滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势

(报告出品方:中信证券)

滑板底盘:汽车电动化时代一体化底盘架构,有望打 破造车格局

滑板底盘是汽车电动化、智能化时代催生的一体化底盘架构

底盘是汽车运行的底座,正处于线控化变革时代。底盘包含转向系统、制动系统、悬 架系统等,是决定汽车驾驶性能、乘车舒适度的重要一环。底盘系统决定了汽车纵向、横 向和垂向多个自由度的动态行为,是汽车能够跑起来的必要条件,其对于硬件和调教都有 较高的要求、工艺难度较高。随着汽车行业的发展,汽车底盘主要系统经历了从机械系统 为主、迈向电子辅助机械系统再通往完全电子控制的线控技术系统的技术发展阶段。通过 车规级芯片、传感器、功率半导体等电子件对机械件的不断替代,实现对汽车运行进行更 精准的控制,能够更加主动地依据车辆状态和驾驶员操作来制定决策并执行,呈现出逐步 电子化、智能化的趋势。

滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势-有驾

滑板底盘是汽车电动化、智能化时代催生的一体化底盘架构。相比于传统底盘,滑板 底盘其将车辆的电池、电机、电控等动力系统,以及线性制动和转向、热管理、悬架等部 件全部集成在底盘上,从而提升了车辆底盘的集成度和平整度。由于其外表上看就像一个 光滑的滑板,所以称之为滑板底盘。滑板底盘是专为电动车设计的一体化底盘结构,原因 在于电驱电控等电动车动力系统相较于燃油车的发动机、变速箱等体积大幅减小、留出足 够的空间。并且电动车可以利用线控技术实现车辆上下解耦,使底盘与上装控制端不再有任何机械传动硬连接,进而可以自由调节其大小与空间结构,带来一个底盘可多元化应用 和可重复利用的优势。

滑板底盘的最大特性为上下车身的解耦。滑板底盘与传统底盘的一大重要区别为上下 车身分离,底盘可以搭配不同的上车体、组成不同的车型。为达成上下车身分离的目的, 滑板底盘需要采用线控转向、制动等线控系统,取消转向柱等物理连接结构,只有电子电 气架构连接。信号的传输从机械信号变为电子信号,所有的指令输入给域控制器,芯片再 传给其他执行结构。同时,滑板底盘能够基于现代化的电子电器架构来打造一个标准化的 软件接口,来承接不同上车体的功能需求。

滑板底盘是汽车底盘重构的创新温床,有望成为模块化造车的先驱者。传统的燃油车 时代,发动机、变速箱等体积较大,因此需要专门的发动机舱、并通过传动轴将动力分配 给车轮等传动系统。和传统的汽油动力系统相比,新一代电动车的集成化电驱动系统具备更高的单位体积功率,因而为底盘的排布提供了更多空间。此外,分布式驱动系统进一步 取消了半轴、万向节、差速器等部件,其存在也使得驱动系统结构更加简单、传动驱动效 率大幅提升。对于滑板底盘而言,为实现车身上下解耦,需要采用线控技术;而为达成“滑 板”这一目的,滑板底盘使用的分布式驱动和电池包布局技术有不同的底层设计理念,将 汽车设计的简洁化、集成化体现到了极致。通过简洁的车架设计,再加上模块化、通用化 的零部件,滑板底盘造车有望实现车辆平台化设计,灵活满足不同市场和用户的需求。

滑板底盘的最大优势是使造车身位变得灵活,有望打破造车格局

滑板底盘最大优势是使造车身位变得灵活,有望打破造车格局。其灵活性体现在:(1) 造车灵活:滑板底盘可以降低成本,缩短研发周期。(2)车型灵活:滑板底盘拥有高通用 率,可满足多种车型需要。(3)设计灵活:滑板底盘高度集成化,可预留更多空间。(4) 软件灵活:以软件层面的算法替代硬件方面的机械装置。

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造车灵活:滑板底盘可以降低成本,缩短研发周期。 降低造车门槛:降低开发成本,缩短研发周期。传统的车身与底盘一体,需要针对每 一款新车独立研发,因而其新车研发周期长,难度高。而滑板底盘可实现车身和底盘的分 离,车身与底盘解耦开发,既可以降低平均开发成本,又能缩短研发周期。滑板底盘厂商 PIX Moving 创始人&CEO 喻川在 2021 年接受“汽车之心”采访时表示:“假如过去车企 一个车型的开发要卖 20 万辆车来回收成本,在滑板式底盘的基础上,由于多车型共用底 盘,单一车型卖 5 万辆车就可以实现盈亏平衡”。根据中国滑板底盘初创厂商悠跑科技的 估算,应用其滑板底盘开发新车型、开发周期相比传统整车平台可缩短 6-12 个月,有助 于快速推出新车型。

比较优势的最大化利用:车厂和底盘厂可分攻上下车体开发,将精力与资源集中于优 势领域。以汽车行业新入局者为例,若前期其自己开发底盘会消耗大量资金,若采用第三 方滑板底盘既可降低研发成本,又可以更快推出产品;同时其可以将资源和精力更聚焦于 其擅长的领域:如苹果等科技企业跨界造车,可将电子电气架构构建、智能座舱功能的定 义、软件的适配等发挥到极致。

车型灵活:滑板底盘拥有高通用率,可满足多种车型需要。 滑板底盘拥有高通用率,满足未来移动的“第三空间”多样出行需要。基于滑板式底 盘的上下解耦结构,没有上下连接的操控机构和复杂的笼式框架,整个车体上装可以进行 更自由的空间规划,因此滑板底盘平台能适配多种不同的车型。同一滑板底盘车型,通过改变驾驶员的上下左右高度、上车身的大小和形状,可广泛应用于轿车、SUV、皮卡以及 商用车领域,实现“一底盘多用”,满足不同场景需求。此外,随着汽车驾驶智能度的逐 步提升,汽车将逐渐变为一个无需驾驶的、移动的“第三空间”,而滑板底盘恰能满足不 同类型移动空间的需要。

设计灵活:滑板底盘高度集成化,可预留更多空间。 滑板底盘提升了设计灵活性,为上部车舱保留更多空间。在滑板底盘的架构中,因为 驾驶者的位置、坐姿可以更加灵活,所以汽车的设计更加自由,设计不再需要为发动机牺 牲。而底盘将电池、传动系统、悬架、传动、制动等系统部件提前整合在一个平整的底盘 上,上部的空间更加宽阔、也为上部车舱的开发提供更多想象和可能,给消费者带来更独 特的体验。例如,Rivian R1T 利用座舱与货箱之间空间设计了一个贯穿车身左右的宽大通 道(Gear Tunnel),不仅可以用来存放滑雪板、钓鱼竿等长物品,还开发了可收至其内的 营地厨房,扩展出新的使用场景,完美契合了皮卡用户载货、进行户外活动等需求。

