出品 | 虎嗅汽車組
作者 | 王笑漁
編輯 | 周到
頭圖 | The Street
RJ.斯卡林奇（RJ Scaringe）小時候有一個癖好，在停車場看到一輛不認識的汽車時，他會趴到車底，以便更好地觀察這台車的底盤。
2009年，通用汽車、克萊斯勒相繼宣佈破產。正是那年，斯卡林奇從麻省理工學院機械工程系博士畢業後，創辦了一家全新的汽車公司——Rivian，曾被國內外媒體被譽為“特斯拉殺手”。
而真正把斯卡林奇和Rivian捧上天的，是與馬斯克在進行“太空競賽”的亞馬遜創始人傑夫·貝索斯。這位前首富，不僅重金投資了Rivian，還向其採購10萬輛貨車訂單。貝索斯甚至還將Rivian的SUV，用於自己旗下商業太空公司“藍色起源”，給宇航員當專用座駕。
如果馬斯克是鋼鐵俠，那麼Rivian的創始人斯卡林奇就是“現實版超人”。不僅是因為，斯卡林奇與超人的樣貌頗為相似，更是因為大家都希望看到一場“超人VS鋼鐵俠”的好戲。
RJ.斯卡林奇（左）、 亨利·卡維爾扮演的超人（右）
與馬斯克一樣，斯卡林奇從小就展現了極強的創造天賦。童年時，他幫助鄰居修理好了接近報廢的保時捷356。上高中時，斯卡林奇就有一個夢想，打造一個自己的汽車公司。
但兩者又有諸多的不同之處，比如特斯拉第一款車Roadster是基於路特斯Elise底盤改造，而斯卡林奇在創辦Rivian時，就把手伸向了他小時候的癖好——底盤。
Rivian在量產車上引用了一項名為“滑板底盤”的技術，基於此創造了純電皮卡R1T、純電SUV R1S。並且，還用滑板底盤給亞馬遜定製的純電貨運車EDV。
對於滑板底盤技術，中國科學院院士歐陽明高，曾做出過預判：“美股上市的Rivian，因為推出智能滑板底盤備受追捧。”他還認為，滑板底盤是技術多年演變的結果，代表技術發展趨勢。“這會給汽車設計製造帶來一場革命。”
很多人腦子裏會疑惑，滑板底盤真的有這麼神奇嗎？
“滑板底盤”之所以能為成風口，蘋果公司絕對有功勞。
在過去這幾個月裏，一家名為Canoo美國造車新勢力，屢屢傳聞要被蘋果公司收購。據海外科技媒體The Verge報道：Canoo的“滑板底盤”平台引起了蘋果的興趣。因為它集成了更多的汽車電子設備，從而為客艙設計提供了更大的靈活性。它還具有線控轉向技術，這也增加了設計靈活性。
雖然，收購一事還未塵埃落定，但Canoo的前任首席執行官烏爾裏希·克蘭茲（Ulrich Kranz），現在已經是蘋果汽車項目的高管之一，同時蘋果還挖走了一批前Canoo工程師。 這很難讓人不聯想，蘋果汽車正在研發自己的“滑板底盤”平台，亦或是掌握採用該平台所應具備的其他能力。
連蘋果都夢寐以求的“滑板底盤”平台，真的有那麼神奇嗎？
打個不太恰當的比喻，它就像我們小時候玩的四驅車一樣，上面有個殼，下面有個底盤。電機、電池、輪胎、傳動軸等部件都裝在底盤，上車殼可以隨意更換，甚至不用蓋車殼，車子也能跑起來。
滑板底盤，理論上也是如此——該平台作為一種集成式的一體化底盤架構，將電池、電動傳動系統、懸架、剎車等部件都整合在底盤上，最終實現上下車體解耦。這樣做的好處在於，集成度高、通用性強，可顯著縮短整車開發週期、降低研發成本。
Rivian的上下車體分離
2018年的洛杉磯車展，Rivian發佈了兩款基於滑板底盤打造的電動車， 並引來了亞馬遜、福特汽車等巨頭的關注。在親自到公司考察之後，貝索斯的亞馬遜於2019年2月牽頭向Rivian投資了7億美元。兩個月後，福特汽車又向Rivian投資了5億美元。
