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從整車研發到自動駕駛,零一汽車「零點2024」釋出會順利召開

2024-05-17汽車

2024年5月16日,零一汽車於江蘇太倉成功舉辦了首場釋出會——「ZERON POINT. 零點2024」,並在兩個小時裏釋出了大量關鍵技術成果,資訊量巨大。從企業戰略到生態聯盟、重卡產品,再到核心技術自研,最後驚喜釋出基於大模型的端到端自動駕駛技術,無不展現了零一汽車強大的戰略決策與自研實力。

張紅松的分享

零一整車戰略

新能源重卡的高速發展為行業開啟了世紀的視窗,電動化帶來的革命,可以大大提高重卡的可靠性,也讓重卡的數位化更加便捷,於是零一的整車戰略也逐漸清晰:

第一步,基於1.0兩個平台進入新能源整車市場,實作核心系統正向開發,積累客戶與數據,實作市場突破;

第二步,完全正向開發2.0平台,它是為新能源而生的全新重卡整車平台,為無人駕駛而生的智慧整車平台,從而實作市場的快速超越;

第三步,無人駕駛與整車智慧化完全整合,道路商業化營運,實作產品的絕對領先。

零一選擇從中短途入局

零一是一家技術創新的科技公司,但是零一更關註客戶價值,更加專註於重卡產品的細分市場的發展和特點,所以零一選擇中短途運輸的場景入局。中短途重卡擁有最大的份額,800萬台上下的重卡存量市場,中短途車輛整體占比在70%。其次,中短途市場也是現階段最符合新能源電動重卡營運特點的市場,更加是國家和地方政策法規極力引導和推廣的市場,確切地說, 中短途重卡的新能源化就是國家極力倡導的運輸裝備的新質生產力。

零動智卡聯盟的成立

零動智卡聯盟,ZITA,全稱「Zeron Intelligent Transportation Alliance」。

它是由零一汽車、聯合重卡、三環汽車共同推動的面向智慧重卡技術的生態聯盟,致力於構建一個開放的重卡技術生態,共同推動新能源智慧技術的進步與發展。

零一在這個聯盟中,將會提供開放的整車技術、控制技術、智慧化技術、試驗與測試技術,同時共享供應商體系、品質控制體系,產品標準。

驚蟄與小滿

外觀

設計風格極簡、力量、規律,外觀驚蟄和小滿采用統一的設計語言,前面板采用極簡有序的設計,漸消菱形花紋規律中體現跳動,前面罩和兩側包圍幹凈利落,保險杠采用低風阻設計,而且采用了輕量化的鋁合金骨架。保險杠采用三段式結構設計,可獨立更換,降低維修成本。

全車LED光源,雙近光,四遠光LED透鏡模組,近光30m照射寬度,覆蓋足夠多的車道,遠光照射距離300m,照射深度和寬度都是絕對領先。還有晝行燈和流水轉向燈,讓一台高大的重卡充滿靈動的感覺。

同時釋出的專屬車身色「松石藍」,匹配氣動造型,即使在砂石料廠,煤炭堆場也很少有灰塵堆積,抗汙效果極為出色。

Matrix矩石智慧整合電驅系統

Matrix矩石智慧整合電驅系統是零一開發的第一款,應該也是重卡第一款量產交付客戶的鑄造三段式、三擋四合一電驅系統。 它極致簡約、高度整合,功能完備。三個前進擋、雙橋驅動、11個檔位組合。自動軸間差速鎖,自動實作扭矩轉移,適應多種低附著路面。擁有智慧悠車脫困模式,超越客戶的想象。

飛濺潤滑、強制潤滑雙系統,確保總成120萬公裏B10壽命;CAN線電子油泵,即時監控油溫、調節噴油量,實作故障診斷;內建式冷卻油道,精準實作溫度管理,潤滑管理。

高效的扁線電機,最高效率在97%以上。陶瓷球軸承加導電刷,有效降低系統電腐蝕。電動換擋,提高換擋平順性,減低沖擊,同時兼顧低速大扭矩,和高速行駛的動力性,雙橋異步換擋,沒有動力中斷。