软件灵活:以软件层面的算法替代硬件方面的机械。 标准化硬件接口,算力拓展和全车软件升级更加灵活。与传统的汽车不同,滑板底盘 往往具备更先进的电子电器架构,以软件层面的算法替代硬件方面的机械,对一些传统要 求复杂机械结构的运动功能有差异化的解决思路,例如:原地转向调头等。悠跑科技打造 了“可插拔环网电子电器架构”:基于在硬件标准化的基础上,悠跑超级底盘在 VIU(Vehicle Intranet Unit 区域控制器)区域做了硬件接口标准化,由此来实现软件平台化,从而使得 软硬解耦,可以实现异步开发,打通整车域的智能化,最终为用户提供个性化体验。此外, 悠跑科技的 UP 超级底盘,还可以通过标准化的接口,实现算力拓展、软件升级等灵活配 置,为未来 L4 及以上自动驾驶预留足够的算力空间。

滑板底盘切入非承载式车身设计,更适宜自动驾驶企 业、跨界造车者及商用车企业

滑板底盘适宜切入非承载式车身设计车型:轻卡、皮卡、越野 SUV 等

非承载式车身是刚性车架与车身柔性连接,能够提供更平稳、安全的“烂路”驾驶体 验。非承载式车身的底盘是一个独立的刚性车架(大梁),车架像一个“壳”,与车身通过螺 栓和弹性元件等方式连接;发动机、传动系统等固定在车架上。当车辆经过崎岖道路时、 四轮受力不均匀时,独立车架能够吸收路面的冲击,具有良好抗颠簸、扭转刚度,提供野外道路更好的平稳性和驾驶体验;同时车身不易变形、扭曲,安全程度提升。因为非承载 式车身能够提供更平稳、安全的“烂路”驾驶体验,且载重能力相对较强,所以专业越野 车和卡车、客车等商用车常采用这种结构。 承载式车身是一体化车身,能够提供更经济、平稳的“公路”驾驶体验。与非承载式 车身相对应,承载式车身的特点是没有了车架,整个车身融为一体,而发动机、传动系统、 悬挂系统都安装在车身指定的位置上。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承 受各种负荷力的作用,发生碰撞时通过吸能、溃缩等方式保证车内人员安全。承载式车身 轻量化更好、燃油经济性高,能够提供更平稳的“公路”驾驶体验,整体式车身安全性也 较高,所以大多数轿车、城市级 SUV 等乘用车都采用承载式车身结构。

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由于非承载式车身抗颠簸性能好、抗冲击能力强,因此非常适合越野 SUV。非承载式 车身的车身和车架是采用螺栓和弹性元件联接的,具有底盘强度高、抗颠簸性能好、抗冲 击能力强的特点。其车身强度高、刚性高,在公路上行驶的时候,会感到比较平稳,因此 很适合越野 SUV 车型,代表车型有长城汽车坦克系列、丰田普拉多等。

由于使用工况多样、改装需求大,轻卡和皮卡等轻型商用车常采用非承载式设计。根 据中汽中心数据,2020 年中国有约 510 家轻卡整车销售企业(有目录、有销量),而轻卡 底盘生产企业仅有约 110 家。其原因为,轻型商用车领域产品使用工况各有不同,很难做 到车身的统一化生产,所以这些“小众”需求催生了改装业态:底盘和上装分开生产,改 装厂购买底盘、并组装好合适的载具,改装为一个完整车辆。因为这种“分体式”生产的 需求,轻卡和皮卡等轻型商用车常采用非承载式设计,量产代表车型有长城汽车炮系列等。 此外,还有大量的应急指挥车、消防车、救护车等轻型商用改装车需求。

滑板底盘模式有望成为这类 “小众需求”的“统一答案”。根据中汽中心数据,2020 年轻卡底盘改装销售的车辆约 19 万辆,在轻卡销售中占比 9%;轻客底盘改装销售的车辆 约 2.6 万辆,在轻卡销售中占比 12%,实际市场中此种类型的销量占比更高,我们预计至 少达到 30%以上。这种“底盘+上装”的分体生产销售模式来自于需求的高度多元化,其 本质是动力和载具的解耦,而滑板底盘是上下车体的彻底分离,其理念一脉相承。无论是 越野 SUV、还是轻型商用车,滑板底盘都有望通过统一的底盘平台这一新业态、新技术, 更好解决存在已久的“小、散、乱”的市场需求。

滑板底盘更适宜自动驾驶企业、跨界造车者及商用车企业

滑板底盘商业模式更适宜自动驾驶企业、跨界造车者及商用车企业。滑板底盘会进一 步降低造车企业进入的资金和技术门槛,但对于已有成熟底盘技术的传统整车厂商而言, 滑板底盘的这些优势或无法得到充分体现,因此介入机会相对较小。从落地前景来看,滑板底盘因其独特的优势更合适这几类企业: (1)自动驾驶领域企业:滑板底盘可以较好满足类似无人驾驶小巴、自主送货配送 等未来多样化场景。 (2)跨界造车企业:寻求跨界造车、产品矩阵较为单一的玩家,尤其是智能造车的 跨界入局者;滑板底盘这一模式将弥补企业对车辆研发、制造的短板,取双方优势,实现 共赢。 (3)商用车企业:商用车的渣土车、载货车、牵引车等各有不同的使用工况,单一 车型的销量规模较小。而商用车对底盘差异化要求不高,更关注功能、成本、耐用性。所 以基于滑板底盘,商用车可根据不同需求拓展出不同车型,并快速应用到经营活动中。 (4)对于电气化转型较为困难的边缘小型传统燃油车企:滑板底盘的商业模式可以 帮助该企业快速实现新能源化转型。

国内外多家企业已进军滑板底盘技术,分为滑板底盘供应商和造车厂商两类。目前滑 板底盘赛道上的玩家主要分成两类:一类是供应商,对外提供自身的底盘或者底盘的 ODM 服务,主要面向特定的商用车领域,代表企业有国内的 PIX moving 和以色列的 REE。另 一类是直接制造电动整车的企业,代表企业是美国的 Rivian。

Rivian 是基于滑板底盘造车的整车厂商典型代表,2023 年销量目标为 5.2 万台。 Rivian 作为美国的造车新势力,主营业务是基于滑板底盘等技术,生产、制造并销售纯电 动越野车、皮卡与货车的整车制造厂商。Rivian 是全球滑板底盘企业中进展最快的一个, 目前在售车型电动皮卡 R1T、电动 SUV R1S 均已量产,起售价分别是 7.3 万美元和 7.8 万美元。根据 Rivian 官网信息,Rivian 于 2023Q3 共生产汽车 1.63 万辆(同比+121%, 环比+17%)、交付汽车 1.56 万辆(同比+136%,环比+23%),公司预期 2023 年销量目 标为 5.2 万辆。2021 年 Rivian 已于美股 IPO 上市,根据 Rivian 官网披露,股东亚马逊计 划从 Rivian 独家订购 10 万辆电动送货车。

