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全球最“牛”电机,自研CTB电池…小米汽车技术发布会精华回顾

2023年12月29日 20:45:01
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即便2023年要结束,但汽车圈并没有完全沉寂下来,反而12月28日这天要比以往更加热闹,因为这日子是小米宣布造车的第1003天。要知道从2021年3月30日,雷军在公开演讲中高调宣布造车后,小米汽车的关注度就丝毫不减,只到今年11月15日小米SU7在工信部申报图亮相,终于让消费者看到小米第一台车是长什么样子。

来到这天小米汽车相关技术要完全公布给大家,而前几天小米创办人、董事长兼CEO雷军在个人社交账号发文强调:小米汽车技术发布会将于12月28日举办,并表示这次只发技术,不发产品。

来到发布会现场,雷军说汽车工业的全新时代是先进的移动智能空间。说不发产品的发布会最后也用了1个多小时来讲产品,那有什么值得关注的技术亮点呢?下面就从智能电动时代五大核心的电驱、电池、车身大压铸、智能驾驶和智能座舱五个板块进行逐步分析。

小米超级电机

转速没有最卷,日后卷到35000rpm

电机是电车的驱动灵魂,电机不只是拼功率、拼扭矩,还要拼转速。因为相同扭矩底下,转速越快,功率越高。在小米超级电机没亮相之前,特斯拉Model S Paid的20000rpm在行业内领先。

首先亮相是小米超级电机 V6和小米超级电机 V6s。首先V6版的转速去到21000rpm、马力为299PS(220kW)、扭矩为400N·m,使用400V高压电驱。V6s的转速为21000rpm、马力去到374PS(275kW)、扭矩为500N·m,采用800V电驱。这两款发动机的转速表现是处在行业内第一阶梯。

不过V6和V6s的转速值已经有友商在发布会前几天打破了,好在小米超级电机还有V8版本,转速去到27200rpm,是目前是全球最高转速电机。最重要的是电机功率密度去到10.14kW/kg,是目前全球领先的电机功率密度。

这款电机拥有发 960MPa 最高强度特种硅钢片,是行业主流的 2 倍多;全自研定转子设计,双向全油冷散热,S 型立体油路设计;突破专利封锁的 54 槽 6 极设计,8 层 Hairpin 扁线绕组,槽满率 77%等。

不过想要实现更高的转速,最需要克服的是转子在高速旋转时的强大的离心力以及旋转带来的高温。特斯拉Model S Plaid为了保证电机转子在高速运转时能正常工作,他们给电机转子加入了碳纤维涂层。碳纤维的加入可以减少高转速下的离心变形,同时碳钎维能有效减少热传导,可以减少磁钢退磁风险。

为了保证高速旋转时离心力不会撕裂电机,小米超级电机的转子采用0.35mm的超级硅钢片,该钢片为业界首发 960MPa高强度特种硅钢片,是行业主流的 2 倍多(450Mpa)。散热方面则是双向全油冷散热技术,通过S型立体油路设计,更快带走电机旋转时产生的热量。

你以为这样就结束了?小米还有小米超级电机转子预研技术,其配备碳纤维激光缠绕工艺,目前已经申请专利在研发当中,其转速能去到35000rpm。

在这四款电机里面,V6和V6s已经上车,V8s已经开始量产,会在2025年上车,最后小米超级电机转子预研技术实验室预研己实现。并且小米会持续投入电机研发,目前小米在电机电控领域已经申请了155项专利,其中60项已经被授权。大家也不用担心这只是“PPT”技术,小米表示将持续投入电机研发力争成为行业领导者。

最后转速去到这么高,能为小米SU7带来怎样的动力表现呢?在动力参数上,SU7双电机版峰值功率达到495kW,峰值扭矩838N·m,零百加速时间只要2.78秒,最高极速高达265km/h。

小米自研CTB一体化电池

行业首创电芯倒置技术、871V高压平台

在电池方面,小米自研了全新超级800V碳化硅高压平台,是真800V,最高电压高达871V。此外小米还和宁德时代共同研发小米800V高压电池包。

小米800V高压电池包采用自研CTB一体化电池技术,把电池包做成车身的一部分,有效降低了汽车的竖向高度,给乘用舱留出更多空间。集成效率达到77.8%,成熟体系中最高可支持132kWh容量,1000+km CLTC续航。平台上限最高可支持150kWh容量,1200+km CLTC续航。

小米行业首创电芯倒置技术泄压阀朝下,把电芯倒放的同时,也将泄压阀倒置,对车内用户安全提供了更大的保护,同时也进一步极限释放了车厢空间。

电池包采用14层防护(3 层顶部支撑+3 层侧面防护+8 层底部防护)和17层高压绝缘等物理防护。

另外针对电池散热,采用双大面强冷却方案,电芯两大面都有散热板,冷却面积是 7.8m²,同级最大冷却面积。同时在每个电芯侧面还采用了共计 0.6 ㎡的气凝胶隔热材料 。

