本文來自微信公眾號:科技資本論 (ID:Tech_Capital),作者:盧愛芳,題圖來自:視覺中國
最近中信證券的一份報告《從拆解Model 3看智能電動汽車發展趨勢》在圈內火了,大家都連連感嘆,為了寫個報告不惜花幾十萬拆車,太捲了!
不過我關心的問題卻是,Model 3推出已經五年了,相信有不少公司早就已經拆過它(你懂的),此次拆解還有什麼重大發現?我們究竟應該從特斯拉學習什麼?
中信證券此次拆車有四家機構協作,我恰好認識其中一家機構領世汽車的副總裁容義波。7月25日,我邀請容義波到科技資本論直播間做了一場連麥直播。
容義波認為,Model 3雖然是五年前的產品,但特斯拉總共花了13年時間才完成,它代表了一種模式,即軟件定義汽車,是電動汽車劃時代的產品。Model 3的集中式架構,是軟件定義汽車的必要條件,有了集中式,才有軟件定義汽車,才代表車的智能化,才有可能無人化。
無論是技術實力還是方向選擇,包括中國造車新勢力在內的其它電動車,都與特斯拉有相當的差距。但特斯拉像造手機一樣造車,給中國汽車產業鏈帶來很大的機會。就如手機界有獨立的解決方案供應商,未來汽車界也將出現第三方的解決方案供應商。
領世汽車副總裁容義波
Model 3代表了什麼?
盧愛芳:Model 3 是特斯拉在2017 年就推出的產品,相信你們不是第一次拆解它的人。五年過去了,這次拆解特斯拉有什麼發現和心得?
容義波:雖然Model 3是2017年的產品,但它的形成要追溯到十幾年前。
特斯拉是2003年成立的,2008年推出了第一款跑車Roadster,這是基於愛麗絲底盤改裝的。在改的過程中,特斯拉發現很多東西不能用,只好自己做創新,最後愛麗絲燃油車部分保留的只有7%,其它的電氣、電動等系統都是特斯拉自己做的。
當時預計售價是10萬美元,最後做出來是12萬美元,這意味着特斯拉賣一輛車就要虧2萬美元。
馬斯克就開始想辦法尋求新的突破,他找到了設計電腦和消費電子的人,開始用造手機的方式去造電動汽車。2012 年Model S 、2015年發佈Model X、2017年發佈Model 3、2019年發佈ModeL Y.
在Model S的時候,特斯拉還是受到了三電系統的制約。Model S不是完整意義上的集中式架構,它更注重外觀和動力,比如提速感非常強,外觀很漂亮。
到2017年推出Model 3的時候,就是完全的集中式架構,而且可以量產,成本壓得足夠低。
Model 3車身結構很簡單,整車成本我們估算了一下,大概在 16 萬元左右。電子電氣架構採用類似手機的集中式架構,而且是分層的結構,ECU(控制單元)的數量只有 10 個,而傳統汽車的ECU有 70 個甚至更多,真正實現了軟硬件解耦,將整車做得更智能,它是真正的軟件定義汽車。
Model 3可以説是電動汽車劃時代的產品,總共花了十多年時間才完成。如果要給電動汽車分類,我認為只有兩種,一種是特斯拉,另一種是其他電動車。
盧愛芳:為什麼説 Model 3是劃時代的產品?
