从EV到ICV

全面解读广汽新能源的技术原创之路

2020-09-15 09:01:15　　来源：华龙网-新重庆客户端

　　华龙网-新重庆客户端9月15日7时讯（齐澈）展开中国新能源车销量榜单，国产特斯拉Model 3的榜首地位相当坚挺。但我们也注意到在中国品牌阵型中，广汽新能源埃安S继去年上市即创造月销“八连涨”记录后，今年更是稳居中国品牌新能源轿车销冠，发挥同样坚挺。

　　近日，广汽新能源发布了累计产销突破10万辆的消息，距离这家公司成立仅过去了37个月，这是新能源行业有史以来最快实现这一记录的车企，它完成了特斯拉不曾做到的事情。

　　新能源汽车产业作为最被寄予厚望的“朝阳”，吸引了无数资本进驻，也打造了不少成功的造车新势力，更不乏IPO后市值达千亿级的公司。但率先跑出的竟是这家成立才三年的广汽新能源！甚至业界已开始称其为“汽车界华为”。

　　这背后，到底是什么原因？

　　投30亿研制纯电专属平台

　　近年，经过反复验证，我们已经可以确定纯电动车是发展智能网联技术的最佳载体。但即便新能源汽车发展已超十年，“油改电”模式仍被当前许多车企所固守，理由自然是成本。但在智能网联逐步主导新能源汽车发展的未来，“油改电”的诸多桎梏，终究不是最佳的电动化技术路线。

　　为此，广汽新能源成立即坚持打造纯电专属平台技术，先后投入超30亿元，引用副总经理肖勇的话——“30亿只为托个底”。但这仅仅是纯电专属平台的“入场费”，后续升级还需更大的投入。这也是财大气粗的奔驰、宝马等国际车企更愿意选择合作方式来打造纯电动产品的主要原因。

　　值得一提的是，在全球汽车电动化进程日渐加速的当下，拥有原创且成熟的纯电专属平台技术的车企目前仅有特斯拉和广汽新能源。即便造车新势力也专注于纯电动车，但它们的底盘或多或少与传统燃油车仍有着理不清的渊源。至于如大众、丰田等大牌，至今仍在加紧研发首个纯电专属平台。因此我们能看到广汽新能源将纯电专属平台技术反向输出给广汽丰田，打造出iA5，说明了GEP2.0的先进和可靠已获得丰田的认同。

　　对于年轻的广汽新能源而言，快速研发专属平台并持续丰富产品线的背后，是广汽集团30多年产业积累所形成的全球研发网体系优势，即广州总院+北美三地研发中心+上海前瞻设计工作室，汇聚国际化研发人员超4300人，累计研发投入超300亿元。至2019年累计专利申请6079件，专利授权数3723件（其中发明专利575件）。2019年，以广汽研究院为核心的广汽集团国家认定企业技术中心，在国家级评比中名列全国第六、汽车行业第一。

　　正因强大的研发实力支持，让GEP2.0全铝纯电专属平台产品展露出远超“油改电”平台的性能、空间、智能和安全表现：埃安车型率先实现了超越燃油车的650km续航，提供百公里3.9秒的超跑级体验，极致平衡的50:50前后配重，燃油车难以做到的61.7%轴长比和A级车尺寸C级车体验的越级大空间，支持高精地图全速域脱手自动驾驶等，为用户带来前所未有的新鲜用车体验，大受新能源消费者的青睐。

　　产品从设计到制造都提出极高要求

　　“续航”作为汽车电动化的最大痛点，一直是各大车企努力攻坚的目标。经过近年“三电”技术的高速发展，如今主流纯电动车的续航普遍已超过500km。不少专家学者认为，当续航超过600km，基本能解决“里程焦虑”。以当前电池技术而言，这是性能与成本的最佳平衡点，再往上提升续航只能带来车重明显增加、挤压车内空间以及成本大幅攀升等问题，质价比与性价比逐步走低。