在智能化上,小米车云协同安全预警系统,每秒能检测电池800多个信号,检测频率是行业平均水平的10倍。小米全栈自研的电池管理软件,实现ASIL-D行业最高功能安全等级设计,紧急情况下可实现4ms内切断电流。

最后小米的电池并不是纸上谈兵,它是1050+项安全测试验证,96 倍国际耐久测试时长、7 项安全设计优化、16 项超标准验证。最重要的是在小米电池领域专利:已申请 128 项,已授权 65 项。

电车电池最大的敌人是电池,而小米汽车恰好是北方厂家,因此针对电动车低温续航低的痛点,小米专门发布了两项针对热管理技术。第一:小米高效双模热泵。该热泵两种模式,其中直接式:专热专用热量直供乘员舱,提高传热效率。间接式:一热多用连接多条热路,满足更多场景需求。-15°C CLTC工况无需额外开加热器,即可维持乘员舱的舒适温度。-20°C工况依旧能从冷空气中吸取热量为乘员舱补充热能。

第二是小米首创的三热源逐级聚能,可以将电驱生产的余热、压缩机、加热器的热能逐级聚拢,传递给座舱,最大电池加热功率高达18kW,使得在低温环境下能保证续航保持率、空调升温温度和充电速度。在这些措施底下,也让雷军在发布会喊出:“小米要立志做电动车冬季续航之王。”

小米超级大压铸

唯一一家同时自研

“大压铸设备集群”和“压铸材料”的厂商

特斯拉早在2020年开始玩大压铸,那么什么是大压铸?其实是一种高压铸造工艺,通过在高压条件下将熔化的金属注入铸模中制造零件。特斯拉上海工厂率先实现6000吨大压铸量产,将70个零件整合成了一个。大压铸的优势就是提升生产效率,但难度和成本更高。

因此小米选择自己建厂自己研发,首先一次性定制了三套压铸机,大压铸AB组,再加一套传统冲压方案,三套同时做,最终,小米超级大压铸顺利完成。小米这个一个压铸机就有718吨,整个压铸岛占地面积840平米,足有两个篮球场那么大,总重1050吨。

除了有大压铸设备,小米还还完成了大压铸全套流程及标准自研:包含60个设备,并能精密控制 433个工艺参数。

设备有了、生产流程也有了,那么合金材料是保证大压铸成功的关键,最终小米选择兼顾强度、韧性和稳定性的小米泰坦合金。小米目前是国内唯一拥有可量产自研大压铸材料的汽车厂商。

制造和材料都有,能让小米打造72合1的一体化压铸后地板,包括840处焊接点减少、2dB的车内降噪、17%的重量减轻和200万km+的耐久寿命。因此从压铸设备、设备集群系统乃至最后材料,小米自研是国内厂家唯一能做到。

小米智驾技术

变焦BEV,看得更加精准

说到纯电动车,智驾绝对是和别的竞品角力的核心技术赛道,小米的目标是2024年进入智能驾驶第一梯队。那么取得这个目标的关键是采用最新一代的底层算法:BEV+Transformer+占用网络,并将大模型技术全面融入。

首先第一项技术是变焦BEV技术,它类似鸟瞰图,能动态调节感知范围,像人眼一样变焦。具体落实到停车场环境,算法可以将整个停车场切分成上百万个网格,每个网格大小是5cm。这样的精度可以准确识别地锁的开合状态。

针对传统的占用网络,依靠的是自然语言模型,将障碍物描述成方块,不够精准。小米使用了第二项技术是“超分辨率占用网络技术“,在占用网络技术中加入超分辨率的矢量算法,直接将路面上看到的所有可视物体,都模拟成连续曲面的立体物,提高了识别精度,精度小于0.1m。

基于传统的智能驾驶,非常依赖高清地图,但问题就是目前大部分厂家还没有做到全国覆盖,一旦你行驶的地区不支持高清地图,那城市领航功能就基本完全不可用了。通过第三项技术是“道路大模型技术”,也就是小米的道路大模型技术,可以实时生成道路拓扑,效果媲美高清地图,还能像人一样实时判断路面情况。比如前方的路面正在修路,它也能准确生成智能引导线,顺畅绕行。

除了上面说到的三项感知能力,小米还有全球首个应用到量产车的端到端感知决策大模型,两者结合,能实现精准泊入0.05m的机械库位。

说完软件系统,轮到硬件部分,小米SU7搭载两颗NVIDIA DRIVE Orin高算力芯片,综合算力达到508TOPS。还有1颗激光雷达、11颗高清摄像头、3颗毫米波雷达和12颗超声波雷达等感知硬件。其中一体式激光雷达放着在车顶,能够检测最远200米的距离。

智能座舱

人车家全生态闭环

早在发布会前几天,小米澎湃OS启动新标识,迎合即将发布的小米汽车,“人车家全生态”正式闭环。关于什么是“人车家全生态”呢? 雷军表示,全面打通“人”、“车”、“家”场景,实现硬件设备无缝连接,实时车”协同,带动产业链合作伙伴,共创以人为中心主动服务于人的超级智能生态。