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国内大厂纷纷入局:哪吒汽车、北汽蓝谷、宁德时代尝试滑板底盘造车。当前国内电 动车竞争日益激烈,高效率的一体化电动底盘在降本增效、满足消费者多样化需求上格外 重要,哪吒汽车、北汽蓝谷等国内整车厂和宁德时代等国内零部件厂商纷纷入局。2023 年 3 月,北汽蓝谷的公告向特定对象发行股票募集资金不超过人民币 80 亿元,其中包括面向场景化产品的滑板平台开发项目,项目总投资约 20 亿元。2023 年 1 月 10 日,哪吒 汽车与宁德时代全资子公司时代智能签署 CIIC(CATL Integrated Intelligent Chassis)一 体化智能底盘合作协议,双方将联手探索滑板底盘技术。2023 年 8 月的哪吒汽车科技日 上,哪吒汽车发布了“浩智滑板底盘平台”技术,该平台采用全栈自研、可使开发周期缩 短 30%,并采用前后车体一体化压铸、能量舱 CTC 等技术,可以使下车身减重 16%、下 车身生产效率提升 20 倍。根据《证券日报》报道,2023 年 11 月 30 日,宁德时代首席科 学家吴凯在 2023 年国际汽车电子与软件大会上宣布:宁德时代旗下时代智能开发的滑板 底盘已实现技术突破,与合作伙伴首发的 B级轿车已完成黑河冬季测试及吐鲁番夏季测试, 该滑板底盘集成了高压低压、转向和制动系统,并配置了底盘域控制器,预计在明年三季 度将实现量产。

中美滑板底盘可渗透市场空间约 500 万辆

美国市场:滑板底盘可渗透市场空间超 350 万辆,主要为电动皮卡、越野 车

美国消费者偏好大尺寸、动力性能强的车型。根据中汽协数据,2022 年美国分车型 销量排行前十的车型中,有四款车身长度超过 5.5 米的全尺寸皮卡车型、一款车身长度 5.2 米皮卡车型(丰田 Tacoma)、一款车身长度 4.8 米的中大型 SUV(吉普 Grand Cherokee); 从动力性能角度看,以上六款车型搭载的发动机排量普遍在 3.5L 以上,最大功率超过 300kW。另外两款销量前十的纯电车型特斯拉 Model Y/Model 3 的入门版本最大功率也接 近 200 kW。美国市场的热销车型与中国市场热销的小尺寸、小排量车型形成鲜明对比, 体现出美国消费者热衷于购买大尺寸车型,并且对车辆的动力性能要求较高。

皮卡与越野 SUV 占据美国汽车市场重要地位,2022 年销量超 350 万辆,占比超 1/4, 皮卡车型已替代轻卡承担运输任务。拥有非承载式车身的皮卡与越野 SUV 车型在美国汽 车市场备受消费者青睐。根据 Marklines 数据,2022 年皮卡与越野 SUV 这两种车型在美 国市场的销量分别达到 273 万辆/85 万辆,二者合计销量超过 350 万辆,占当年美国汽车 总销量 25%,在美国汽车市场占据重要地位。与中国商用车市场上轻卡车型的热销不同, 美国市场的轻卡份额很小,其运输功能已经被皮卡车型替代。

皮卡与越野 SUV 市场新能源渗透率较低(2022 年分别为 1.2%、5.2%),仍处于电 动化进程的早期。虽然近年福特、丰田等皮卡与越野 SUV 市场的主要玩家已经顺应电动 化浪潮,推出对应车型的混合动力、纯电动版本,但受限于电动车型续航里程较低、补能 时间长、充换电基础设施建设不完善等因素,电动皮卡与越野 SUV 车型尚未建立充分的 消费者认同。根据 Marklines 数据,2022 年燃油车型目前仍是皮卡与越野 SUV 市场的销 售主力,新能源车型渗透率仅为 1.2%/5.2%,处于电动化进程早期。

电动皮卡相比燃油皮卡,在动力性、经济性、环保性与舒适性方面都具有显著优势, 北美皮卡电动化有巨大潜力。电动皮卡不受发动机转速限制,可以在绝大多数工况下直接 输出最大扭矩,其动力表现和拖曳表现显著优于燃油皮卡。这一动力特性在皮卡这类具有 较大载货、拖曳需求,且需要兼顾非铺装路面行驶性能的“工具车”上意义尤其重大。并 且,电动皮卡的单位里程行驶成本低于同级别燃油皮卡,拥有更好的经济性表现;电动皮 卡在行驶过程中无废气排放,更适应日益严苛的环保要求。此外,电动皮卡没有搭载发动 机这一主要噪音源,相比于燃油皮卡,能够有效改善车辆行驶过程中的噪音表现,具有更 好的驾乘舒适性。特斯拉、美国三大车企、初创公司等纷纷加强相关布局,其中特斯拉 Cybertruck、福特 F-150 电动版、通用悍马皮卡的预定订单均大幅超市场预期,广泛吸引 新受众。根据 TeslaReservationTracker 数据,Cybertruck 预定客户中仅有三分之一之前 购买过皮卡,电动皮卡有望切出“新蛋糕”。电动皮卡同时拓展了皮卡和新能源汽车的潜 在受众,北美皮卡电动化有巨大潜力。

滑板底盘率先量产 Rivian R1T 定位完美契合美国市场需求,竞争优势明显,有望打 开皮卡与越野 SUV 电动化市场空间。Rivian 基于非承载式滑板底盘打造的两款产品:电 动皮卡 R1T、电动越野 SUV R1S 的车身尺寸分别超过 5.4 米/5.0 米,现有动力组合可以 输出 835 匹最大马力(约合 623kW),瞄准皮卡与越野 SUV 市场,并精准契合了美国消 费者大尺寸、强动力的购车需求。相较于传统汽车厂商推出的“油改电”车型(如福特 F150 Lighting),Rivian 的产品在架构设计上拥有显著优势,且在续航里程、动力性能与空间利 用率上都表现卓越,在市场竞争中优势明显。我们认为 Rivian 将在美国皮卡与越野 SUV 市场的电动化进程中不断扩大市场份额,占据行业龙头地位。并且,Rivian 的滑板底盘技 术将车身与底盘解耦,降低了车辆设计与研发难度、为汽车改装提供了更大的自由度,在 未来可能会引发美国汽车改装行业的变革。

