拆解Model 3 我们究竟该向特斯拉学习什么?

站长资讯 (6) 2022-07-30 12:54:16

最近中信证券的一份报告《从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》在圈内火了,大家都连连感叹,为了写个报告不惜花几十万拆车,太卷了!

不过我关心的问题却是,Model 3推出已经五年了,相信有不少公司早就已经拆过它(你懂的),此次拆解还有什么重大发现?我们究竟应该从特斯拉学习什么?

中信证券此次拆车有四家机构协作,我恰好认识其中一家机构领世汽车的副总裁容义波。7月25日,我邀请容义波到科技资本论直播间做了一场连麦直播。

容义波认为,Model 3虽然是五年前的产品,但特斯拉总共花了13年时间才完成,它代表了一种模式,即软件定义汽车,是电动汽车划时代的产品。Model 3的集中式架构,是软件定义汽车的必要条件,有了集中式,才有软件定义汽车,才代表车的智能化,才有可能无人化。

无论是技术实力还是方向选择,包括中国造车新势力在内的其它电动车,都与特斯拉有相当的差距。但特斯拉像造手机一样造车,给中国汽车产业链带来很大的机会。就如手机界有独立的解决方案供应商,未来汽车界也将出现第三方的解决方案供应商。

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领世汽车副总裁容义波

Model 3代表了什么?

卢爱芳:Model 3 是特斯拉在2017 年就推出的产品,相信你们不是第一次拆解它的人。五年过去了,这次拆解特斯拉有什么发现和心得?

容义波:虽然Model 3是2017年的产品,但它的形成要追溯到十几年前。

特斯拉是2003年成立的,2008年推出了第一款跑车RoaDSter,这是基于爱丽丝底盘改装的。在改的过程中,特斯拉发现很多东西不能用,只好自己做创新,最后爱丽丝燃油车部分保留的只有7%,其它的电气、电动等系统都是特斯拉自己做的。

当时预计售价是10万美元,最后做出来是12万美元,这意味着特斯拉卖一辆车就要亏2万美元。

马斯克就开始想办法寻求新的突破,他找到了设计电脑和消费电子的人,开始用造手机的方式去造电动汽车。2012 年Model S 、2015年发布Model X、2017年发布Model 3、2019年发布Model Y.

在Model S的时候,特斯拉还是受到了三电系统的制约。Model S不是完整意义上的集中式架构,它更注重外观和动力,比如提速感非常强,外观很漂亮。

到2017年推出Model 3的时候,就是完全的集中式架构,而且可以量产,成本压得足够低。

Model 3车身结构很简单,整车成本我们估算了一下,大概在 16 万元左右。电子电气架构采用类似手机的集中式架构,而且是分层的结构,ECU(控制单元)的数量只有 10 个,而传统汽车的ECU有 70 个甚至更多,真正实现了软硬件解耦,将整车做得更智能,它是真正的软件定义汽车。

Model 3可以说是电动汽车划时代的产品,总共花了十多年时间才完成。如果要给电动汽车分类,我认为只有两种,一种是特斯拉,另一种是其他电动车。

卢爱芳:为什么说 Model S 3是划时代的产品?

容义波:Model S 3 代表着一种模式,软件定义汽车。它最显著的一个特征就是,当消费者需要一个新功能的时候,不再需要更换硬件或者换车,而是可以通过软件来实现。

今天你去买特斯拉的时候,你会发现它所有的车都是不带自动驾驶功能的。你买车是20多万元,如果想开通自动驾驶功能,它有两个版本供你选择:一个是增强版自动驾驶,大概三万四;另一个是完全版自动驾驶,六万四。

比如说我买完特斯拉之后,不开通自动驾驶功能,因为我觉得它现在还不靠谱。可能过了 5 年后,我觉得它的技术比较成熟了,我就可以申请开通,交费就可以了。还有其他的功能,比如座椅通风、远程召唤,它的硬件已经具备了,只是软件给你关闭了,只要你交钱就可以开通。从用户的角度来说,汽车硬件的寿命延长了。

但传统汽车采用分布式架构,它的特点是,要实现一个功能就要增加一个硬件。举个最简单的例子,车有没有ACC 自适应巡航这个功能,它的差价大概是两到三万。在分布式架构的时候,如果要实现这个功能,你就去找供应商,它会给你加一个硬件, ACC 自驱巡航的ECU。

再比如自动泊车,传统汽车都带一个360 度环视功能,汽车厂对摄像头厂商提出需求,要多高的像素、清晰度如何,供应商就去做,然后量产。但某一天出了一个环视的自动泊车功能,也就说摄像头也能识别车位了,那你的硬件就没有办法再改了,只能增加硬件。