　　特斯拉曾在很长一段时间里霸占着“续航榜首”之位。直至去年10月，广汽新能源推出“全球首款NEDC续航650km纯电动车”埃安LX，一举超越了特斯拉。

　　埃安LX基于GEP2.0全铝纯电专属平台打造，采用上钢下铝架构，在全铝底盘保证极致轻量化的基础上，上车体大量采用高强度钢和热成型钢，结合第二代GAC车辆碰撞吸能控制技术，比全铝材质车体更为坚固安全。让人惊讶的是，上钢下铝架构的埃安LX车重为2吨，这比全铝车身的Model X还要轻400kg以上。

　　但由于钢和铝物理特性不同，给两者的兼容生产提出了很多技术难题。为此，广汽新能源投资47亿，建设了专业生产纯电动智能车的智能生态工厂，拥有钢铝车身柔性生产、数字化自主决策、互动式定制、能源综合利用等全球领先优势，实现了汽车制造从批量生产向大规模定制化生产的革命性跨越。智能生态工厂的钢铝车身柔性生产线采用全球首创铝铆接及点焊切换技术，可按需快速切换，生产效率不输纯钢，但智能化程度及技术领先性不可同日而语。

　　广汽新能源总经理古惠南曾多次提及埃安在制造成本及制造品质上拥有行业最强的竞争力，因为智能生态工厂升级了广汽生产方式，更好地发挥了传统精益生产和先进智能制造的优势。

　　广汽新能源通过埃安S大量装备出租车和网约车市场，并且创造出单车一年行驶20万公里的记录，充分验证了产品的高品质和高可靠。毕竟中国品牌还没有一款B端产品，能在这个由丰田、大众等合资品牌所占领的特殊市场中获得成功，埃安S收获B端市场优秀口碑更显难能可贵。这也正是古惠南多次灵魂拷问“特斯拉敢做出租车吗？”的底气所在。

　　当前，埃安全系车型承诺“电池、电机、电控”终身质保，行业独一家，意图打造“开不坏的埃安”，体现出广汽新能源对其智能制造高品质的信心满满。

　　掌握电池管理的核心技术

　　在电池技术路线上，广汽新能源选择了NCM（镍钴锰）三元锂电池。这是因为中国电池产业掌握着更多NCM的生产资源，这也是中国新能源车企普遍选择NCM的主要原因。

　　值得一提的是，虽然广汽新能源不直接生产电芯，但它却主导了自家电池包（Park）的设计与制造。通过新材料新工艺的运用，如采用航空航天领域专用的7系铝合金打造电池壳体，在提供更高强度保护的同时实现更好的轻量化，因此广汽新能源拥有着NCM技术路线上最高能量密度的电池系统。

　　电池管理系统BMS一直被特斯拉视为超长续航的“秘诀”，毕竟作为纯电动车最核心的零部件，电池怕冷怕热也怕饱怕饿，只有合理高效的电池管理才能最大化发挥出电池性能，也能有效延长电池寿命。

　　BMS的核心是管控逻辑，依靠反复测试、验证，以及海量的道路实测来持续完善。广汽新能源埃安车型搭载了广汽第四代电池管理系统，由博世供应零部件，通过液冷式智能温控，以慢冷、快冷、加热、余热回收和远程电池预热/预冷等行业最多的5种工作模式，确保电池系统温度一直处于25℃~35℃的最佳工作区间，控制精度远高于业界水平。此外，BMS对电池剩余电量估算（SOC）精度达到±3%，高于行业平均的±5%，且管控参数比行业平均水平多50%，管控范围是国标的5.6倍。埃安S能抵受住B端用车频繁快充充电，以及用车环境温差大、连续行驶强度高等考验，BMS功不可没。

　　此外，广汽新能源还有另一提升用电效率的原创科技——全球首创的热泵双层流空调技术，已搭载在埃安LX和埃安V上。通过车内上层外循环冷风和下层内循环暖风的独特送风设计，在寒冬中既能确保驾乘人员温感，也能有效防止前风挡起雾，且降低电耗，可使车辆的冬季续航能力增加30km。