中国市场:滑板底盘可渗透市场空间超 100 万辆,主要为轻型商用车

中国非承载式轻型车 2022 年总销量达到 268 万辆,其中轻型商用车(主要为轻 卡、皮卡、轻客)销量达 245 万辆,越野 SUV 销量达 23.2 万辆。轻卡是我国短途、 轻货运输的重要工具,根据中汽协数据,2022 年中国轻卡年销量 162 万辆,受疫情、 蓝牌新规落地等因素影响,同比-23.4%。从过往销量看,180-220 万辆是近五年轻卡 市场累计销量的众数区间。2022 年,中国皮卡年销量 51 万辆,同比-6%,销量走势 相对较平稳;轻客销量 32 万辆,同比-22%;越野 SUV 销量 23.3 万辆,同比+10.1%, 2021、2022 年中国越野 SUV 销量跃升主要原因为坦克 300 车型“破圈”,带来市场 扩容。

滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势-有驾

轻卡和皮卡在我国对应的货运市场相似,但轻卡占据主导地位,主要原因为轻卡成本 具有较大优势。轻卡和皮卡在我国对应的市场相似,均是以家具家装、农副食品以及日用 品等消费物资的城市物流配送为主。但相较于美国,在中国货物运输市场轻卡占据了主导 地位;而皮卡在中国的使用场景相对较少,多数情况为自用或农用。这一现象主要原因为: 对生产资料而言经济性至关重要,中国轻卡的购置成本低于皮卡。此外,此前皮卡使用在国内受到诸多限制,皮卡在很多城市不得白天进城,阻碍了普通消费者购买皮卡做“商城 两用车”的可能性。而当前国内皮卡解禁才刚刚开始,部分地区依旧处于“半放开状态”, 主销区域集中在西北、西南等多山地区,华东、华南等经济发达地区以及一线、新一线城 市尚没有质的增长。

在中国,皮卡+轻客+越野 SUV 市场将是滑板底盘的主要发展的市场,这类车型近 5 年中国市场的总销量处于 100-120 万辆的区间。由于轻卡成本较低,短期来看滑板底盘的 成本难以降到足够低的位置,因此初期可能在高端轻卡市场有扩展的需求。2018-2022 年 “皮卡+轻客+越野 SUV”中国市场的总销量处于 100-120 万辆的区间,我们认为这些车 型将是滑板底盘有望渗透的主要市场,潜在的可渗透市场空间超 100 万辆。

2022 年,轻卡与皮卡市场新能源渗透率不足 5%,仍处于电动化进程的早期;电动轻 客销量同比大增 196.3%,渗透率达 25%。根据商用汽车总站网站的数据,2022 年,电动 轻卡/电动皮卡的销量为 5.5 万辆/0.3 万辆,渗透率为 3.4%/0.6%,仍在起步阶段。但随着 蓝牌新规开始正式执行,双碳战略的推进以及皮卡入城政策的放开,未来几年电动轻卡/ 皮卡的渗透率有望不断提升。根据商用汽车总站网站的数据,2022 年电动轻客销量达 8.1 万辆,同比大增 196.3%,渗透率提升至 25%,渗透率快速攀升。近两年,随着各商用车 企业三电技术的深入打磨,纯电动轻客在之前存在的“续航焦虑”和“补能时间较长”等 问题已经得到了很好的解决,具备了大面积投入市场的条件,渗透率有望进一步提升。

中美滑板底盘可渗透市场空间约 500 万辆

综上所述,我们认为由于滑板底盘上下车身分体式生产的特性,滑板底盘更适宜于非 承载式车身车型的生产。由于全球的非承载式车身车型空间难以详细统计,我们以两大全 球汽车市场中国和美国为例对市场空间进行估计:在美国,非承载式车型主要包括皮卡和 越野 SUV,2022 年销量超 350 万辆,滑板底盘有望在这些车型中加以渗透。在中国,非 承载式车型主要包括轻卡、皮卡、轻客和越野 SUV。但由于轻卡成本较低,短期来看滑板 底盘的成本难以降到足够低的位置,因此我们认为滑板底盘将有望在皮卡、轻客、越野 SUV 的车型市场中渗透,对应的车型销量空间约 90-120 万辆。因此,我们认为中美两国滑板 底盘可渗透的车型市场空间约 500 万辆。

从 Rivian 看滑板底盘的发展趋势:优势初现,可圈 可点

为了更加深入研究滑板底盘的发展趋势,博奇汽车技术有限公司(本文简称为博奇数 据)对全球首个滑板底盘量产车型 Rivian R1T 进行了整车和零部件的全方位的剖析对标。 中信证券研究部汽车及零部件研究团队联合博奇数据对此做出了详细的研究和解析,包括 车辆的滑板底盘结构、底盘系统、三电系统等方面,旨在明晰滑板底盘发展进程现状、Rivian R1T 先进技术的使用以及厘清产业后续发展方向进行技术和趋势的结合。博奇数据是一家 位于上海的汽车技术的研发和创新的竞品分析数据库平台公司,致力于用智能软件驱动数 据形成解决方案。博奇数据通过 AI 算法提供多维度数据作为依据,并通过“达尔文”数据 系统从性能、成本、工程、可持续、供应链五个维度为客户提供解决方案。

Rivian R1T:全尺寸纯电动高端越野皮卡

Rivian R1T 定位全尺寸纯电动皮卡车型,外观设计前卫,北美起售价 7.3 万美元。 Rivian R1T 为皮卡车型,采用纯电形式驱动,车身尺寸为 5475*2015*1815mm。Rivian R1T 的外观采取典型的硬派越野车设计风格,车身线条硬朗方正;同时也运用了环绕式前灯带、 贯穿式尾灯等纯电车型典型设计要素,很有辨识度与未来感。Rivian R1T 的内饰设计仍保 留了传统美式皮卡的设计风格:内饰设计风格简约,以横平竖直的方正线条为主,并通过 装配大面积的木纹饰板增添车辆的豪华感。Rivian R1T 在北美地区的起售价为 7.3 万美元, 定位显著高于“油改电”的皮卡车型(如 5 万美元起售的福特 F150 Lighting)。

Rivian R1T 动力与越野性能强悍,并具有较高可靠性。根据 Rivian 官网信息,R1T 车型的四电机版本拥有 835 匹的最大马力(约合 623kW),最大扭矩为 1231N·m,零百 公里加速仅需 3.0 秒,并且可以提供最高 11000 磅的牵引力。同时,Rivian R1T 离地间隙 14.9 英寸(约 38 厘米)、拥有 3 英尺(约 90 厘米)的涉水深度,能够在爬坡度数 100% 的岩石道路行驶。R1T 还获得了 2023 年 J.D.POWER 进行的美国电动汽车调研中取得了 最高的满意度,在车辆质量与可靠性、充电便利性以及电池续航里程准确性等多个指标中排名第一。