又是科技巨頭，又是百年車企，Rivian估值瞬間起飛。2021年9月，Rivian第一款量產電動皮卡R1T正式下線。但並未開始大規模交付，緊接着2021年11月，Rivian正式登陸納斯達克，並募集資金119.34億美元，成為2021年規模最大的IPO，也是美股歷史上規模第六大的IPO。
亞馬遜投資Rivian這幾乎就是一個陽謀。
因為基於Rivian的滑板底盤，可以製造出了給亞馬遜送貨的純電動廂式貨車EDV，理論上它未來還可以用於生產更小個的無人配送車。這一下子就給亞馬遜的電商和物流業務，帶來的巨大的想象空間。
Rivian給亞馬遜生產的純電動廂式貨車EDV
福特也是如此，當初計劃是用滑板底盤給旗下林肯品牌，研發新款電動SUV，縮短研發週期和投入資金。但後來，只有亞馬遜的電動車貨車量產了，福特的滑板底盤平台採購計劃卻擱置了。
因為在商用車上，亞馬遜只需要解決從0到1的問題，幫助快遞小哥運貨，至於車的性能如何、功能如何，並不重要。但乘用車不同，難在解決從1到100的問題，比如有了平台以後，操控、性能、續航等等參數如何處於業內更領先的水平。
當我們把視野聚焦到Rivian，這家市值曾躋身全球市值第三的新車企身上，你會發現：它備受資本的追捧，並不是單單因為滑板底盤的商業價值，更包括基於該平台而來的新技術、新體驗。
在創業最初的兩年裏，斯卡林奇跟隨着馬斯克的步伐，開發一款電動跑車。但在2011年，斯卡林奇開始重新審視了公司的優先事項，他説：“越來越清楚的是，我們沒有回答世界需要回答的問題。”
麻省理工天才斯卡林奇，和他的團隊不得不放棄電動跑車的研發，並真正考慮了世界的需求，最終找到了他們存在的理由：開發電動汽車，以促進積極的生活方式，並促進可以產生終生回憶的旅行。
斯卡林奇經常穿着Patagonia的羊毛衫，是一個實打實的户外運動愛好者。在造電動車時，斯卡林奇重新認識到技術的趨勢——“我們希望將車輛嵌入一個技術平台，以幫助推動可持續發展，並在道路上獲得更多的電動里程。”
所以，我們可以看到，Rivian的電池容量是100kWh起步，比如皮卡R1T最低的版本是105kWh，其次是135kWh，最高的180kWh，目前均採用LG供應的2170電芯。在標準更嚴苛的EPA下，續航里程分別為230英里（370公里）、300 英里（480公里）、400 英里（640公里）。
續航可能看上去並不高，但要知道，R1T的總重量額定值為8532磅（約3870kg）——基本上可以被視為重型卡車。最重要的，還是Rivian在電池組上下了一些功夫。
對於Rivian的電池組，資深汽車電子工程師朱玉龍曾作出過分析：
Rivian的設計思路也是從21700電芯入手，主要的方案是充分利用皮卡和商用車對Z向高度不敏感的方式，採用上下兩層模組配置冷卻板的三明治的方式。
這算是從圓柱電芯的迭代設計中採取一種不一樣的路徑，通過兩個模組上下單面冷卻，模組之間採用一塊大的冷板。這裏的電芯下面是倒着放的，電芯先做成單塊模組，實際模組的高度比較高，等於把兩塊21700的模組複合在了一起。模組的正面是模組的輸出線排，通過快插連接器進行橋接，在電池模組的另一面則把上下母線排通過母線排進行連接。
通過這種大的模組，Rivian可以組成很大的電池系統。
實際上，目前堆電池的方法有很多種，比如特斯拉用的CTC（Cell to Chassis）技術——直接把座椅安裝在了電芯上。去掉模組，實現更大容量的電池組。
