软件为王!又一家 OEM 进入软件争夺战(oem软件和商业软件)

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6 月 30 日,沃尔沃在瑞典哥德堡,进行了一场直播,国内关注的人并不多,但信息量可谓巨大。

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沃尔沃 CTO 亨利克·格林(Henrik Green)坐在沙发上,说出了一个宏大的数字:在 2025 年,沃尔沃旗下纯电车型销量将占据一半,达到 60 万台。在 2030 年,沃尔沃将成为全电动车品牌。

但我的关注点,其实并不在沃尔沃纯电车型的各种销量目标,而是沃尔沃 CEO 哈坎·萨缪尔森(Hakan Samuelsson)说道的「软件和电动化一样重要」!

软件自研

大众已经离职的软件部门主管克里斯蒂安·森格尔(Christian Senger)在 2019 年 7 月表示,大众软件自研比例将在 2025 年达到 60%。前段时间,大众集团 CEO 迪斯,甚至请辞斯柯达和西雅特的监事会主席职位,全心投入大众软件建设。

奔驰在去年 10 月宣布,MB.OS 操作系统将由奔驰内部研发,预计在 2024 年发布。

特斯拉不仅实现了芯片、系统的全栈自研,还在海量自动驾驶视觉数据的驱动下,要建立世界级的 Dojo 超级计算机,以加速数据的处理。

自研软件为什么如此重要?引得无数 OEM 竞折腰?

在传统的汽车生产过程中,并不会过多地考虑用户在软件部分的需求,所以基本和很多零部件一样,采用供应商的打包方案。而在互联网和造车新势力对人们的熏陶下,智能电动车更趋向于倾听用户意见,甚至还有「用户共创产品」这种比较激进的说法出现。

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这时候采用传统的打包供应商解决方案的 OEM 就会陷入非常纠结的境地。2019 年末,大众 MEB 平台下的首款量产车型 ID.3 被媒体曝出存在软件问题。这款对于大众集团转型极其重要的战略车型,因为软件问题,而被迫延期发售,上万名工程师「挑灯夜战」来修补漏洞。甚至大众集团的「走量先锋」第八代高尔夫,也因为同样的软件问题而被迫延期减产。

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如此大范围的产品软件问题,在于大众的软件部门在 VW.OS 前期工作中,使用了大量的供应商「黑盒开发模式」:单独测试时,功能完好,但在整车上则会出现一系列问题;由于本部工程师数量不足,森格尔还将大量软件外包给第三方,加剧了这一情况。

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沃尔沃的软件平台负责人帕特里克·本特森(Patrik Bengtsson)表示,在以往的 EE(汽车电子电气架构)中,由于使用的是供应商提供的解决方案,所以修复一个 Bug 需要几周甚至一个多月的时间,但拥有软件自研团队,仅需要一个工作日就能完成。而要开发全新的软件功能,在供应商这里,甚至需要 2 年的时间,在自己的软件团队,仅需要 3 个月。

那软件自研是为了更好的用户体验吗?

是,也不是。

从用户角度看,OEM 拥有自研软件和专门的软件团队,可以快速地对用户的需求实现响应,也能快速地修复出现的 Bug,还可以缩短软件迭代的周期。对软件的掌控,将会助推面向 SOA 的架构的发展。

但从 OEM 的角度,对用户的利好仅仅是一部分原因。在智能电动车时代,OEM 已经看到了数据的重要性,并决定把握这个机会。在软件自研并组建自己软件团队的过程中,还可以进一步扩展自己的职能范围,干供应商的活儿,吃供应商的利润。

关于操作系统

沃尔沃声称要自研软件,但本特森非常实在,说完全自研软件的说法并不正确。

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在 VolvoCars.OS 的底层操作系统包括了 Android、QNX、AUTOSAR 和 Linux。当然没有哪个车企会傻到自研底层操作系统,而是根据自己对软件的投入,选择一个合适的底层系统进行定制开发。

由于使用成熟的开源底层系统(Android、Linux),支持开放式的 API,沃尔沃允许开发人员通过 API 访问像车载传感器数据、用户界面、云功能这样的车载功能。这可以提升外部开发者的效率,利于软件生态的发展。

目前,VolvoCars.OS 已经有 400 个「registered developers」(注册开发者),有超过 200 个软件开发团队。而当下,这套操作系统有约 30% 的软件是沃尔沃内部开发的,后续目标为 60%。

在下一代纯电车型上,沃尔沃将使用到自己的 VolvoCars.OS 系统,实现对 infotainment(娱乐系统)、ADAS、云链接、遥控等关键「key on-board」的支持,并且会推出订阅机制。

「软件的价值、复杂性以及数量都在增长,会重构很多东西。」本特森强调了软件的能力,「软件定义的汽车更多地转向软件,而非悬架、发动机。车在离开工厂时,并不是最佳状态,而是会通过软件、功能的不断更新来实现进步。」

作为软件重构的一部分,沃尔沃汽车当前的 EE 包含了 100 多个分布式电气控制单元或 ECU,全部来自不同的供应商,带着不同的编译代码,集成到汽车架构中。为了实现相关功能,集成工作和软件部分变得异常复杂,「整合工作指数级增长」。