架构:滑板底盘架构,带来空间和平台化优势

Rivian R1T 为非承载式车身,由白车身和车架两部分组成。Rivian R1T 采用的非承 载式车身结构,白车身安装在车架上,通过螺栓连接。其中,白车身由钢板冲压焊接成型, 车架为钢板冲压成型。白车身尺寸为 5307mm*1977mm*1474mm,重量为 365.5kg。车 架重量为 217.5kg,外侧长 5035mm,宽 1614mm,高 811mm,车架内侧长*宽为 2640*1272mm(注:车架内部中空用于放置电池包的空间大小),足以放置电池包。车身 与车架通过螺栓刚性连接为一体,共同承担对电池包的防护。

Rivian R1T 采用典型的滑板底盘结构:上下车身解耦,采用螺栓连接。一般而言, 车的上下车身为一个整体,上车身由车身框架和外部车身面板组成,其主要功能是提供车辆的结构强度、刚性和安全性,保护乘客和车辆内部的部件。而下车身是指车辆的底盘结 构,主要功能是支撑和承载上车身,并提供车辆的动力等性能。而 Rivian 的上下车身解耦, 之间靠螺栓连接:车身和车架间通过螺栓连接,前后悬架也与车架通过螺栓连接,同时还 有支架加强固定螺栓。根据博奇数据,其中,从车架底部安装螺栓 36 个,从车身上部安 装螺栓 22 个,上下车身共计由 58 个螺栓进行固定。此外,前悬架与车架连接螺栓 16 个, 后悬架与车架连接螺栓 10 个。电池包与车架连接螺栓共计 22 个,与车身连接螺栓 8 个。 由于车身上下解耦,Rivian 在碰撞强度和扭转刚度上与传统底盘相比存在一定差异,底大 梁的架构提供了结构的强度、稳定性和确保了车身的整体刚性。

上下解耦设计使 Rivian R1T 内部空间充足且灵活,提高了实用性。根据 Rivian 官网 信息,Rivian R1T 的车身尺寸为 5475*2015*1815mm,内部储存空间达 62 立方英尺(约 1.76 立方米),能够容纳露营帐篷、行李甚至是山地自行车等户外设备,充分满足用户的户外需求。同时, Rivian R1T 内饰细节丰富。例如,Rivian R1T 在乘员舱与货箱之间布 置了一个名为 Gear tunnel(齿轮隧道)的区域,这一贯穿式储物空间用于为车主放置滑 雪板等大型户外装备,甚至可以抽拉出并组装成营地厨房。这一设计特点能够最大限度地 利用滑板底盘架构的优势,为车辆提供了出色的内部空间利用效率和实用性。

Rivian R1T 离地高、删除车架横梁,为放置电池包腾出更大空间。传统非承载式车 型的车架与白车身之间有橡胶衬套等柔性材料隔绝,往往需要搭载若干根横梁以加强车身 扭转刚度;而 Rivian R1T 则去除了衬套等柔性材料,将白车身直接连接在车架上。因此, Rivian R1T 的车架上并未配置横梁,为电池包的布置腾出更大空间。此外,Rivian R1T 离 地间隙 14.9 英寸(约 38 厘米),因而 Rivian R1T 有足够的空间布置双层电池包(单层高 度 10cm 左右),解决了续航的后顾之忧。

Rivian R1T 的电子电气架构包括 4 个域控制器,上下车身之间预留接口便于连接。 Rivian R1T 搭载了 4 个域控制器,包括智能控制模块(包括自动驾驶和智能座舱)、电控 悬架控制模块(包括底盘和动力系统)、车身控制模块(包括车门、灯光、座椅等)和后 域控制器。Rivian R1T 整车有 15 条低压线束,通过插头连接整车电器,实现整体电器功 能拓扑。为了满足电气系统的需求,Rivian R1T 上下车身之间会预留电气接口,用于连接不同模块之间的电线、传感器和控制单元等,以实现车辆各个功能的协调操作,使得不同 模块之间可以进行数据传输和通信。

底盘:轻量化、集成化、平台化

Rivian R1T 底盘采用平台化设计。Rivian R1T 的动力系统、电池包、悬架等安装在 车架上,组成滑板底盘,更易匹配各种车身造型。车架中部为两根直纵梁,与横梁组成方 形框架,更易布置电池包。Rivian R1T 前后悬架模块化设计,安装在车架上,可以调整车 架长度。Rivian R1T 可根据电池容量方便调整纵梁尺寸,使平台化扩展更优。

Rivian R1T 底盘采取轻量化设计,主要为材料轻量化、结构轻量化等方式。材料轻 量化是底盘轻量化的主要方式。首先,Rivian R1T 的悬架大量采用铝合金等轻量化材料。 前副车架、摆臂、减震器、空气弹簧都采用铝合金等轻量化材料,后副车架、摆臂、减震 器、空气弹簧等也采用铝合金等,轻量化系数高。其次,Rivian R1T 的转向节、减震器、 前制动钳、三电系统壳体等也采用铝合金材料。此外,Rivian R1T 的结构上同样有许多轻 量化的设计。Rivian R1T 的驱动轴为 4 个等速球笼式驱动轴,传动轴中间轴采用空心轴。

滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势-有驾

悬架:超越同级车型、配有空气悬挂,利于平台化应用

Rivian R1T 采用双叉臂式独立前悬架和 5 连杆式独立后悬架。Rivian R1T 前悬架主 要零件重量 62kg,采用双叉臂式独立悬架系统,通过两个上下叉臂和减震器连接车轮与车 身,提供了优异的悬架运动控制和稳定性,为驾驶者带来舒适且动力十足的驾驶体验。后 悬架主要零部件重量 63.8kg,采用多连杆式独立悬架系统,利用多个连杆和减震器连接车 轮和车身,具有较高的调校灵活性和乘坐舒适性,能够适应各种路况和驾驶条件。

Rivian R1T 超越同级车型、配有空气悬挂以利于平台化应用,为车辆提供了卓越的 悬挂性能和驾驶体验。Rivian R1T 搭载了空气悬架,能够调节悬架高度、阻尼和刚度,进 而提升车辆舒适性与操控稳定性。其中,该车型的前悬架采用液压主动减震器与空气弹簧 集成一体结构,空气弹簧与减震器外壳采用铝合金材料,轻量化设计,上端螺栓固定车架 上,下端固定摆臂上。上述一体式结构可以节省空间,利于空气弹簧的布置。