传统汽车的很多功能都靠ECU来控制,比如门窗的升降、氛围灯等。车上的ECU越来越多,功能越多,硬件就越来越多。每个ECU由不同的供应商提供,每个供应商之间的接口协议还有标准都不一样,没有办法让它产生联动。当车要升级的时候,就没有办法互通。

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其它电动车的分布式架构

所以特斯拉做出改变,就是把ECU干掉,所有功能都用软件实现。比如说要自动泊车功能,车上已经有摄像头了,只要写一个程序,把视觉泊车的算法移植进去,对摄像头进行OTA升级,让这个车既有环视的功能,又有自动泊车的功能。

以后很多功能都可以用软件来实现,相当于将底层所有的控制单元打通,原来的每个ECU的功能现在全部集中到了一个中央控制系统里面,实现了相互之间通信,这就是车的智能化,未来的车一定很智能

卢爱芳:为什么特斯拉能干掉ECU,而其它汽车不行?

容义波:特斯拉对未来的电动车有明确的定义,即高度智能化,它很清楚要实现智能化就必须软硬件解耦。

而传统燃油车依然采用分布式的E/E架构,每一个电子功能都是靠增加ECU硬件来实现,无法做到软硬件完全解耦,每个ECU供应商只专注自己的功能,不会去考虑整车。

如果车企要实现ECU之间的完全联动,就需要所有的ECU供应商用同一套标准来写软件,这个工具链AUTOSAR的费用十分高,授权费就要200-500万元,然后再按使用人数收费,一个30-50万不等,一次性投入至少800-1000万。但一个ECU的产值也就200-300块钱,不是什么供应商都承受得起如此巨大的投入。而且一旦车企做成集中式,也是供应商消失之时,没有哪个供应商会愿意革自己的命。

传统车企涉及的利益链条根深蒂固,盘根错节,本身内部就有巨大的阻碍。而特斯拉从一开始就没有这种包袱。在基于爱丽丝的底盘去造电动车的时候,它发现只有7%可以用,93%要自研,电池管理、IGBT、自动驾驶的芯片等,都找不出合适的供应商,只好自己去做。

现在特斯拉成功了,大家会问它为什么要这么做,但其实当时它不这么做就会失败。

卢爱芳:现在有很多汽车也都推出了各种功能订阅服务,比如奔驰宝马等传统汽车推出了后轮转向、座椅加热的订阅服务,蔚来、小鹏推出了辅助驾驶的订阅服务,这跟特斯拉的软件定义汽车有什么不同呢?

容义波:BBA上的转向和座椅加热是一个单一的ECU功能升级,消费者买车的时候是一种硬件选配的功能。蔚来、理想、小鹏的自动驾驶是域控制器方案,是在分布式架构上做增量硬件实现的,也是类似于单个ECU功能的升级。

特斯拉可以对整车进行OTA,比如我们现在挂档时没有语音提示,特斯拉只需刷个程序就能实现,而蔚来、理想、小鹏都不能,因为它涉及到档位信号和音响两个不同控制单元的交互。

卢爱芳:特斯拉把集中式架构做出来了,而且已经有五年时间,为什么中国的造车新势力学不到?

容义波:特斯拉成立于2003年,到2016 年 12 月份才推出 model 3,这个过程总共花了13年。国内新造车势力是哪一年成立的?好像是 2015 年左右,大概也在2017、2018年推出自己的车。只用了两三年时间,而且都是从互联网公司出来的人,车是怎么造出来的?

我可以跟你这么说,造车很简单,你可以找FEV、里卡多、马瑞利这些国际大厂做咨询,付一笔非常高昂的咨询费,再找博世付一笔巨额的开发费,你的车就可以量产了。

对于造车新势车来说,重要的是先把车卖好,然后再去慢慢地做集中式。因为现在就做集中式,万一没做好,出了功能安全,那是致命的,所以他们宁愿用传统的造车方法把车造好再说,然后再慢慢做研发。

卢爱芳:特斯拉的集中式构造跟它的生产效率和毛利率高于同行有直接关系吗?今年一季度特斯拉的毛利是29%,蔚来是18%,小鹏是12%,理想是22%。

容义波:特斯拉在德国柏林的工厂,生产一台 Model Y 的时间大概是 10 个小时。

采用这种先进的架构之后,首先工作的节点会减少,这意味着岗位会减少。其次,单位时间的产值就会更多。特斯拉的生产效率大概是传统车企的三倍,它造车就跟造手机一样,把板贴好了,基本上就是组装的过程了

然后供应商管理成本也比较低。特斯拉可能就管理几百个供应商,而传统车企可能多到几千上万个。

集中式架构与自动驾驶

卢爱芳:特斯拉下一步的演进方向是什么?最近有消息说,马斯克最近要把游戏平台Steam 搬上特斯拉,9月份要推人形机器人。另外,马斯克为什么要收购推特?这和造车有什么关系?