容義波:Model 3代表着一種模式,軟件定義汽車。它最顯著的一個特徵就是,當消費者需要一個新功能的時候,不再需要更換硬件或者換車,而是可以通過軟件來實現。
今天你去買特斯拉的時候,你會發現它所有的車都是不帶自動駕駛功能的。你買車是20多萬元,如果想開通自動駕駛功能,它有兩個版本供你選擇:一個是增強版自動駕駛,大概三萬四;另一個是完全版自動駕駛,六萬四。
比如説我買完特斯拉之後,不開通自動駕駛功能,因為我覺得它現在還不靠譜。可能過了 5 年後,我覺得它的技術比較成熟了,我就可以申請開通,交費就可以了。還有其他的功能,比如座椅通風、遠程召喚,它的硬件已經具備了,只是軟件給你關閉了,只要你交錢就可以開通。從用户的角度來説,汽車硬件的壽命延長了。
但傳統汽車採用分佈式架構,它的特點是,要實現一個功能就要增加一個硬件。舉個最簡單的例子,車有沒有ACC 自適應巡航這個功能,它的差價大概是兩到三萬。在分佈式架構的時候,如果要實現這個功能,你就去找供應商,它會給你加一個硬件, ACC 自驅巡航的ECU。
再比如自動泊車,傳統汽車都帶一個360 度環視功能,汽車廠對攝像頭廠商提出需求,要多高的像素、清晰度如何,供應商就去做,然後量產。但某一天出了一個環視的自動泊車功能,也就説攝像頭也能識別車位了,那你的硬件就沒有辦法再改了,只能增加硬件。
傳統汽車的很多功能都靠ECU來控制,比如門窗的升降、氛圍燈等。車上的ECU越來越多,功能越多,硬件就越來越多。每個ECU由不同的供應商提供,每個供應商之間的接口協議還有標準都不一樣,沒有辦法讓它產生聯動。當車要升級的時候,就沒有辦法互通。
其它電動車的分佈式架構
所以特斯拉做出改變,就是把ECU幹掉,所有功能都用軟件實現。比如説要自動泊車功能,車上已經有攝像頭了,只要寫一個程序,把視覺泊車的算法移植進去,對攝像頭進行OTA升級,讓這個車既有環視的功能,又有自動泊車的功能。
以後很多功能都可以用軟件來實現,相當於將底層所有的控制單元打通,原來的每個ECU的功能現在全部集中到了一箇中央控制系統裏面,實現了相互之間通信,這就是車的智能化,未來的車一定很智能。
盧愛芳:為什麼特斯拉能幹掉ECU,而其它汽車不行?
容義波:特斯拉對未來的電動車有明確的定義,即高度智能化,它很清楚要實現智能化就必須軟硬件解耦。
而傳統燃油車依然採用分佈式的E/E架構,每一個電子功能都是靠增加ECU硬件來實現,無法做到軟硬件完全解耦,每個ECU供應商只專注自己的功能,不會去考慮整車。
如果車企要實現ECU之間的完全聯動,就需要所有的ECU供應商用同一套標準來寫軟件,這個工具鏈AUTOSAR的費用十分高,授權費就要200~500萬元,然後再按使用人數收費,一個30~50萬不等,一次性投入至少800~1000萬。但一個ECU的產值也就200~300塊錢,不是什麼供應商都承受得起如此巨大的投入。而且一旦車企做成集中式,也是供應商消失之時,沒有哪個供應商會願意革自己的命。
傳統車企涉及的利益鏈條根深蒂固,盤根錯節,本身內部就有巨大的阻礙。而特斯拉從一開始就沒有這種包袱。在基於愛麗絲的底盤去造電動車的時候,它發現只有7%可以用,93%要自研,電池管理、IGBT、自動駕駛的芯片等,都找不出合適的供應商,只好自己去做。
現在特斯拉成功了,大家會問它為什麼要這麼做,但其實當時它不這麼做就會失敗。
盧愛芳:現在有很多汽車也都推出了各種功能訂閲服務,比如奔馳寶馬等傳統汽車推出了後輪轉向、座椅加熱的訂閲服務,蔚來、小鵬推出了輔助駕駛的訂閲服務,這跟特斯拉的軟件定義汽車有什麼不同呢?
容義波:BBA上的轉向和座椅加熱是一個單一的ECU功能升級,消費者買車的時候是一種硬件選配的功能。蔚來、理想、小鵬的自動駕駛是域控制器方案,是在分佈式架構上做增量硬件實現的,也是類似於單個ECU功能的升級。
而特斯拉可以對整車進行OTA,比如我們現在掛檔時沒有語音提示,特斯拉只需刷個程序就能實現,而蔚來、理想、小鵬都不能,因為它涉及到檔位信號和音響兩個不同控制單元的交互。
盧愛芳:特斯拉把集中式架構做出來了,而且已經有五年時間,為什麼中國的造車新勢力學不到?