智能化:智能驾驶达到 L2 级别

Rivian R1T 可实现 L2 级辅助驾驶功能,并搭载摄像头、毫米波雷达等组件。根据博 奇数据,Rivian R1T 的传感器配置较为完备,包括 12 个摄像头、12 个超声波雷达和 5 个 毫米波雷达。基于上述传感器和 2 颗安霸 CV2 芯片,Rivian R1T 可以实现 AEB(自动紧 急制动)、ACC(自适应巡航)、LKA(车道保持辅助)、BSD(盲区监测)等 L2 级别智能 驾驶功能。此外,Rivian R1T 的智能驾驶系统支持 OTA 更新,后续智能驾驶功能有望持 续完善。

Rivian R1T 智能座舱系统包含前后三块屏幕,搭载亚马逊语音助手 Alexa。Rivian R1T 智能座舱系统显示包含前后三块屏幕,分别为前排 12.3 英寸的组合仪表屏、15.6 英 寸的触控中控屏(其中中控屏支持分屏显示),以及后排 6.8 英寸的显示屏。智能语音上, Rivian R1T 搭载亚马逊语音助手 Alexa。此外,Rivian R1T 支持车机手机互联,支持 GPS 导航系统,支持 4G 网络,并具有 6 个 USB/Type C 接口。作为一款高端豪华皮卡车, RivianR1T 的智能座舱表现相较于特斯拉等车载智能系统龙头公司相比不甚出众,但已基 本可以满足消费者的日常出行和皮卡消费者对于车辆可靠性的需求。

从 Rivian R1T 看滑板底盘技术特性:线控技术为必 须,多使用分布式驱动、电池包布局技术提高集成度

线控底盘技术:完全电控精密控制汽车执行,上下车身完全解耦的必由之 路

线控底盘技术精简了机械物理连接,通过完全的电控实现对汽车执行机构的精密控制。 在传统底盘技术中,当驾驶者做出踩下制动踏板/、转动方向盘等动作时,力通过机械连接 装置传导到执行机构,(在液压/气压等装置的辅助下)车辆完成相关动作;线控底盘系统 则是通过各个位移传感器将力信号转化为电信号,传导至 ECU(Electronic Control Unit, 电子控制单元)后计算出所需要的力,然后由电机驱动执行机构完成相关动作。线控底盘 系统取消了大量的机械连接装置及液压/气压等辅助装置,一是有助于车辆提升安全性,具 备响应速度快和控制精度高的特点,二是减少了力在传导过程中能量的损耗,三是可磨损 部件减少维护成本降低。线控底盘技术的发展预计将大幅提升汽车能量利用效率,提升新 能源汽车的续航能力,同时现在新能源汽车更高的电气化水平可以有效支撑线控底盘系统 的正常运行。

线控底盘分为线控制动、线控转向、线控油门、线控换挡四大系统,其中线控制动和 线控转向是重点。线控底盘主要分为线控转向、线控制动、线控油门和线控换挡四个部分。 底盘线控化的技术发展顺序为,线控换挡/油门、线控制动、线控转向,直至底盘完全线控 化,实现汽车状态控制(Vehicle Stability Control,VSC)。线控制动与线控转向是线控底盘的关键技术,处于大规模商业化前夜。其中线控制动于 2018 年正式量产,特斯拉 Model 3 和比亚迪汉等爆款车型分别搭载博世的 Two-Box 及 One-Box 线控制动产品;线控转向 在 2023 年特斯拉 Cybertruck 的发布后将迈入量产。我们认为,线控制动和线控转向系统 已处于大规模商业化前夜,渗透率有望加速提升,行业将迎来爆发式增长。

线控制动反应迅速准确、能实现高效能量回收,在新能源汽车中渗透率将快速提升。 线控制动是高级别自动驾驶的必须选项,但其主要推动力来自于新能源车的普及,因此其 整体渗透率主要是随着新能源车渗透率的提升而不断提升。线控制动和现有的制动系统相 比具备三大优势:(1)反应迅速:根据博世官网,线控制动缩短制动时间约 400 毫秒,缩 短制动距离 4~10 米,大幅提高安全性;(2)节省能耗:摆脱对真空助力的需求,降低了 制动系统的成本和重量,实现较高效的能量回收;(3)具备独立自主性:线控制动可以实 现整车级的自主协调控制,解除了驾驶中人、车之间的连接关系,是 L3 及以上级别自动 驾驶系统重要的执行端基础。线控制动产品主要包括两种路线,一种是 EHB(Electric Hydraulic Brake,液压式线控制动),另一种是 EMB(Electric Mechanical Brake,机械 式线控制动),目前已经成熟的线控制动产品主要采取的是 EHB 技术,是电子与液压相结 合的制动系统。

线控转向具有相应精度高、设计灵活、碰撞安全性高等优势,其渗透率有望随高阶自 动驾驶渗透率的提升而提升。目前市场上大部分车型采用的都是 EPS(Electric Power Steering,电子助力转向系统),随着汽车自动驾驶进程的推进以及高级别自动驾驶渗透率 的逐步提升,转向系统会向线控转向(Steer-By-Wire,SBW)升级。SBW 与 EPS 最大 的区别在于去掉了方向盘和齿条间的机械连接,采用 ECU 传递指令。从本质上来看,EPS 转向信号还是来自于驾驶员,而 SBW 则来源于算法。因此 SBW 可以完全脱离驾驶员而 实现转向控制,这一点非常切合自动驾驶的需求,其渗透率有望随高阶自动驾驶渗透率的 提升而提升。线控转向的优势包括:(1)设计更灵活:不用考虑机械连接的布局问题;(2) 更安全:碰撞时管柱侵入可能性降低;(3)线控转向是完全自动驾驶的辅助技术之一,转 向精度更高,同时也为 L5 时代完全脱离驾驶员实现自动转向控制打好硬件基础。

滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势-有驾

线控转向技术壁垒较高,2023 年在特斯拉 Cybertruck 上量产,有望引领行业快速放 量。2013 年,英菲尼迪 Q50 成为第一款应用线控转向技术的量产车型,但因技术不成熟 被多次召回并最终停产。过去 10 年中,JTEKT、耐世特、ZF、博世、万都等企业都推出 过自己的线控转向产品,但始终没有落地量产的项目。2017 年,耐世特公司开发了由“静 默转向盘系统”和“随需转向系统”组成的线控转向系统,一度是行业中最早落地的线控 转向项目(曾和 Waymo 计划量产)。2022 年,丰田纯电车型 bZ4X 搭载自研线控转向系 统是 2014 年后第一款真正量产的线控转向产品。但是线控转向渗透率一直较低,主要系 因其安全冗余问题及成本较高,同时 EPS 能够满足当前汽车智能化需求。近期,特斯拉 发布了其线控转向的专利结构图,并在今年量产的电动皮卡 Cybertruck 上面进行了搭载。 预计此次特斯拉的应用将成为线控转向行业中的里程碑,带动行业快速放量。我们认为未 来 5 年内,线控转向的需求有望伴随着高级别自动驾驶,迎来快速量产和增长。