　　引领新一轮动力电池技术革命

　　刚过去的“728广汽科技日”，广汽集团总经理冯兴亚介绍了广汽在动力电池技术上取得的重大突破：一是将新型硅负极材料技术应用到动力电池电芯中，使电芯实现275Wh/kg的高能量密度，届时广汽新能源埃安车型的续航里程最高可突破1000km；二是基于石墨烯优良的导电性和特殊的三维结构，未来将率先搭载于埃安车型上的石墨烯超级快充电池，可以做到8分钟充满80%电量，实现充电10分钟续航200-300公里。

　　巧合的是，特斯拉也有望在本月举行的“电池日”上发布其硅纳米线电池技术。两家车企在突破电池能量密度上均瞄准了硅负极电池。因为硅作为负极材料可储存比石墨多出十倍的电能，但由于硅电极在充放电过程中体积变化可达400%，极易破碎，因此一直难以取代石墨。

　　可以预期，在短期内硅负极电池还难以实现快速量产应用。因此，广汽新能源的石墨烯超级快充电池技术显然更受业界关注。9月7日，广汽集团首家内部孵化技术创新公司——广州巨湾技研有限公司完成注册，这是一家专注储能新材料领域研发落地的科技公司，标志着广汽正全力推动石墨烯车载应用技术发展。

　　据介绍，广汽集团从2014年已开始研究石墨烯的大规模制备，已具有独立自主知识产权的3DG石墨烯制备技术，得到的三维多级孔结构石墨烯能有效克服成本缺陷，生产制备成本可达常规制备方式的1/10。目前，广汽新能源已从电芯、模组、搭载整车多个层面初步验证石墨烯技术。广汽新能源总经理古惠南曾多次在公开场合强调“充电难是如今最大的电动化痛点”。石墨烯超级快充电池技术的应用，将能带来与燃油车加油用时接近的快速补电，更贴近当前中国新能源汽车的用车习惯与需求。

　　无论是硅负极还是石墨烯，均涉及到新材料的应用，这是第四次工业革命最显著的特征，可见两大车企在汽车产业“四化”进程中均发挥着积极的推动作用。这一次，广汽新能源的想法更超前，准备也更充足，在新一轮动力电池革命中有望实现全球引领。

　　电动系统的高度整合力全球领先

　　在纯电动力技术上，广汽新能源也有自己的原创——全球首创“三合一”高性能电驱系统。搭载前后双“三合一”电驱系统的埃安LX，静止起步3.9秒即可破百，成为中国最快的车，更进入了全球最快SUV前五。

　　广汽新能源采用的是永磁同步电机。相较于特斯拉Model S和Model X上搭载的交流异步电机，永磁同步电机具有体积小、重量轻等技术优势，但结构也相对复杂。制作永磁模块的原材料是稀土，中国的储量较为丰富，在一定程度上降低了国产永磁同步电机的制造成本。所以在国产Model 3上，特斯拉也选择了永磁同步电机。

　　“三合一”电驱系统是将电机、电控、差减高度整合，使重量降低20%，体积减小15%，功率和扭矩分别提升14%和20%，为埃安车型带来了不输特斯拉的加速及续航性能表现。轴距更短的埃安S却展现出比Model 3更优秀的空间体验优势，乘坐舒适性也更好。这说明了广汽新能源在电动系统的高度整合能力以及机械布局优化上，已经走到了世界领先水平。

　　率先开启L3自动驾驶元年

　　中国电动汽车百人会理事长陈清泰认为，中国拥有全球最大的网民基数，且中国年轻消费者对智能网联有更高的要求。因此国外知名车企在开发智能网联相关技术时往往要求以中国市场作为主要蓝本。从这点上看，中国车企显然有着发展智能网联的天时地利人和等优势。

　　近日，全球首款高精地图全路段全速域脱手自动驾驶智能车埃安LX开始交付，2020年也因此成为了L3自动驾驶元年。高精地图的率先应用，标志着广汽新能源已经进入了单车智能和车路协同的融合发展阶段。广汽新能源总经理古惠南曾指出在未来2-3年内全球率先实现L4自动驾驶的区域示范运营，有望让中国车企在全球自动驾驶领域又一次引领。