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沃尔沃新的 EE(汽车电子电气架构)将在 2022 年推出,由三个主要的计算平台组成,分别对应视觉处理和 AI、通用计算和信息娱乐。本特森表示在下一代,会集成为一个计算平台。同时新的 EE 还搭载安卓 infotainment 联网的车机,以及以太网通信协议。同时在集成化思路的指引下,每台车减少了 700 米的线束长度。

本特森进一步强调,不依赖于供应商的 ECU,可以极大地发挥自研的优势,更好地控制用户体验,充分发挥软件定义的潜力,同时加快核心系统和内部软件技术栈开发周期。在使用了英伟达的 Orin X 这种集成式的中央计算平台后,ECU 数量减少了 50%,同时重量降低、运行成本降低。

沃尔沃做软件的核心,是算法引擎,需要依靠汽车实体实现落地和迭代,自主的软件团队则被视为沃尔沃的重要资产,且一直在寻找软件部门的人才。

关于自动驾驶

沃尔沃想要自研的这个软件,其实还包括自动驾驶的能力。ZENSEACT 的 CEO 奥德·加德安德森(Odgard Andersson)的观点和特斯拉一致,那就是优秀的自动驾驶能力,可以减少交通事故。

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很多人可能不太了解 ZENSEACT 这家公司,它是沃尔沃与维宁尔(Veoneer)的合资公司拆分之后,成立的专注于自动驾驶和主动安全软件开发的公司,属于沃尔沃的全资子公司,合作伙伴包括 Nvidia、Luminar、MobilityXlab 还有惠普。

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而明年正式亮相的纯电版 XC90,将会在 SPA2 平台下率先采用 ZENSEACT 的解决方案,从官方的图中推测这套感知硬件为:

  • Luminar 激光雷达 1 颗(300 米)

  • 2 颗前视摄像头(一颗广角、一颗长焦)

  • 4 颗环视摄像头

  • 6 颗毫米波雷达

  • 12 颗超声波雷达

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这套感知硬件会搭载 NVIDIA DRIVE Orin 芯片,同时支持转向、刹车等冗余,实现高速路段的自动驾驶。

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沃尔沃自己还将自动驾驶能力定义为 Drive、Cruise、Ride 三种模式。沃尔沃在下一代车型中,将兼容这三种模式:

  • 当前沃尔沃车型大部分处于 Drive 模式范围中,可以类比为我们理解的 L2,提供车道保持、碰撞预警等一些常规的 ADAS 功能。

  • Cruise 模式下,加入了驾驶员监测系统,由两颗人脸检测摄像头、电容式方向盘组成。接近于 L3 在某些场景下可以实现脱手驾驶。

  • Ride 模式下,「用户可以自由地在方向盘后做其他事」,可以理解为默认脱手 脱眼,类似于 L4,但只在限定区域内提供这项服务,当然这个范围将不断扩大。猜测是依靠高精度地图,在高速路上实现类似于小鹏 NGP、蔚来 NOA 这种。

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而对于激光雷达,加德安德森表示,Luminar 的激光雷达在高速路上的探测距离优于人类,在 230—300 米的距离探测车辆,近处的物体可达厘米级的精度检测。并且,激光雷达是视觉的补充:在隧道、恶劣天气、十字路口,以及能见度低的场景、复杂拥堵的场景可以保证更好的识别。

加德安德森还放出狠话,在未来几年将建立一座可以处理 200 PB 数据量的「data factory」。这座数据工厂将通过 AI 功能,处理 ZENSEACT 收集的实时数据,帮助提升自动驾驶能力。而车主可以选择是否收集有关他们的数据,对于已收集的数据会提供隐私保护措施。

最后,加德安德森还强调「软件和 AI 是沃尔沃的新 DNA」。

电池

电池工厂

不管是造车新势力,还是转型中的燃油车企,所有的 OEM 对电池的焦虑从来没有停止过。而各个 OEM 对于电池供应的解决方案,也都基本一致,那就是与电池厂合资。

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沃尔沃选择与 Northvolt(北伏)合作。在 6 月 21 日,沃尔沃便与 Northvolt 成立合资公司,为下一代车型的动力电池生产做准备。而在 6 月 30 日的直播中,沃尔沃公布了电池生产的具体规划:第一步,合作开发固态电池,2022 年下线;第二步 2024 年设一厂,达到 15 GWh 年产能。第三步,在 2026 年建立一座 50 GWh 的超级工厂。

据沃尔沃自己推测,他们对于电池的需求量,将会从 2020 年的 4 GWh 在本世纪中叶达到 70 GWh。所以沃尔沃制定了与之相匹配的电池工厂计划。

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由于电池是合资生产,所以沃尔沃可以将用户使用电池的数据,给软件学习,通过 OTA 优化充电性能。