平行軸加行星排傳動,雙向全磨齒修形,大大減低傳動雜訊。低粘度長效全地域電驅橋專用潤滑油,系統執行更高效。美國康邁輪轂,高可靠,長壽命。

整體看來,整合式電驅系統的動力輸出比傳統中央驅動高出13%,雙橋輸出功率1061馬力,采用AB橋組合,輸出峰值功率857馬力,0-80公裏加速最快只要29秒,最大爬坡能力達到30%。在西南山區,海拔上升1700公尺,持續行駛裏程60公裏,系統表現穩定。能量回收效率比中央驅動高30%,驅動系統整體效率93%,49噸標載耗電1.276度/km,空載電耗0.841度/km,單趟平均電耗接近1.059度/km。超出期望!

Matrix電驅橋采用高牌號球鐵鑄造,最小壁厚4mm。作為一款復合承載電驅橋,重量比行業同類水平輕150Kg,但整體承載仍符合13噸+的要求。

輕量化

輕量化的電驅橋配合輕量化車架、少片簧、復合材料托盤、PP發泡蜂窩板的車架走台、電池防護板、高強度鋼的電池框設計,讓 零一的兩款車對標競品輕了1噸上。

電池

因為沒有了傳動軸,所以沒有了後背式的電池書包。側置電池讓整車重心更低,極大減少側翻的風險,在緊急制軔時更加安全,最大的一個優勢就是電池安裝空間更大。

驚蟄上搭載了385、450磷酸鐵鋰刀片電池,采用最大充電電流650A三槍直流超級快充,20-80%充電時間35分鐘,0-80%充電時間42分鐘,能量回收90%以下不衰減,電池放電至5%功率不衰減。

為了滿足商用車各類不同場景的需求,小滿上搭載了寧德時代282、350、423多款磷酸鐵鋰電池,同時采用無熱擴散技術,CTP成組技術,自研BMS重卡解決方案,向客戶提供更短的充電時間。最低使用溫度可滿足-35℃,結構強度可達到2倍老國標,實作高安全可靠的綜合解決方案。

首創的熱管理技術

零一首創了商用車熱泵式熱管理技術,是由空調、電池、配電、電機、生活水箱整合的5合1熱管理系統。利用電機、電池、空氣三種熱源,透過壓縮機消耗較少能量將低溫環境中的熱量搬運到高溫環境中,也就是「三源熱泵」技術。透過智慧化控制可以實作駕駛室、電機和電池之間的熱量轉移、回收和熱品質提升,極大地降低了駕駛室和電池加熱時的電能消耗。從而實作電池與空調、電池與電機、電機與空調的三個互動模組,提高能量使用效率。

套用到實際場景,比如冷車加熱電池,利用空氣源熱泵和電機源熱泵結合的方式,相比於PTC加熱方式單次加熱可節約3-10度電;

比如行車駕駛室取暖,使用電機源熱泵為駕駛室進行加熱,最大可比用PTC加熱節約75%能耗,零下15攝氏度的環境,駕駛室取暖百公裏耗電僅2度;

在物流運輸最常見的排隊,堵車等情況下,利用電池源熱泵和空氣源熱泵結合方式為駕駛室進行加熱可以比用PTC進行加熱降低約50%的能耗;

零一還能夠實作余熱回收供暖,高負載行車時,使用電機熱源直接給駕駛室或電池加熱,可比使用PTC加熱節省約90%能耗。

除了供暖,還有反過來低溫迴圈制冷,在低環溫充電或行車時,使用散熱水箱給電池散熱,可以比使用壓縮機制冷節省約70%能耗。

零一的這套5合1熱管理系統,核心是基於效能和能耗雙導向的自主控制演算法,常溫工況綜合能耗降低2%-3%。

整體來看,零一1.0平台的熱泵式熱管理技術整合度更高,可靠性更好,故障率更低,零部件數量降低了12%,整車熱管理綜合能耗降低15%。冬季電池保溫能力更強,續航更長,低溫工況熱管理能耗最高降低28%。