但Rivian現階段採取的方式，真的就是堆電池，把兩個模組進行上下堆疊。由於組裝工藝相對複雜，所以Rivian在模組組裝的流程上，用到了更多的人工。
Rivian的“Cylindrical Battery Cell Packaging and Cooling Configuration”專利
不過，這在斯卡林奇看來，這值得的——“汽車生產的挑戰之一是你將人類思維應用到正確的位置，而不是試圖將工廠過度機器人化。因此，工廠的某些部分已經實現了機器人化，特別是在我們如何構建電池模組方面，還有許多其他部分將繼續使用人力。”
總之，滑板底盤對於電池組的友好程度極高，因為滑板底盤整體架構跟非承載式車身的大梁底盤很相似，它擁有一套獨立的車架，這也就意味着滑板底盤有着獨立的結構和強度。所以在設計的時候，電芯雖然作為結構件，但並不需要承載太多的載荷。
因為滑板底盤的存在，後續Rivian如果要繼續堆續航里程的話，去兼容CTC技術或者固態電池會相對更容易一些。
斯卡林格過去的學術經歷，更聚焦於內燃機。他在Wai Cheng教授的指導下進行了碩士和博士研究，課題是如何擴展均質壓燃發動機（一種低排放的內燃機）的負載極限。
即便是換到電驅動時代，斯卡林格依舊沒有放棄對驅動系統的鑽研態度。
當然，這裏有個誤區，很多人都以為Rivian是採用的輪轂電機。實際上，Rivian採用的是放置在輪邊的驅動系統，通過電機減速器來達到車輛所需的扭矩，同時又可以分別控制和驅動，有效的解決輪轂電機的一些弊端和對車輛的影響。
Rivian的四電機佈局
在如此緊湊的汽車底盤中，要放置4個驅動電機和減速器，那麼動力總成的集成度將會有更高的要求。但從圖片效果來看，Rivian是很好的解決了這些問題， 而且基於這套驅動系統，Rivian實現綜合最大功率562kW、最大扭矩1,120N·m、百公里加速最快3秒等動力參數。
“每個車輪的扭矩值和功率值均相同，旨在實現性能最優化。”負責動力總成的Rivian副總裁Richard Farquhar介紹稱，Rivian憑藉固定齒輪比的單速變速箱，不需要再換檔，也無需使用雙速變速箱，能夠盡大限度地減少齒輪齧合帶來的效能所耗，同時最大程度地實現性能目標。
此外，在Rivian的動力總成中，還集成了其自研的逆變器。“逆變器是推進系統的重要組成部分，相當於王冠上的明珠，該設備完全由我們內部自主設計。”Richard進而表示，“我們設計了一款雙電源逆變器，該設備被整合到電驅動總成中，可極為高效地控制一個逆變器總成上的兩部電機。”
在他看來，從電池到逆變器，再到電機乃至車輪，Rivian對整個三電系統投入大量的精力，才能最大限度地提升電效率，從而利用既定的能量，實現車輛續航里程、動力性能的最大化。
極致的車輛性能，所帶來的是極致的駕駛體驗，尤其是作為一台越野皮卡/SUV。
Rivian四個車輪，可以提供即時動力，並獨立調節每個車輪的扭矩，因為在所有條件下都可以實現精確的牽引力控制。控制單個車輪的動力可實現扭矩矢量控制，能夠消除轉向過度和轉向不足，從而在越野和雪地中通過快速機動保持車輛穩定和響應。
到了野地裏，Rivian還能實現更加酷炫的越野功能——坦克式掉頭。
該模式下，Rivian通過四電機獨立控制車輪旋轉，可以實現了兩側車輪反轉，從而達到了和坦克兩側履帶反轉一樣的效果，實現了貨真價實的原地旋轉。
福特此前為自家的F-150 EV也申請了坦克轉彎技術專利，雖然效果可能差不多，但F-150 EV暫時只有雙電機版本，無法像四電機的Rivian R1T一樣實現各車輪單獨控制，可玩性少了很多。