容义波:特斯拉下一步演进方向肯定是无人驾驶,未来汽车一定会像马斯克说的那样,把你送到公司上班之后,它就出去帮你赚钱了。为什么要引入 Steam,进入无人驾驶的时候,你上车可以玩游戏,或者补个觉,化个妆,甚至做个直播。

马斯克未来就是要把特斯拉汽车、星链和手机连起来。所有的交通设施接入星链,车开到哪里都能通过网络获取位置,解决了车路协同的问题。特斯拉推出特斯拉手机之后,应用都在手机里,现在特斯拉开门、开后备箱都是没有钥匙的,都用 App 控制的,特斯拉手机通过星链打电话也是免费的,这样特斯拉就形成了一个完整的生态闭环。将来它推出了任何一个新的功能,你只需要在手机上下载付费就可以了。

至于马斯克为什么要收购推特,我认为它的AI需要大量的数据去学习训练。能提供数据量的公司也就人类活动频繁交流很多的社交类软件,显然Facebook太贵了,而推特正合适,上面每天有2亿多人在交流,每天会产生上千亿的数据信息,马斯克收购推特就是要自己的AI去访问推特的数据中心,学习训练人类的交流方式,最终马斯克要把特斯拉汽车做成变形金刚。

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特斯拉将推出人形机器人

AI也会用在特斯拉即将推出的人形机器人上面,能够帮助人类在学习,认知,劳动、情感上解决需求。

卢爱芳:集中式的架构对于特斯拉发展自动驾驶有什么好处?

容义波:特斯拉的自动驾驶采用了分层的架构。它一共有五块板,左车身、右车身和前车身这三块,用的MCU 很稳定,都是车规级的。另外还有两块板,一块是自动驾驶,一块是智能座舱。

这两块板和底层三块板之间通过软件连接。当需要自动驾驶功能开启的时候,这块板才控制车,如果自动驾驶万一失效或死机,直接把它掐断就行了,它不会影响底层车身的运作。

而国内做自动驾驶还没有考虑分层架构,而是采用感知、决策、执行三个域,把控制给丢了。我们认为正确的架构是感知、决策、控制、执行,感知指的是传感器,决策指的是算法,控制是指整个车的控制。传感器搜集到了信息,算法给出了解决方案,然后就自己去找底层ECU,告诉电机、电池、制动、转向怎么做,这就要挨个来沟通。

而这些核心部件大部分都是国外巨头垄断,人家根本不理会。并且在分布式的架构下,还有一个VCU来统管车上所有的ECU,自动驾驶算法是不能直接绕开VCU控制去和ECU对接的,这样会导致车上出现两种控制,最终造成车辆异常甚至功能安全的事故。

自动驾驶算法应该是给到专业的VCU进行控制执行,这个VCU还必须支持线控的功能,而目前国内VCU主流还是博世,它占据了全球60%的市场,同时博世在底层ECU上也密切地跟它自己的VCU进行结合,为车企提供全栈技术。自动驾驶公司很难突破这一层,无法获得整车的控制权,这也是国内做自动驾驶的汽车为什么不能量产的原因。

如果在自动驾驶和整车中间有一个集中式的控制层,它跟所有的底层全部打通了,那你只要告诉控制层该怎么做,只要一个接口就可以搞定,我们认为是这种架构会比较合理。

可以说,软件定义汽车,集中式的架构是必要条件,有了集中式,才有软件定义汽车,软件定义汽车,才代表车的智能化,才有可能无人化。

卢爱芳:在自动驾驶方面,特斯拉会一直坚持视觉方案吗?它有可能引入激光雷达吗?

容义波:首先,特斯拉不是不想上激光雷达,而是激光雷达成本太高。即使激光雷达的价格降下来,用它的成本依然很高。上激光雷达就必须上英伟达的边缘计算机, 40 万元一台,外加500万元的入门费。因为激光伟达的数据量太大,普通的芯片解决不了问题。

其次,未来的自动驾驶一定是多传感器融合方案。我认为正确的方向是以视觉为主,激光雷达为辅。就是当视觉无法分辨的时候,用激光雷达去验证一下。马斯克坚持认为,人就是靠眼睛去开车的。而且视觉的方案,数据量没那么大,对算力要求没那么高。

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model3的自动驾驶传感器配置

卢爱芳:除了成本的问题,国内依靠激光雷达的自动驾驶方案跟特斯拉的自动驾驶有什么不同?大家都做很多路测,要靠路测来训练算法,结果有什么不同?