Rivian R1T 已搭载线控制动,线控底盘的萌芽已经出现。Rivian R1T 已搭载现有较 为成熟的 EHB 液压式线控制动系统,制动踏板采用电子助力结构形式,制动辅助模块采 用博世 TWO-BOX(ibooster+ABS)。Rivian R1T 前后制动器采用通风盘式结构,前制动 钳采用固定式结构,配置 6 个制动缸。这样的结构制动力更强、成本相对较高,与之相对 应的是后制动钳采用浮动式单缸结构。Rivian R1T 为电动助力转向系统,仍保有物理连接结构,转向器为 R-EPS,并非线 控转向。Rivian R1T 转向系统为电动助力转向,电机安装在转向器上,转向器为 R-EPS, 通过 3 点固定副车架上,两侧拉杆通过螺纹调节长度,实现调节前轮前束。转向管柱为可 溃缩式 4 向电动调节功能结构,配置两个电机两个方向调节。转向传动轴为3 段可伸缩式 结构,转向管柱护罩与轴承固定在前围板上,实现密封与支撑左右。

随着线控转向在量产车上搭载,我们认为滑板底盘车型有望实现真正的上下车身解耦、 迎来质的提升。滑板底盘配置线控转向系统实现上下车体分离解耦,车身造型,智能座舱 设计自由度更大。采用线控转向系统可以取消转向管柱、转向传动轴等机械部件,减少重 量,提高转动效率,提高汽车碰撞安全性。线控转向受益于智能化发展方兴未艾,2023 年特斯拉于 Cybertruck 纯电皮卡上搭载线控转向系统,预计将成为行业的里程碑事件。 随着线控转向在量产车上搭载,我们认为滑板底盘车型未来有望实现真正的上下车身解耦、 迎来质的提升。

分布式驱动:独立驱动、增强驱动力、减少传动损耗,宜用于商用车和高 性能乘用车

分布式驱动为具备多个驱动动力源的系统,其特点为独立驱动、增强驱动力、减少传 动损耗。集中式驱动只有一个驱动的动力源。在集中式驱动系统下,动力源经由传动轴、 差速器、减速器等部件传递到车轮。由于各车轮之间存在物理连接,车轮扭矩大小控制和 方向控制的自由度都受到了限制。传统的燃油车时代,发动机、变速箱等体积较大,因此 一般采用中央集中驱动,需要专门的发动机舱、并通过传动轴将动力分配给车轮等传动系 统。和传统的汽油动力系统相比,新一代电动车的集成化电驱动系统具备更高的单位体积 功率,为分布式驱动提供了条件。由于分布式驱动系统进一步取消了半轴、万向节、差速 器等部件,其存在也使得驱动系统结构更加简单、传动和驱动效率大幅提升。此外,分布 式驱动的一大重要特点为独立驱动,使原地调头等汽车的多种驱动模式成为了可能。

主流电动汽车产品均采用集中式电机驱动方式,此类驱动方式技术成熟度高,并且衍 生出双电机等改进方案。迄今,中央电机驱动方式作为传统的集中驱动结构,广泛应用于 电动汽车产品中。此类驱动方式与传统燃油车的驱动结构布置方式类似、技术成熟度高: 使用电动机输出力矩,通过变速器、减速器等机械传动装置后,传递到车轮驱动汽车行驶。 中央电机驱动结构可再细分为单电机、双电机方案。集中式双电机布局为单电机改进型, 常通过同时配置高速、低速电机的方式,可以扩大驱动系统的高效率区间、提高能量使用 效率。目前的双电机电车乃至三电机(特斯拉 Model S Plaid)电车,在往分布式驱动的道 路上迈进了一步,但部分车轮之间依然有物理连接,四个车轮之间依然不能完全实现扭矩 大小和方向上的解耦。

多电机分布式驱动结构为电动汽车驱动系统新兴解决方案,主要包括集成式、轮毂电 机、轮边电机驱动三大路径。相对于传统的中央驱动系统,分布式驱动力更集中,控制精 度更高。轮毂电机是将电机装在轮毂内,将动力、传动和制动装置整合在车轮内部直接驱 动行驶,其取消了半轴、万向节、差速器、变速器等传动部件,是多电机驱动的终极形态。 但由于其技术难道较高、目前距离量产应用还有一定距离。而轮边电机是装在车轮边上的 电机,是通往轮毂电机的一种过渡,现多用于商用车。轮边电机布置在车身上,避免了轮 毂电机带来的簧下质量过大的问题,取消了传动轴和差速器,同样对于结构有一定的精简。 轮边电机和轮毂电机都是采用独立的四个电机驱动四个车轮,每个车轮都能有自由的转速 和旋转方向。而集成式结构就更初级,前后驱动系统分别由两个电机集成在一起,通过减 速器减速增扭后与传动轴连接,可独立控制车轮。相比传统双电机四驱,其取消了差速器, 对减速装置有较高的集成,轮间转速差和动力分配可控制电机自由调节,但前后两组驱动 系统未能实现横向机械解耦。

比亚迪仰望应用了“易四方”技术平台,为典型的电动车分布式驱动结构。比亚迪的 仰望 U8 车型应用了比亚迪自研的“易四方”技术平台,这套架构由被集成在前后桥的四 组电机、刀片电池集成的电池包与一套中央计算架构的分布式控制器组成,根据仰望微信 公众号,其搭载的电驱总成系统最大马力可超 1100 匹,最高转速可达 20500rpm。易四 方技术平台搭载的四个电机,能够实现纯粹的四轮独立驱动。每个电机可以独立控制每个 车轮,单独调节不同的速度和扭矩组合,实现每个车轮的驱动、制动、前进和后退,不仅 动力更强,而且实现了四个车轮扭矩大小和扭矩方向的完全解耦,根据仰望微信公众号, 四个车轮的扭矩可大可小,可正可负。根据驾驶场景的需求,对四个车轮的动力进行独立 精准的控制,仰望 U8 可以通过左右两侧车轮正反转就能实现原地掉头,还能实现高速防 爆胎、冰雪路面防打滑等功能。

Rivian R1T 的电驱系统采用了分布式驱动技术,四个电机完全通用,动力强劲、可 “坦克掉头”。Rivian R1T 前轴和后轴均配置分布式电驱,构成四轮四驱,属于集成式四 电机驱动。其中,电机采用液冷方式冷却,而减速箱采用油冷方式冷却。Rivian R1T 四个 车轮各配有一个永磁同步电机,四个电机完全通用,与比亚迪易四方平台类似,Rivian R1T 同样具备 4 条独立传力路径,可以实现“坦克掉头”等功能。根据 Rivian 官网信息,Rivian R1T 每个电机可为每个车轮额定提供 147kW 的动能,总功率 623kW,总扭矩 1231N·m, 零百公里加速仅需 3.0 秒,并且可以提供最高 11000 磅的牵引力,具有充沛动力。