米澎湃OS凭借Xiaomi HyperConnect跨端互联框架,打通了包括小米汽车在内的200多个品类,覆盖了用户95%以上的生活场景。同时,因为AI的赋能,人的操作习惯又会让“人车家全生态”变得更聪明。Xiaomi HyperMind作为智能中枢,可以感知和学习人的日常习惯,提供主动智能服务。

回归到小米SU7身上,车内拥有五屏联动,它分别是16.1英寸3K超清中控屏,超大56英寸HUD、可翻转全液晶仪表盘和小米Pad生态扩展屏,并且搭载目前先进的8295芯片。

车机的最大亮点是能和手机平板做出一致性交互体验,操作上也和手机、平板一致。首先小米拥有最先进的多任务柔性框架,支持调整窗口大小,特别方便;副驾也能从右侧下滑控制中心,直接调整副驾座椅、空调,人性化设置非常合理。

假设你手机想在车机上播放,或者用习惯的手机导航想在中控屏显示,这两项操作能拖到中控屏实现拉满全屏显示。

开头说到车内采用和手机一样的澎湃OS系统,1.49秒疾速启动,同时座舱系统OTA整包升级只需约3分钟、全车整包升级约30分钟等运行快特点。其次深度适配了主流的车载应用,小米平板生态也可无缝上车。甚至,你还可以将任意手机应用“Pin到车上”,直接以原生卡片形式呈现。最后即便你是苹果用户,车机全面支持无线CarPlay车载,还可以基于AirPlay实现影音流转。甚至支持iPad后排拓展,控制空调、音乐和座椅。

在发布会现场,雷军说为小米汽车打造了专属的CarloT生态。中控大屏、储物台、座椅后背等位置均支持硬件拓展,即插即用。说白点就是中控屏下方可以加个屏幕,前排座椅后方加个iPad。

小米汽车基于摩德纳平台架构打造,设计从100项“第一、唯一、最”出发。

回顾小米造车时间线

2021年3月29日,在小米当年的春季新品发布会上,雷军喊出,“这将是我人生中最后一次重要的创业项目,我深知做出这个决定对我来说意味着什么,但我愿意押人生所有积累的战绩和声誉,为小米汽车而战。”

2021年3月30日,雷军宣布,小米集团将成立一家全资子公司,负责智能电动汽车业务,首期投资为100亿元人民币。

2021年4月1日,申请“小米汽车”商标,同月雷军透露,小米首款车型将会是轿车或者 SUV,价格区间预计在 10-30 万元。

2021年7月28日,小米自动驾驶部门宣布招聘500人自研自动驾驶。到了2021年8月25日,小米宣布以7737万美元的价格收购自动驾驶公司“深动科技”,其中深动科技会将一个20多人的团队融入到小米集团,帮助其在自动驾驶方面的技术研发,为小米造车奠定基础。到了2021年9月1日,小米汽车有限公司落地注册。

2022年7月22日,小米车联网商标获批。到了2022年8月11日,小米集团公布小米自动驾驶技术的研发进展,首期投入33亿元研发费用,组建了超500人规模的研发团队,涵盖了传感器、芯片、感知规控算法、仿真技术、高精地图、高准定位、工具链、训练能力等自动驾驶全栈技术所需人才。

2022年8月17日,有消息称小米汽车敲定电池方案, 将采用宁德时代麒麟和比亚迪刀片。从2021年3月30日的宣讲会,小米汽车的动态一直备受关注,每一次小米的发布会都会吸引大量目光,许多人都期待雷军能透露更多关于小米汽车的消息。但显然,在过去两年多时间力,雷军在公开场合没有透露小米汽车一丁点信息。

最后到了2023年下半年,小米汽车才逐渐出现在公众视野。

真正能让大家一睹小米汽车阵容是2023年的11月15日,小米SU7终出现在当时最新一批的工信部申报目录。小米汽车使用“Xiaomi”品牌和专属商标,初步命名为SU7,而其首款车型的定位将是C级豪华轿车。

在12月28日小米发布会的前几天,小米汽车官博发文说到:在小米SU7加入后,小米全新战略“人车家全生态”形成闭环,而官方的海报也能算是小米汽车第一张预告图。

那么小米SU7的竞品是谁?官方没有给出明确的答案,只是雷军在社交软件说希望小米SU7驾驶等操控性能并肩保时捷Taycan Turbo、智能化媲美特斯拉Model S。其次小米SU7官方售价官方表示会有点贵,但贵得有道理。

全文总结:历时1003天,小米汽车真的不是PPT造车,在发布会上雷军强调很多技术都是"自研",这些“自研”是汇聚许多汽车行业精英研发的成果,其次小米汽车的目标并不是要打造一款普通平庸的车,而是要赢保时捷操控、特斯拉的座舱的精品之车。事实上这次小米汽车技术发布会有很多项技术时处在领先地位,例如电机转速、电池技术等,同时优化目前智驾出现问题、拥有更加开放的座舱环境,也让更多人期待小米SU7的最终售价会是多少。

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