除了电池生产,沃尔沃与 Northvolt 还会在回收再利用、降低排放促进可持续上展开合作。

电池技术

沃尔沃电池项目负责人卢茨·施蒂格勒(Lutz Stiegler)对电池技术路线的演进分析得非常透彻。

目前含镍正极和石墨负极这种技术,在未来 5-10 年内,仍有很大潜力。未来的技术方向,主要是在正极增加镍的含量,同时减少钴的使用。沃尔沃与 Northvolt 的合作正在研究负极石墨掺硅技术,以进一步提升能量密度,通过这种改进,新电池的能量密度将远远超过 700 Wh/L。

而后,电池能量密度的提升,需要纯锂负极、新型隔膜、新型电解液等技术支撑,以进一步靠近真正的固态电池,将能量密度提升至 1,000 Wh/L 的量级,在 2026 年左右(十年后半期)将提供 1,000 公里续航车型。

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沃尔沃目前使用的是第一代电池,由床层模块化 VDA 组成,屈从于「油改电」架构,所以中央地台可以看到原本为传动轴预留的位置,堆满了电池组。

第二代电池明显是为纯电平台设计的,可以看到纯平无隆起的地台以及固定电池组的横梁。沃尔沃计划在 2025 年,将二代电池的能量密度相比于目前的水平提升 50%。

沃尔沃的第三代电池,将会去掉固定电池包的铝槽。在底部和顶部,用类似于盘子的结构,承接中间密集排布的矩形电池,这便是「三明治结构」。实际上,电池成为了底盘的一部分,作为机构件承接扭转力矩。这一点与特斯拉 CTC 技术类似,是换电对应的另一种极端,可以预料,未来很多汽车都会使用类似 CTC 的技术。

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施蒂格勒表示,这种技术的优点是重量的降低、物理能量密度的提升、扭转刚度的提升以及更好的热管理。但我要打一个小小的问号,如同 CTC 一样,电池密集置于底盘中,对散热需求以及热管理的要求会提升很多,所以我一直不太清楚,散热应该怎么做。

充电速度

电池容量的提升,需要同步提升充电速率,才能实现更好的补能体验。

沃尔沃计划将电池 SOC 10%—80% 的充电速度减半。通过降低电池内阻、优化热管理、高压系统适应性建设,使得在第二代电池获得超越 200 kW 的充电功率。

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沃尔沃的第三代电池系统是 800 V 电压平台,支持超 350 kW 的充电功率,并集成了双向电流输出,亦可以作为家庭电力来源使用。

关于「Concept Recharge」

在直播的最后,沃尔沃展示了将于明年亮相的「Concept Recharge」概念车。

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沃尔沃经典的标志性灯组设计「雷神之锤」和「维京之斧」得到保留,一眼就能看出这是沃尔沃。而且大灯会在切换日行灯和远近光时,实现「睁开眼睛」的效果。

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车顶和尾部的过渡近乎垂直,这应该是为了争取车内空间。固定在后风挡上的尾翼,则可以梳理空气。

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而激光雷达,沃尔沃选择放在前风挡和天幕的交界处,有着镂空设计,猜测是为了散热。

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Concept Recharge 的设计在我看来有些怪,因为它保留了近似于燃油 SUV 的外观,从侧面看去,前舱的长度占据了不少车身长度。

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而在车辆内饰部分,我的精力全部在两块屏幕上。窄小的仪表、沃尔沃一贯的竖置中控,还有一个几乎与仪表等大的 HUD 投影范围,组成了车舱内部交互的主体。

仪表承担起可视化显示的主体,同时显示电量、车速等信息;而中控主体锚定显示地图,最下面 Dock 栏常驻主页、应用库入口、空调、设置、双闪,中间则是模块化显示音乐、车辆信息等内容。

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整个 VolvoCars.OS 的 UI 底色为白色,设计风格也比较简洁。同时沃尔沃还展示了全新版本的移动端 App,只看到充电状态的在线连接,并没有展示其他功能。

最后

沃尔沃 CEO 哈坎·萨缪尔森(Hakan Samuelsson)在直播的一开始,对沃尔沃 10 年来的发展做出肯定。

在过去 12 个月内(2020 年后半年与 2021 年上半年),沃尔沃在新冠疫情、芯片短缺的不利条件下,销售了约 77 万辆,几乎达成了沃尔沃 10 年前定下的 80 万辆年销售目标,成为了一家「优秀的传统燃油车企」。

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看起来这位 70 岁的老人,对自己的成绩还是比较满意的。在未来 10 年中,萨缪尔森决定让沃尔沃投入电气化的怀抱。这不是简单的顺应时代,沃尔沃是立志要成为一家「高端纯电汽车公司」!

前几天,萨缪尔森公开宣布重启沃尔沃在瑞典的 IPO 计划,并称进展良好,今年年底前就可以完成上市。

沃尔沃需要用「电气化」、「自动驾驶」、「软件团队」这些标签来提高自己的估值,也需要更多新的技术、新的人才,来充盈自己的实力。也许,在纯电时代,这个技术壁垒相对较低的赛道,沃尔沃用尽全力冲击高端纯电汽车还真能行得通。

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上一篇 2022年7月5日 上午10:38
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