容義波:特斯拉成立於2003年,到2016 年 12 月份才推出 model 3,這個過程總共花了13年。國內新造車勢力是哪一年成立的?好像是 2015 年左右,大概也在2017、2018年推出自己的車。只用了兩三年時間,而且都是從互聯網公司出來的人,車是怎麼造出來的?
我可以跟你這麼説,造車很簡單,你可以找FEV、裏卡多、馬瑞利這些國際大廠做諮詢,付一筆非常高昂的諮詢費,再找博世付一筆鉅額的開發費,你的車就可以量產了。
對於造車新勢車來説,重要的是先把車賣好,然後再去慢慢地做集中式。因為現在就做集中式,萬一沒做好,出了功能安全,那是致命的,所以他們寧願用傳統的造車方法把車造好再説,然後再慢慢做研發。
盧愛芳:特斯拉的集中式構造跟它的生產效率和毛利率高於同行有直接關係嗎?今年一季度特斯拉的毛利是29%,蔚來是18%,小鵬是12%,理想是22%。
容義波:特斯拉在德國柏林的工廠,生產一台 Model Y 的時間大概是 10 個小時。
採用這種先進的架構之後,首先工作的節點會減少,這意味着崗位會減少。其次,單位時間的產值就會更多。特斯拉的生產效率大概是傳統車企的三倍,它造車就跟造手機一樣,把板貼好了,基本上就是組裝的過程了。
然後供應商管理成本也比較低。特斯拉可能就管理幾百個供應商,而傳統車企可能多到幾千上萬個。
集中式架構與自動駕駛
盧愛芳:特斯拉下一步的演進方向是什麼?最近有消息説,馬斯克最近要把遊戲平台Steam 搬上特斯拉,9月份要推人形機器人。另外,馬斯克為什麼要收購推特?這和造車有什麼關係?
容義波:特斯拉下一步演進方向肯定是無人駕駛,未來汽車一定會像馬斯克説的那樣,把你送到公司上班之後,它就出去幫你賺錢了。為什麼要引入 Steam,進入無人駕駛的時候,你上車可以玩遊戲,或者補個覺,化個妝,甚至做個直播。
馬斯克未來就是要把特斯拉汽車、星鏈和手機連起來。所有的交通設施接入星鏈,車開到哪裏都能通過網絡獲取位置,解決了車路協同的問題。特斯拉推出特斯拉手機之後,應用都在手機裏,現在特斯拉開門、開後備箱都是沒有鑰匙的,都用 App 控制的,特斯拉手機通過星鏈打電話也是免費的,這樣特斯拉就形成了一個完整的生態閉環。將來它推出了任何一個新的功能,你只需要在手機上下載付費就可以了。
至於馬斯克為什麼要收購推特,我認為它的AI需要大量的數據去學習訓練。能提供數據量的公司也就人類活動頻繁交流很多的社交類軟件,顯然Facebook太貴了,而推特正合適,上面每天有2億多人在交流,每天會產生上千億的數據信息,馬斯克收購推特就是要自己的AI去訪問推特的數據中心,學習訓練人類的交流方式,最終馬斯克要把特斯拉汽車做成變形金剛。
特斯拉將推出人形機器人
AI也會用在特斯拉即將推出的人形機器人上面,能夠幫助人類在學習,認知,勞動、情感上解決需求。
盧愛芳:集中式的架構對於特斯拉發展自動駕駛有什麼好處?