智慧車控

零一1.0平台產品全部用上了先進的智慧車控技術,這其中,安全始終是第一位的。

透過自研的主動防滑技術,檢測車輛發生打滑和側傾,采用全球最好的被動防滑技術,保持主掛的高度一致。

同時根據路況和載重,自動或手動切換單橋-雙橋驅動模式,在脫困時可以使用自動悠車功能;配備安全冗余的自動駕駛控制介面,實作有人駕駛和智慧駕駛的無縫銜接。

智慧車控根據雙橋扭矩總效率最優分配原則,讓驅動過程更加省電。

最大程度用電制軔進行能量回收,提升車輛續航且減少剎車片的磨損。

冬季行車,透過電池保溫和整合熱管理技術節省冬季營運的準備時間。

能量回收同時恒速下坡功能,能有效緩解長下坡的疲勞,在安全的前提下提高下坡車速。低速跟車不需要踩油門,極大緩解了堵車及排隊的煩惱。透過電控技術,我們實作比油車更加精準的,油門和剎車調教,在充分發揮動力性的同時,保持極致的經濟性。

透過智慧車控,我們讓重卡變得更加可靠,保養維修變得更便捷。超過900條整車診斷故障碼,能夠快速定位故障點。多種故障處理策略,提升車輛在故障模式下的安全行車能力。同時,車輛還能透過車聯網上傳故障數據,與數據中台高效互聯,提升故障診斷和維修效率。加上預測性維護和OTA升級,使我們的車輛執行更加可靠,更加值得客戶的信任。

更多細節,懂車更懂客戶

驚蟄的電池離地達到405mm,小滿更是高達430mm,比以前的油箱都高很多;驚蟄保險杠離地450mm,小滿500mm,接近角更大,適應多種復雜路況以及各種惡劣環境。

車輛線束采用高低壓左右分開走向,避免電磁幹擾;雙壁波紋管防護更佳;全車連結器適配開發專用尾夾,可防高壓噴水,防護等級達到IP69K。再加上底盤、高壓的物理防護,零一都做到了行業最優。

在司機頻繁使用到的操作平台,空壓機、多合一、高壓控制器、蓄電池、電機控制器等高壓系統部件采用一體式復合材料托盤安裝,可有效防水、減震,大大提升高壓系統可靠性。車架上方操作走台十分寬大,面積為行業之最,方便人員操作掛車,同時走台有效保護了多合一、MCU等重要零部件。

驚蟄和小滿已經全部實作量產,並且已經開始批次交付全國各地的客戶

彩蛋

零一2.0平台露出冰山一角。

黃澤鏵的分享

智子系統

零一透過構建一個強大的工具系統來賦能和增效,同時解決傳統卡車制造體系因數據分析和工具鏈的體系建設薄弱而導致的低效和混沌的問題。零一內部將其稱作「智子系統」。

智子系統以海量、真實、透明、高效為功能目標。構建了一套連結車端、雲端、使用者端的龐大系統,包含了各種各樣的小模組。

目前,智子系統監控了超過3000個不同的整車訊號,每輛車在整個生命周期能夠產生4.2t的數據,這是非常海量的數據。同時能夠保證對於所有故障百分之百的監控。智子系統監控的數據和問題也為整車的叠代研發挖掘了超過1000個不同的需求,這些需求正是產品不斷改進升級的驅動力。

更重要的,智子系統減少了零一內部超過50%的無效和低效流程,整體公司效率提高一倍。這也是零一作為一個新勢力,用短短兩年的時間,以平均不到100人的團隊,做出來兩款量產車型的背後的秘密。

水滴冗余線控底盤系統

基於深耕商用車自動駕駛賽道的思考和心得:

觀點一:商用車是自動駕駛規模化普及的第一站。

因為需求大,價值高,實作快。

在全世界範圍內,都面臨非常大的司機短缺的問題。預計2030年左右,僅僅在中國,就有接近300萬左右的司機缺口。隨著人口紅利期的結束,司機短缺的趨勢是不可逆的,對於自動駕駛的需求也會越來越強。

商用車,本質上是生產工具,是賺錢的工具。商用車的無人化營運,能顯著降低20%以上的物流成本,意味著超過百萬的額外收益。

不同於乘用車面臨的五花八門的長尾問題,商用車通常工作在相對獨立和固定的生產場景中。場景的可控就意味著,規模化落地的難度相對更低,實作也更早。

觀點二:場景漸進是商用車自動駕駛發展的有效途徑。

一個特定車型的商用車,整個生命周期就在一個固定的場景裏面作業。這給自動駕駛帶來很大的機遇,在難度上進行了降維,只需要把某個場景裏面的若幹個點的難題解決,就可以實作無人化,這極大簡化了技術的部署和測試驗證成本。同時因為場景封閉,又簡化了系統部署所需要的法規、商業協作方面的復雜度。

而商用車生產工具的內容這一特點,側面反應了商用車不存在消費內容或者享樂內容,也就是說,輔助駕駛沒有價值或者價值非常小。不管是哪個場景,工具內容這一特點,逼迫著商用車必須直面無人化的挑戰,不可能存在類似於乘用車的輔助駕駛功能過渡期。

觀點三:商用車落地需要一個非常可靠的車輛底層系統。

五年前,大部份的系統問題是由軟體造成的,硬體系統問題的占比僅僅只有3%。但是發展到現在,硬體問題的占比已經超過了軟體,成了制約自動駕駛商用車規模化部署的主要因素。

從投資角度看,根據不完全統計,全球針對自動駕駛軟體的投資有超過100億美元,但是針對自動駕駛硬體的投資卻不及3億美元,這裏面就包含零一獲得的投資。

從這幾個不同的維度上都可以看出,過去幾年,硬體系統的發展速度是遠遠落後於軟體系統的叠代速度,且成為了制約自動駕駛落地的主要矛盾。也正因為洞察到了這個問題,黃澤鏵決定回國創業,希望為自動駕駛設計一款真正好的車,去推動自動駕駛的規模化普及。

零一正向設計了一款,給「電子司機」開的車輛,也就是完全符合自動駕駛需求的車輛平台,把它命名為:水滴冗余線控底盤系統。

水滴系統的第一個特點是,高可靠。 依托零一廣泛銷售到市場上的有人駕駛車輛,來驗證和叠代車輛本身的可靠性,比單純依賴於目前難以規模化部署的無人駕駛車輛,更能得到充分的驗證,也具備更高的可靠性天花板。

第二個特點是,全功能。 針對無人駕駛所需要的一些這種特殊的要求,比如說遠端上高壓,遠端開關門,掛箱角辨識等,因為已經沒有司機在車上可以操作車輛,自動駕駛系統必須進行全功能覆蓋,承擔下所有的操作和辨識的工作。

第三個特點是,高效能。 水滴系統能有效地降低控制系統的延遲,精準地執行電腦給車輛系統發的任何的指令。

第四個特點是,全冗余。 水滴系統能監控車輛上的每一個部份的工作狀態,一旦有任何的模組出現問題,對應的冗余鏈路可以在短時間內迅速接替工作,保證車輛的安全。

最後特點是,數位化。 水滴系統透過完善的車輛故障診斷和分級,車輛運動學和動力學建模,將車輛底盤進行數位孿生,更方便與仿真和低成本驗證。

相比於傳統的自動駕駛線控重卡,水滴系統不管是在延遲上,還是在精度上,都有大幅的提升。 特別得益於零一強大的自研能力,正向設計了高效的鏈路和極致的演算法,使其在驅動上面有接近70%的提升。

在故障檢測方面,我們平均的故障檢測時間能夠做到80毫秒,一秒鐘能完成接近10次以上的系統自診斷,疊加冗余和仲裁邏輯,無故障連續營運時間在原有的系統上提升了200%。