Rivian的“坦克掉頭”專利
Rivian採用“輪邊電機”驅動形式，雖然達不到輪轂電機（把電機集成在輪胎上）對空間佈局的極致要求，但至少滿足了車型對性能、功能等全方位的需求。
尤其是在散熱上，輪邊電機可以更好的與動力電池系統融入，進行熱管理。比如，給電池組加熱，就可以依靠驅動系統和逆變器的產生的熱量，而非耗和能成本更高的獨立加熱器。
為此，Rivian開發了具有特殊加熱和冷卻電路的電池，可以根據需要智能地為電池準備最佳温度。在非常寒冷的環境中，電池保持在較高的温度以最大限度地提高其效率。同樣的原理也適用於單獨的牽引電路，以使電機和逆變器保持最佳狀態。電機和逆變器有一個用於冷卻定子和電力電子設備的水-乙二醇迴路，以及用於乘客艙和逆變器的第三個迴路。
總之，利用滑板底盤在底盤零部件空間佈局上的優勢，Rivian為電動車在駕駛層面確實帶來了一些新鮮感。這也才有了Rivian副總裁Richard Farquhar立下的FLAG——“在工程力學方面，我們動力系統與底盤系統達到了如此程度，沒人能比我們做得更好了。”
在對底盤系統一番革新之後，滑板底盤技術要開始對汽車座艙進行新一輪顛覆。
要知道，現在大部分的車，都有一個很重要的機構叫轉向柱。當駕駛員轉向的時候，只需要通過掰動方向盤，即可通過轉向柱，帶動車輪轉向。但由於這類物理機構的存在，車艙內的空間也往往會被約束。為了打通這種框架性的束縛，通用汽車最早在Hy-wire概念車上，引入了線控底盤概念。
從某種意義上來説，滑板底盤是“全線控底盤”的延展。比如線控轉向，它相當於完全取消機械連接，僅通過電子控制實現轉向。當你轉動方向盤時，輸入的是電信號，再傳遞給轉向執行機構，最終來完成車輪轉向。而只有從機械控制中剝離出來，控制才能夠做到機構的極致的模塊化、緊湊性。
Rivian的滑板式底盤，擁有線控轉向/制動系統，使得方向盤的轉向比例可以隨時變化，實現不同方向盤的路感反饋。再加上其獨立空氣懸架、液壓側傾控制等等系統的配合，最終實現了Rivian在皮卡車上的八種駕駛模式，根據個人駕駛偏好或不同的路況進行定製。
除了在駕駛模式上具備更高的可玩性，線控底盤還能與自動駕駛更好的配合。
Rivian於去年公佈過一項“用於在監護人模式下操作自主車輛的系統和方法”的專利。該技術可以定義自主車輛的駕駛模式，禁止或開啓對車輛控制的多個能力。可以説這些系統都是結合了Rivian在線控技術方面的出色積累的基礎上，進行的增加與車內成員進行人機交互模式方面的創新。
因為，傳統的汽車採用EPS（電動助力轉向，Electric Power Steering）受限於安裝空間、力傳遞特性、角傳遞特性等諸多因素，不能自由設計。於是，可以“完全脱離”駕駛員實現轉向控制的線控轉向系統，便非常切合自動駕駛的需求，這一特性，使得線控轉向與自動駕駛成了一對“好兄弟”。
當然，Rivian對底盤進行了大量的減法工作以後，對用户來説，所產生最直接效益就是，增加了車內的駕乘空間和儲物空間。比如，Rivian在前行李箱、後儲物箱、座椅下隔間、中控台和齒輪通道之間，留了超過62立方英尺的儲物空間。
Rivian寬敞的前排
光是前行李箱，就超過了目前幾乎所有的電動車。Rivian給出的數據是：25.4 x 54.8英寸，深度為 22.7英寸。一個成年人躺進去，都沒有任何問題。
Rivian超大的前備箱