容義波:特斯拉的自動駕駛採用了分層的架構。它一共有五塊板,左車身、右車身和前車身這三塊,用的MCU 很穩定,都是車規級的。另外還有兩塊板,一塊是自動駕駛,一塊是智能座艙。
這兩塊板和底層三塊板之間通過軟件連接。當需要自動駕駛功能開啓的時候,這塊板才控制車,如果自動駕駛萬一失效或死機,直接把它掐斷就行了,它不會影響底層車身的運作。
而國內做自動駕駛還沒有考慮分層架構,而是採用感知、決策、執行三個域,把控制給丟了。我們認為正確的架構是感知、決策、控制、執行,感知指的是傳感器,決策指的是算法,控制是指整個車的控制。傳感器蒐集到了信息,算法給出瞭解決方案,然後就自己去找底層ECU,告訴電機、電池、制動、轉向怎麼做,這就要挨個來溝通。
而這些核心部件大部分都是國外巨頭壟斷,人家根本不理會。並且在分佈式的架構下,還有一個VCU來統管車上所有的ECU,自動駕駛算法是不能直接繞開VCU控制去和ECU對接的,這樣會導致車上出現兩種控制,最終造成車輛異常甚至功能安全的事故。
自動駕駛算法應該是給到專業的VCU進行控制執行,這個VCU還必須支持線控的功能,而目前國內VCU主流還是博世,它佔據了全球60%的市場,同時博世在底層ECU上也密切地跟它自己的VCU進行結合,為車企提供全棧技術。自動駕駛公司很難突破這一層,無法獲得整車的控制權,這也是國內做自動駕駛的汽車為什麼不能量產的原因。
如果在自動駕駛和整車中間有一個集中式的控制層,它跟所有的底層全部打通了,那你只要告訴控制層該怎麼做,只要一個接口就可以搞定,我們認為是這種架構會比較合理。
可以説,軟件定義汽車,集中式的架構是必要條件,有了集中式,才有軟件定義汽車,軟件定義汽車,才代表車的智能化,才有可能無人化。
盧愛芳:在自動駕駛方面,特斯拉會一直堅持視覺方案嗎?它有可能引入激光雷達嗎?
容義波:首先,特斯拉不是不想上激光雷達,而是激光雷達成本太高。即使激光雷達的價格降下來,用它的成本依然很高。上激光雷達就必須上英偉達的邊緣計算機, 40萬元一台,外加500萬元的入門費。因為激光偉達的數據量太大,普通的芯片解決不了問題。
其次,未來的自動駕駛一定是多傳感器融合方案。我認為正確的方向是以視覺為主,激光雷達為輔。就是當視覺無法分辨的時候,用激光雷達去驗證一下。馬斯克堅持認為,人就是靠眼睛去開車的。而且視覺的方案,數據量沒那麼大,對算力要求沒那麼高。
model3的自動駕駛傳感器配置
盧愛芳:除了成本的問題,國內依靠激光雷達的自動駕駛方案跟特斯拉的自動駕駛有什麼不同?大家都做很多路測,要靠路測來訓練算法,結果有什麼不同?
容義波:特斯拉的視覺算法是有深度學習能力的。比如一隻貓,AI看到這個貓是黑色的,那下次看到黑色的、這個輪廓的東西,就知道這就是貓。貓如果變了黃色的,你就要再給它一張黃色的貓,不斷地把所有的貓都學習完了之後,下次它就能識別出來。
而國內的自動駕駛依賴高精地圖,先掃一遍圖,比如結合高精度定位在某個座標上有一個井蓋,然後在圖上標註出來,下次車開到這裏結合高精度定位還是這個座標點時,就知道這裏有一個井蓋,這就跟掃地機器人的邏輯是一樣的,先掃一遍,然後建模建圖標註,但如果家裏的桌椅換個位置,掃地機器人可能就不太好用了。
所以就有了智能網聯示範區、有了示範運營,因為激光雷達需要不斷掃圖,車路協同就需要在許多交通道路裝上各種傳感設備,耗資巨大,中國960萬平方公里不可能這麼做,而且它還涉及數據的安全性問題,數據安全就是國家安全,我認為這種自動駕駛技術過多依賴硬件的技術方向是走偏了。
做自動駕駛大量依靠激光雷達,128線不斷地去發射激光,數據量很大,功耗也很大,這成本太高了,無法量產,不能量產的東西就不是產品,只能算實驗品。激光雷達是半固態的,只要震動或者坑窪路段效果會受到影響的,也就可能出問題,也沒法成為車規級。
中國的機遇
盧愛芳:能不能談談特斯拉馬上要量產的4680電池和電池管理算法嗎?
