底有什么價(jià)值，我們認(rèn)為是以標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建。在實(shí)現(xiàn)機(jī)械、電氣，軟件、通信、數(shù)據(jù)、服務(wù)等六大接口標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，滑板底盤有望成為未來產(chǎn)業(yè)生態(tài)的關(guān)鍵底座。首先，一個(gè)平臺(tái)支持多個(gè)場(chǎng)景，基于滑板底盤的平臺(tái)可以開發(fā)乘用車的SUV，轎車，MPV，也可以是2B的網(wǎng)約車，共享車，也可以是一個(gè)物流車。其次，軟硬件都可以升級(jí)，過去我們的汽車就是一個(gè)整體，其價(jià)值在交付時(shí)就達(dá)到頂峰。但是現(xiàn)在，我們可以實(shí)現(xiàn)全車升級(jí)，讓部件的價(jià)值實(shí)現(xiàn)延伸。第三，智能化部件的使用周期或壽命遠(yuǎn)低于機(jī)械化及電氣化的底盤部件化，上車身退休了，但是底盤依然可以發(fā)揮價(jià)值，例如作為儲(chǔ)能電池等。

　　下面我想給大家介紹一下我們的解決方案進(jìn)展，我們?yōu)楹献骰锇樘峁┝朔浅Ｓ懈?jìng)爭力的滑板底盤解決方案，在“共享”模式下，授權(quán)成本低于傳統(tǒng)方案的一半，結(jié)合滑板底盤更高的體積成組效率帶來的成本優(yōu)勢(shì)，可以大幅改善盈虧平衡點(diǎn)，借于平臺(tái)化優(yōu)勢(shì)，還可以幫助合作伙伴大幅縮短新車的上市周期。

　　目前，時(shí)代智能的滑板底盤已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，首發(fā)B級(jí)轎車完成了黑河冬季測(cè)試及吐魯番夏季測(cè)試。實(shí)現(xiàn)了75%的電池包成組效率，續(xù)航里程突破1000公里，低溫衰減在零下7度時(shí)小于30%，百公里電耗10.5kWh，實(shí)現(xiàn)了5分鐘充電300公里。底盤支持CNCAP五星級(jí)碰撞要求，下車體碰撞能量吸收大于80%。

　　做個(gè)小小的劇透，以上是我們開發(fā)的一體化智能底盤的視頻，這是一個(gè)B級(jí)車的底盤，這個(gè)底盤集成了高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系統(tǒng)，并配置了底盤域控制器，這個(gè)滑板底盤預(yù)計(jì)在明年Q3將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　滑板底盤的商業(yè)應(yīng)用之路才剛剛開啟，但我們已經(jīng)可以看到廣闊的市場(chǎng)前景，我們希望與各方合作伙伴一起，緊密協(xié)作，以滑板底盤，開未來智能化出行之端，謝謝大家！