　　广汽新能源的ADiGO3.0自动驾驶系统是基于全球唯一的“高精地图+高精摄像头+高精雷达”三重感知技术。高精地图厘米级的定位精度，以及前方1公里的详细道路信息，能提前让系统了解前方路况。比如能在弯道前500米即开始减速保证以安全的速度通过弯道，而特斯拉基于摄像头的感知系统最快只能做到提前200米开始减速。同时，高精地图的丰富信息也能弥补传感器因外界环境所产生的影响，带来更安全可靠的自动驾驶体验。

　　除了在感知技术上，广汽新能源凭借高精地图超越了特斯拉，在遥控泊车技术上，也做得比特斯拉更好。特斯拉的遥控泊车只能实现“直进直出”，而今年6月上市的广汽新能源埃安V则能做到横平、竖直、斜向等6个方向的自动泊入泊出，应用场景相当丰富，且全球唯一。

　　同时，埃安V搭载了广汽新能源自主研发的，应用了华为巴龙5000 5G芯片的全球首个5G+ V2X车载智能通讯系统，成为全球首款5G车。5G+V2X是未来车载智能网联的底层架构，中国因拥有5G技术的领先优势，在智能网联的发展上有望赢得更多主导权。可以预期，基于5G技术高速率、低时延、广连接等优势，在车路协同技术上要求车与车、车与周边道路设施必须传输大量信息数据以最终实现无人驾驶上路时，广汽新能源将有望再一次凭借5G技术的优势实现引领。

　　另外我们也关注到，中国自行研制的北斗卫星导航已组网成功。这是继美国GPS和俄罗斯GLONASS后全球第三个成熟的卫星导航系统。几乎在同一时间，广汽新能源与千寻位置联合宣布，打造北斗高精度时空智能服务，为广汽新能源ADiGO3.0自动驾驶系统和5G-V2X提供高精度双频定位，让接下来高阶自动驾驶的实现更有科技底气。

　　“智能座舱”技术全面领先

　　纯电动车天生拥有零排放、静谧舒适、超高智能等健康技术优势，将能吸引更多消费者在疫后主动选择。而中国政府也已经把“智能健康座舱”的发展视为新能源汽车产业的重要突破方向。

　　打造“健康车”是广汽新能源的企业战略，至今已累计投入超5亿元开发与健康有关的功能，包括车内空气滤净、降噪、防辐射、疲劳监测等。今年疫情期间，又快速研制了“超N95级滤防”和“远程一键杀毒”功能。针对座舱空调采用了HEPA级国际最高等级滤芯，有效隔绝 PM0.3（直径0.3微米的颗粒），可达到 N95 级别以上的防护，过滤效果是普通汽车滤芯的10倍。针对“新冠病毒在56℃温度下30分钟即失去活性”的特点，埃安车型独有的热泵空调技术可以将滤芯加热至60℃，并使车内空气不断经过高温滤芯进行高效循环杀毒。通过手机远程遥控即可开启，30分钟高温杀菌的除菌率达99.92%，创建无菌化健康生态座舱。

　　广汽新能源还在疫情期间启动研发车载中药香氛技术，在埃安V上已率先搭载应用。此外，广汽新能源还专注于环保内饰材料的应用，在电磁防护上创造出0.6μT超低辐射，远低于国家100μT的标准限制；结合全球首创太阳能新风净化系统，能在车辆静止的情况下自动开启换风功能，实现快速降温，保证车内空气清新。因而在今年7月，广汽新能源“智能生态座舱”率先获得全国首个CN95健康座舱5A级认证。

　　另一方面，广汽新能源凭借5G科技的率先应用，在埃安V上打造出全球首个“5G智能健康座舱”。除搭载有5G高速网络，更率先应用高德AR实景导航，让AR增强现实技术融合地图数据、摄像头传感数据和定位算法，所见即所得；搭载全球领先的科大讯飞-飞鱼2.0自然语音系统的装备，拥有超强自学能力，无惧各地塑料普通话，实现最长90秒免唤醒+智能声源定位功能，并拓展美食和电影等生态连接；搭载行业领先的驾驶员监测系统DMS，实时监测驾驶员状态，避免疲劳与分心，提升行车安全。这些配置的搭载显然更贴合中国用户的用车习惯与国情需求，在这点上，“舶来品”特斯拉始终难有优势可言。