容義波:4680是一個技術的創新,它改變了電池電子介質的運行路線,極大地縮短了介質的運行路線,這樣電池的損耗就小,續航力就會提高。
另外在封裝電池的時候,以前21700電芯,要用7000節左右,現在4680只要950節左右,每個電池都要做特殊處理,保證穩定性、一致性、均衡性,電池數量少了,工時就少了,成本自然會降低,4680能量密度又更大,重量也會減輕。
圖解4680
新的特斯拉 Model Y 全車大概減少了 300 個零件,整車重量降低了12%,續航提升了8%。電池和底盤是一次性壓鑄成型,加上四個座椅的重量,只有500 多公斤。但比亞迪同款的海豹電池包就有 500 多公斤,還不算底盤。
盧愛芳:基於汽車的應用軟件市場,什麼時候能到來?
容義波:起碼還得三五年時間,因為必須做到軟件定義汽車,但國內的汽車現在連OTA升級都還不行,談何軟件?現在除了特斯拉,還沒有哪一個車企能説想升級一下車的功能,就能升級的。比如説遠程召喚,你站在停車場出口,汽車能自己開過來找你,現在除了特斯拉,其它都還沒做到。
盧愛芳:那你覺得中國的造車新勢力何時能達到特斯拉現在的技術水準?
容義波:這個我無法預測。一款車型上市,如果一年賣不到 10 萬台,就要虧本。當然所有的車都有個爬坡階段,一般進入第五年的時候,量就會起來。我覺得他們現在要做的不是想成為特斯拉,而是先成為自己,先把車賣好活下下來。因為汽車行業再過幾年就跟手機一樣,起碼幾百家造車公司,技術成熟了,又是集中式的架構,供應鏈很完善,造車並不難,就看誰能賺錢。
盧愛芳:特斯拉給中國汽車產業鏈帶來了什麼樣的變化?
容義波:特斯拉引入中國之後,將帶動整個汽車產業的升級。就像當年蘋果進入中國的時候,中國手機產業也來了一次全面的洗牌和升級,同時帶動中國的手機產業走向世界,覆蓋全球孕育出一些在全球知名的手機品牌。
ECU供應商以前是單獨做硬件,汽車智能網聯之後可以有很多的創新。還是舉環視的例子,一個做環視攝像頭的供應商,就做這一個硬件,一年也可以做幾個億,但如果是智能網聯汽車,基於這個攝像頭,它可以在軟件上做很多的創新。比如環景拍照,底盤透視、甚至用來做直播。還有氛圍燈,它不一定就一個色,可以通過軟件寫出很多色。
因為隨着智能汽車時代的到來,開車不再必須百分百專注,你可以在車內開個小差,做一些其它的事情,那麼智能座艙就有很多的創新空間。
盧愛芳:但你剛剛説特斯拉自己做軟件,零部件供應商還有做軟件的機會嗎?
容義波:特斯拉當年是在沒有完整供應鏈的情況下,被逼得什麼都自己做,包括將來造手機,也是為了它的應用商店。但它的模式是不可複製的,而且我們現在有了完整的供應鏈,車企沒必要什麼都自己做。
每個車企如果都做自己的集中式,各種標準和協議都不統一,就像做APP的公司,同一款軟件在不同廠商的手機上要去做單獨開發,就不利於智能手機的發展。未來的智能汽車也是這樣的,如果不能做到統一,也是不利於智能網聯汽車的發展。
如果説特斯拉相當於蘋果,那麼未來會一定會出現一個類似於安卓的平台,向全行業去提供標準化的技術方案。就像有手機的方案公司,將來汽車界也會出現獨立的解決方案提供商,這就是領世所瞄準的市場,我們的定位就是做智能網聯汽車的整車控制核心技術與解決方案供應商。
本文來自微信公眾號:科技資本論 (ID:Tech_Capital),作者:盧愛芳