容义波:特斯拉的视觉算法是有深度学习能力的。比如一只猫,AI看到这个猫是黑色的,那下次看到黑色的、这个轮廓的东西,就知道这就是猫。猫如果变了黄色的,你就要再给它一张黄色的猫,不断地把所有的猫都学习完了之后,下次它就能识别出来。

国内的自动驾驶依赖高精地图,先扫一遍图,比如结合高精度定位在某个坐标上有一个井盖,然后在图上标注出来,下次车开到这里结合高精度定位还是这个坐标点时,就知道这里有一个井盖,这就跟扫地机器人的逻辑是一样的,先扫一遍,然后建模建图标注,但如果家里的桌椅换个位置,扫地机器人可能就不太好用了。

所以就有了智能网联示范区、有了示范运营,因为激光雷达需要不断扫图,车路协同就需要在许多交通道路装上各种传感设备,耗资巨大,中国960万平方公里不可能这么做,而且它还涉及数据的安全性问题,数据安全就是国家安全,我认为这种自动驾驶技术过多依赖硬件的技术方向是走偏了。

做自动驾驶大量依靠激光雷达,128线不断地去发射激光,数据量很大,功耗也很大,这成本太高了,无法量产,不能量产的东西就不是产品,只能算实验品。激光雷达是半固态的,只要震动或者坑洼路段效果会受到影响的,也就可能出问题,也没法成为车规级。

中国的机遇

卢爱芳:能不能谈谈特斯拉马上要量产的4680电池和电池管理算法吗?

容义波:4680 是一个技术的创新,它改变了电池电子介质的运行路线,极大地缩短了介质的运行路线,这样电池的损耗就小,续航力就会提高。

另外在封装电池的时候,以前21700电芯,要用7000节左右,现在4680只要950节左右,每个电池都要做特殊处理,保证稳定性,一致性,均衡性,电池数量少了,工时就少了,成本自然会降低,4680能量密度又更大,重量也会减轻。

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图解4680

新的特斯拉 Model Y 全车大概减少了 300 个零件,整车重量降低了12%,续航提升了8%。电池和底盘是一次性压铸成型,加上四个座椅的重量,只有500 多公斤。但比亚迪同款的海豹电池包就有 500 多公斤,还不算底盘。

卢爱芳:基于汽车的应用软件市场,什么时候能到来?

容义波:起码还得三五年时间,因为必须做到软件定义汽车,但国内的汽车现在连OTA升级都还不行,谈何软件?现在除了特斯拉,还没有哪一个车企能说想升级一下车的功能,就能升级的。比如说远程召唤,你站在停车场出口,汽车能自己开过来找你,现在除了特斯拉,其它都还没做到。

卢爱芳:那你觉得中国的造车新势力何时能达到特斯拉现在的技术水准?

容义波:这个我无法预测。一款车型上市,如果一年卖不到 10 万台,就要亏本。当然所有的车都有个爬坡阶段,一般进入第五年的时候,量就会起来。我觉得他们现在要做的不是想成为特斯拉,而是先成为自己,先把车卖好活下下来。因为汽车行业再过几年就跟手机一样,起码几百家造车公司,技术成熟了,又是集中式的架构,供应链很完善,造车并不难,就看谁能赚钱。

卢爱芳:特斯拉给中国汽车产业链带来了什么样的变化?

容义波:特斯拉引入中国之后,将带动整个汽车产业的升级。就像当年苹果进入中国的时候,中国手机产业也来了一次全面的洗牌和升级,同时带动中国的手机产业走向世界,覆盖全球孕育出一些在全球知名的手机品牌。

ECU供应商以前是单独做硬件,汽车智能网联之后可以有很多的创新。还是举环视的例子,一个做环视摄像头的供应商,就做这一个硬件,一年也可以做几个亿,但如果是智能网联汽车,基于这个摄像头,它可以在软件上做很多的创新。比如环景拍照,底盘透视、甚至用来做直播。还有氛围灯,它不一定就一个色,可以通过软件写出很多色。

因为随着智能汽车时代的到来,开车不再必须百分百专注,你可以在车内开个小差,做一些其它的事情,那么智能座舱就有很多的创新空间。

卢爱芳:但你刚刚说特斯拉自己做软件,零部件供应商还有做软件的机会吗?

容义波:特斯拉当年是在没有完整供应链的情况下,被逼自己什么都自己做,包括将来造手机,也是为了它的应用商店。但它的模式是不可复制的,而且我们现在有了完整的供应链,车企没必要什么都自己做。

每个车企如果都做自己的集中式,各种标准和协议都不统一,就像做APP的公司,同一款软件在不同厂商的手机上要去做单独开发,就不利于智能手机的发展。未来的智能汽车也是这样的,如果不能做到统一,也是不利于智能网联汽车的发展。

如果说特斯拉相当于苹果,那么未来会一定会出现一个类似于安卓的平台,向全行业去提供标准化的技术方案。就像有手机的方案公司,将来汽车界也会出现独立的解决方案提供商,这就是领世所瞄准的市场,我们的定位就是做智能网联汽车的整车控制核心技术与解决方案供应商。

THE END
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