整個底盤空間的釋放，使得Rivian可以在皮卡車型R1T的後輪位置，再留出了一個左右連通的空隙，這裏不僅可以用來存放滑雪板、釣魚竿等長物品，還可以變成一個摺疊的廚房。
這個叫“The Gear Tunnel Shuttle”的裝置，拉出來像一個摺疊的小桌板，但它上面的可以拼接各種用途的模組。比如你可以花費5000美元（約合3.2萬元）選配一個Snow Peak定製版的露營廚房模組。
斯卡林奇在展示這套廚房模組
不過，斯卡林奇這一理工科背景出身的創始人，對座艙的顛覆執念並不深，只是滿足收納更多的露營户外裝備的基本需求即可。
但相比之下，被蘋果盯上的Canoo，卻把滑板底盤上的智能座艙玩出了花。
Canoo推出的第一款產品，叫Lifestyle Vehicle。它不僅具備了一個獨特外形，在內飾方面也得益於滑板底盤的空間優勢，可以讓其做到幾乎純平的地面，同時座椅的擺放位置也可以異想天開。Canoo則在後排放下了一個環形沙發，可容納7個人。
隨後不久，Canoo又發佈了第二款車，與Rivian給亞馬遜定製的EDV類似的一款多用途送貨車，Canoo將其定名MPDV。既可以落地在快遞物流場景，同時也可以擔任移動咖啡店、水果攤等等角色；再後來，Canoo又公佈了第三款車，Pickup Truck皮卡；而即將發佈的第四款車，則是一款運動轎車，外觀和內飾都依舊保持着Canoo獨有的科幻色彩。
歸根結底，滑板底盤技術的出現，放飛了設計師的想象力，放開了工程師的創造力。在這個電動汽車的產品形態逐漸趨同的階段下，未嘗不是一個新的解題方式。
把時間拉回到當下，這些“滑板底盤概念”公司的日子過得都不好。
Rivian，這家曾一舉創下2021年最大、美國史上第六大IPO的記錄的新勢力，今年內的股價卻狂跌超70%以上。截止05月31日，Rivian市值僅為282.81億美元，距離1616億美元的市值頂點，跌去80%以上。更致命的是，作為其第四大股東的福特汽車，近期開始大量拋售Rivian股票。
要知道，福特原計劃是把Rivan的滑板底盤用於旗下林肯品牌的純電車上，但這件事後來就不了了之。另外，福特還通過“油改電”的方式，基於F150燃油車底盤造出了純電版F-150 Lightning。一夜間，從父子關係變成了對手關係。這一轉變，似乎也意味着：福特開始放棄對滑板底盤的執念。
同樣，藉助滑板底盤概念登陸資本市場的Canoo，基本已經躺平了，等着蘋果來收購。截止今年3月31日，Canoo這家公司僅擁有1.049億美元的現金和現金等價物。而一季度，Canoo暫無任何營收，且淨虧損額達到了1.254億美元。按照這一虧損速度，公司指定是活不到下一個季度了。
《華為公司的核心價值觀》中曾提到：“幾乎100%的公司並不是技術不先進而死掉的，而是技術先進到別人還沒有對它完全認識與認可，以至沒有人來買，產品賣不出去卻消耗了大量的人力、物力、財力，喪失了競爭力。華為要保持技術領先，但只能是領先競爭對手半步，領先三步就會成為先烈。 ”
如今的Rivian與Canoo，都是在“領先者”和“先烈者”這兩個極端角色之間徘徊。
當然，我們尚不能以這兩家公司的短期困境，就否定“滑板底盤”的商業化前景。這就像在2018年特斯拉陷入產能煉獄時，給馬斯克下發“破產警告”一樣愚蠢。
萬一哪場發佈會的“one more thing”，蘋果汽車“踩着滑板底盤”隆重登場呢？
參考資料：
《從專利深挖Rivian技術創新三大法寶》
《Rivian的皮卡電池系統》
《歐陽明高院士：輪轂電機將成為變革滑板底盤的顛覆性技術》