Rivian R1T 的四电机分为前后电驱系统,均采用双电机总成的方式。Rivian R1T 的 四电机分为两个双电机总成,每个双电机总成为“三合一”结构、各包含两个电机、两个 减速器以及一个控制器。Rivian R1T 双电机总成采用中间减速器、两侧电机、上方逆变器 的布置构型。Rivian R1T 前左右的电机与前减速器集成一体,后左右电机与后减速器集成 一体,并通过 4 个悬置安装车架上。

Rivian R1T 每个电机控制器控制左右两个电机。Rivian R1T 电机控制器安装在电驱 上,与电驱三合一集成,采用铝合金材料外壳,内部安装控制电路板,冷却方式为液冷。 电机控制器将负责左右两个电机驱动的控制器相关零部件布置在一个壳体内,内部主控板 和电容布置在中间,两个驱动板和 IGBT 模块分别布置在两侧。根据博奇数据,电机控制主控板上的芯片为英飞凌的 Tricore 系列,微控制器为 32 位 3 核,用于控制左右两个电 机。

滑板底盘行业专题研究:从Rivian看滑板底盘的发展趋势-有驾

Rivian R1T 的驱动电机采用扁线电机,动力性能强。Rivian R1T 的驱动电机采用了 BOSCH 提供的 8 极 48 槽扁线电机,根据驱动视界微信公众号,此类电机有效铜槽满率 可达 70%(相比传统电机提升 20%以上),能减小绕组铜耗、提升电机效率与功率密度; 并且扁线电机绕组表面积、匝间接触面积大,散热性能更好。通过搭载扁线电机,Rivian R1T 可以实现更大的电机功率、获得更强的动力。

分布式驱动具有动力强、调节精度高、集成化程度高等优势,不仅可以提升高频使用 场景体验(高速、城市道路等),还可以拓展使用场景边界(越野道路等)。和传统驱动方 式相比,分布式驱动有以下优势:(1)拓展使用场景边界:四电机的分布式驱动场景下四 轮转速和转矩都独立可控,不仅可实现整车动力学性能的匹配优化,还可以实现原地调头、 高速防爆胎、冰雪路面防打滑等更多场景功能。(2)提升高频使用场景体验:四电机保障 动力强劲;此外,以电子差速控制技术实现转弯时,内外车轮不同转速运动,而且精度更 高、转向角可调节角度更大,提升普通驾驶场景下的操控精度。(3)可靠性高:降低对电 动汽车电机的性能指标要求,且具有冗余可靠性高的特点。(4)集成度高:取消了半轴、 万向节、差速器等部件,有利于动力系统减轻质量,提高传动效率,优化整车总布置。

另一方面,分布式驱动也面临着控制、热管理等方面的难题。(1)电控设计难度高: 现有的四电机驱动采用两个双电机、两个双电机控制器。为满足各轮运动协调,对电机的 同步协调控制要求高,这增加了电控系统的设计难度,需要将两个电机控制器融合在一起, 做成双电机控制器。(2)省略了变速箱后,汽车的加速完全依靠电机转速的提升,由于电 机的峰值外特性,当电机转速超过峰值扭矩基速点后,无法继续输出峰值扭矩而降扭输出, 电机不能一直在高效区运行,由此可能会损失一部分电机效率。(3)电机的分散安装布置 对结构布置、热管理、电磁兼容以及振动控制等多方面提出了较高的技术要求。

“滑板底盘+分布式驱动电机”的技术解决方案短期内更可能应用于对汽车空间和性 能要求较高的车型,如商用车和高性能乘用车(越野 SUV 等)。如上文所述,分布式驱动 具有动力强、调节精度高等优势,不仅可以提升高频使用场景体验(高速、城市道路等), 还可以拓展使用场景边界(越野道路等)。此外,分布式电机的集成化和轻量化使得车型 能够实现更好地空间与重量控制。因此,分布式电机驱动方案对于承载质量与运输容积要 求较高的商用车,以及对于操控性能要求较高的越野 SUV 而言具有很强的吸引力。而电 动轻卡受限于成本问题,很难搭载分布式驱动电机及滑板底盘解决方案。因此我们认为, 在中国汽车市场中,滑板底盘+分布式驱动电机技术解决方案,短期内将主要应用于皮卡+轻客+越野 SUV 三类车型上。

电池包布局技术:充分利用 Z 向空间提升电量

Rivian R1T 电池包能量密度高于传统新能源汽车,略微超过国产版 Tesla Model3。 根据博奇数据,Rivian R1T 的电池包尺寸为 2155*1354*225mm,整个电池系统质量为 794kg,额定容量为 141kWh,标称电压为 392V。其电池包能量密度为 178Wh/kg,相比 于传统新能源汽车有所提升,超过国产版 Tesla Model3 的电池能量密度水平(Model3 的 电池能量密度为 168Wh/kg)。Rivian R1T 电池为三元锂电池,电池包由 9 个模组构成, 成组方式为 6s*72p*2*9。

Rivian R1T 的动力电池系统采用 27100 电芯方案,并通过上下两层模组+中央冷却板 的“三明治”方案实现更大的电池容量。与 Tesla 采用的 18650/21700 电芯单层排布、并 使用铝带式液冷热管理方案(利用液体流过与电芯紧密贴合的空心铝带控制电池温度)不 同,Rivian R1T 充分利用皮卡/越野 SUV 对 Z 向高度不敏感的特点,采用上下两层电池模 组+中央冷却板的“三明治”方案布置电池包。Rivian R1T 电池包冷却方式为液冷,进出 水管布置电池包中部,液冷板布置于双层电芯之间。模组之间体积较大的中央冷却版能够 同时对两个模组中 21700 电芯的负极端进行冷却,这种冷却方式的效率高于圆柱电芯的侧 面冷却。通过采用这种大模组设计,Rivian R1T 的动力电池系统可以比竞品实现更大的电 池容量。

Rivian R1T 离地距离高,并通过物理阻隔、电气防护等多种方式增强电池包安全性。 Rivian R1T 电池包通过螺栓固定在车架两侧直纵梁上,与动力系统、底盘系统、车架组成 滑板底盘。Rivian R1T 电池包安全防护方面采用多重防护,包括物理阻隔、电气防护和热 失控泄放。电池包从上到下依次分布复合材料板、钢板、铝板、钢板四层防护,保障电池 底部安全。车架纵梁具有一定强度,能够支撑车身、电池包,并在发生侧碰撞时溃缩吸能。 Rivian R1T 离地间隙 14.9 英寸(约 38 厘米),足够高的离地高度减少了电池包的碰撞可 能,增强了电池包的安全性。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。

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