這麽一套復雜的水滴系統其實並不貴。在自研能力的加持下,整個冗余系統成本比原來下降了80%。徹底告別實驗室方案,真正做到了,規模化可量產。

零一堅持認為, 只有一手抓自研量產,一手抓自動駕駛,形成具有正反饋效果的良性迴圈,才是實作自動駕駛規模化落地的最優路徑。

One more thing…基於大模型的端到端自動駕駛系統

零一在自動駕駛這一方面過去一直很神秘,準確來說,是零一其實沒有在做傳統的自動駕駛演算法,而是在搞一個黑科技——一個全新的自動駕駛系統。傳統的自動駕駛系統會有接近上百個不同的演算法模組組成,零一目前只有一個——全新的自動駕駛系統是一個基於大模型的端到端等自動駕駛系統。

端到端簡而言之,從最初的傳感器的輸入到最後駕駛決策的生成,中間整個過程由模型自動的完成,我們不進行任何手工的幹預和操作。帶來的好處就是由於沒有什麽問題,沒有研發人員的手工介入與幹預,系統能夠自動透過數據和駕駛行為進行自我學習和自我調整,對於新場景的泛化能力會非常的強,不會局限於研發人員沒有定義過的一些系統場景。

為了訓練這樣的一套全新的系統,涉及到海量的數據。

首先,我們基於一個已經訓練好的語言模型,透過為它匯入海量的視訊數據,去讓它形成對於圖片和視訊的理解能力。

其次,我們將駕駛的相關的常識註入到這個系統,讓它理解我們常見的交通法規,甚至各個地方不同國家的交通法規。

最後,我們將駕駛的視訊匯入到這個模型之中,讓他反復訓練和預測車輛的軌跡,模仿人類的行為,並且對於正確的駕駛行為給出獎勵,對於錯誤的駕駛行為產生懲罰。

透過這樣的方式讓模型自己去學會如何自動開車。

我們在實際訓練過程中發現,視覺數據已經能夠讓這個模型具備非常強的泛化能力,這樣的模型和人類的思考過程是一樣的。人類僅僅透過自己的眼睛和一個聰明的大腦,就能完成開車全部的動作,我們這樣一套全新架構的模型,也僅僅需要透過網路攝影機數據,再加上大模型,透過反復訓練就能夠在真實世界中實作駕駛。它不依賴於傳統架構所必須的雷射雷達、高精定位系統、高精公釐波雷達和高精地圖,極大程度上降低了系統所需的部署成本。

我們將這一套系統在很多學術界和公開的數據集上面做了比較,零一在這些數據集中都拿到了全球最好的結果。這樣的一個全新架構模型是顛覆性的,它能顛覆性地去改變現有的所有的系統,相應的場景泛化能力是原來的1000倍以上,關鍵系統的復雜度可能下降接近90%,而傳感器的成本也能節省接近60%。

最重要的是,這樣的一套系統能夠真正地讓車輛僅依賴數據增加,就能在不同的場景裏面實作自動駕駛。在過去的10年裏,所有的城市自動駕駛最高都是l4級別的自動駕駛,而這個系統是真正有可能將我們帶到l5級別自動駕駛的的核心系統。

零一的願景與總結

零一從成立的第一天起,就 致力於成為全球領先的運輸機器人公司 。在新能源和智慧化的浪潮裏,中國一定能走出一家世界級的商用車公司。它引領並推動商用車重卡技術原創性的突破,帶來運輸模式、成本、效率、安全、環保的顛覆性提升。我們相信在未來十年,技術的突破能降低1.4億噸碳排放,降低60%的物流成本,挽救70萬因為商用車安全事故受到傷害的生命。

今天,零一實作了驚蟄、小滿兩個平台量產的從零到一,創新性地提出了新的生態合作模式。這也是我們總成技術、數據平台、智慧底盤和全新自動駕駛技術的從零到一,更是中國原創技術的從零到一。