以電池為中心的滑板底盤設(shè)計 吳凱 寧德時代首席科學(xué)家

　　我是寧德時代吳凱，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。近年來，寧德時代一直以動力電池技術(shù)創(chuàng)新為核心，圍繞能量這個模塊，為我們的主機廠合作伙伴提供產(chǎn)品和服務(wù)。當(dāng)前，新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革進程加快，各種新的模式、架構(gòu)層出不窮，寧德時代立足我們在動力電池領(lǐng)域的專長，進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力電池為中心滑板底盤設(shè)計的探索和思考。

　　滑板底盤這個概念是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，深遠地推動了汽車產(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)燃油動力系統(tǒng)為中心進行設(shè)計，以機電液耦合實現(xiàn)車輛橫縱垂控制，電子電氣架構(gòu)中每個電控單元基本只負責(zé)控制一個單一功能單元，且彼此獨立。新能源汽車快速發(fā)展階段，電動底盤的概念應(yīng)運而生，這時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算單元。而現(xiàn)在，伴隨著消費者對電動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。我們認為滑板底盤最大的特點就是車身上下分體，底盤實現(xiàn)獨立的運動與控制。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，是能量與運動單元載體。

　　具體來看，滑板底盤將成為運動和能量的獨立單元。我們把運動控制模塊、動力驅(qū)動模塊，能量單元，底盤機械部分有機集成。這樣不僅使得運動和能量能夠更加協(xié)同，也使得我們在研發(fā)上能夠?qū)恿ο到y(tǒng)作為一個有機整體進行創(chuàng)新，進行獨立演進。

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

　　我們從動力電池出發(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，實現(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，同時達到安全、能量密度等各項性能指標(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)，正是每一次毫米級的改進，讓CTC技術(shù)走向成熟。

　　我們認為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，多級安全主被動防護技術(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單體出現(xiàn)了熱失控，滑板底盤也不會出現(xiàn)鞭炮一樣的連鎖反應(yīng)，我們叫做不熱擴散，單詞名字叫NP，No Propagation，這個是安全上非常重要的一點。我們做了四代NP規(guī)劃，這個技術(shù)可以兼容不同的電壓平臺，不同的化學(xué)體系，目前上市產(chǎn)品是第二代。針對滑板底盤，比如在一些極端情況下，車輛出問題了冒小煙，開始還不是很嚴重，可能過半小時又著火了。那么對這種情況我們就想了一個辦法，就是發(fā)生危險立刻讓電池放電，把能量放掉就沒事了，我們可以利用車里空調(diào)等等，一接到信號我就立即啟動放電，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)，即使一個單體出現(xiàn)某種意外了，滑板底盤也還能堅持運行，車還能堅持開。

　　我們以前電池包里有BMS系統(tǒng)，它不僅可以對電池進行實時的監(jiān)測，隨時評估電池的健康狀況；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，進行能量和運動的綜合管理。

　　最后，我想向各位專家匯報一下寧德時代在滑板底盤應(yīng)用上的思考和實踐

　　滑板底盤對于行業(yè)到底有什么價值，我們認為是以標(biāo)準化促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建。在實現(xiàn)機械、電氣，軟件、通信、數(shù)據(jù)、服務(wù)等六大接口標(biāo)準化的基礎(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，一個平臺支持多個場景，基于滑板底盤的平臺可以開發(fā)乘用車的SUV，轎車，MPV，也可以是2B的網(wǎng)約車，共享車，也可以是一個物流車。其次，軟硬件都可以升級，過去我們的汽車就是一個整體，其價值在交付時就達到頂峰。但是現(xiàn)在，我們可以實現(xiàn)全車升級，讓部件的價值實現(xiàn)延伸。第三，智能化部件的使用周期或壽命遠低于機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)揮價值，例如作為儲能電池等。

　　下面我想給大家介紹一下我們的解決方案進展，我們?yōu)楹献骰锇樘峁┝朔浅Ｓ懈偁幜Φ幕宓妆P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，可以大幅改善盈虧平衡點，借于平臺化優(yōu)勢，還可以幫助合作伙伴大幅縮短新車的上市周期。

　　目前，時代智能的滑板底盤已實現(xiàn)技術(shù)突破，首發(fā)B級轎車完成了黑河冬季測試及吐魯番夏季測試。實現(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度時小于30%，百公里電耗10.5kWh，實現(xiàn)了5分鐘充電300公里。底盤支持CNCAP五星級碰撞要求，下車體碰撞能量吸收大于80%。

　　做個小小的劇透，以上是我們開發(fā)的一體化智能底盤的視頻，這是一個B級車的底盤，這個底盤集成了高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)，并配置了底盤域控制器，這個滑板底盤預(yù)計在明年Q3將實現(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！