IT|苹果最想收购的技术 被“特斯拉劲敌”玩透了
RJ.斯卡林奇（RJ Scaringe）小时候有一个癖好 ， 在停车场看到一辆不认识的汽车时 ， 他会趴到车底 ， 以便更好地观察这台车的底盘 。2009年 ， 通用汽车、克莱斯勒相继宣布破产 。正是那年 ， 斯卡林奇从麻省理工学院机械工程系博士毕业后 ， 创办了一家全新的汽车公司——Rivian ， 曾被国内外媒体被誉为“特斯拉杀手” 。
而真正把斯卡林奇和Rivian捧上天的 ， 是与马斯克在进行“太空竞赛”的亚马逊创始人杰夫·贝索斯 。这位前首富 ， 不仅重金投资了Rivian ， 还向其采购10万辆货车订单 。贝索斯甚至还将Rivian的SUV ， 用于自己旗下商业太空公司“蓝色起源” ， 给宇航员当专用座驾 。
如果马斯克是钢铁侠 ， 那么Rivian的创始人斯卡林奇就是“现实版超人” 。不仅是因为 ， 斯卡林奇与超人的样貌颇为相似 ， 更是因为大家都希望看到一场“超人VS钢铁侠”的好戏 。
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RJ.斯卡林奇（左）、 亨利·卡维尔扮演的超人（右）
与马斯克一样 ， 斯卡林奇从小就展现了极强的创造天赋 。童年时 ， 他帮助邻居修理好了接近报废的保时捷356 。上高中时 ， 斯卡林奇就有一个梦想 ， 打造一个自己的汽车公司 。
但两者又有诸多的不同之处 ， 比如特斯拉第一款车Roadster是基于路特斯Elise底盘改造 ， 而斯卡林奇在创办Rivian时 ， 就把手伸向了他小时候的癖好——底盘 。
Rivian在量产车上引用了一项名为“滑板底盘”的技术 ， 基于此创造了纯电皮卡R1T、纯电SUV R1S 。并且 ， 还用滑板底盘给亚马逊定制的纯电货运车EDV 。
对于滑板底盘技术 ， 中国科学院院士欧阳明高 ， 曾做出过预判：“美股上市的Rivian ， 因为推出智能滑板底盘备受追捧 。”他还认为 ， 滑板底盘是技术多年演变的结果 ， 代表技术发展趋势 。“这会给汽车设计制造带来一场革命 。”
很多人脑子里会疑惑 ， 滑板底盘真的有这么神奇吗？
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“滑板底盘”之所以能为成风口 ， 苹果公司绝对有功劳 。
在过去这几个月里 ， 一家名为Canoo美国造车新势力 ， 屡屡传闻要被苹果公司收购 。据海外科技媒体The Verge报道：Canoo的“滑板底盘”平台引起了苹果的兴趣 。因为它集成了更多的汽车电子设备 ， 从而为客舱设计提供了更大的灵活性 。它还具有线控转向技术 ， 这也增加了设计灵活性 。
虽然 ， 收购一事还未尘埃落定 ， 但Canoo的前任首席执行官乌尔里希·克兰兹（Ulrich Kranz） ， 现在已经是苹果汽车项目的高管之一 ， 同时苹果还挖走了一批前Canoo工程师 。这很难让人不联想 ， 苹果汽车正在研发自己的“滑板底盘”平台 ， 亦或是掌握采用该平台所应具备的其他能力 。
连苹果都梦寐以求的“滑板底盘”平台 ， 真的有那么神奇吗？
打个不太恰当的比喻 ， 它就像我们小时候玩的四驱车一样 ， 上面有个壳 ， 下面有个底盘 。电机、电池、轮胎、传动轴等部件都装在底盘 ， 上车壳可以随意更换 ， 甚至不用盖车壳 ， 车子也能跑起来 。
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滑板底盘 ， 理论上也是如此——该平台作为一种集成式的一体化底盘架构 ， 将电池、电动传动系统、悬架、刹车等部件都整合在底盘上 ， 最终实现上下车体解耦 。这样做的好处在于 ， 集成度高、通用性强 ， 可显著缩短整车开发周期、降低研发成本 。
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Rivian的上下车体分离
2018年的洛杉矶车展 ， Rivian发布了两款基于滑板底盘打造的电动车 ， 并引来了亚马逊、福特汽车等巨头的关注 。在亲自到公司考察之后 ， 贝索斯的亚马逊于2019年2月牵头向Rivian投资了7亿美元 。两个月后 ， 福特汽车又向Rivian投资了5亿美元 。
又是科技巨头 ， 又是百年车企 ， Rivian估值瞬间起飞 。2021年9月 ， Rivian第一款量产电动皮卡R1T正式下线 。但并未开始大规模交付 ， 紧接着2021年11月 ， Rivian正式登陆纳斯达克 ， 并募集资金119.34亿美元 ， 成为2021年规模最大的IPO ， 也是美股历史上规模第六大的IPO 。
亚马逊投资Rivian这几乎就是一个阳谋 。
因为基于Rivian的滑板底盘 ， 可以制造出了给亚马逊送货的纯电动厢式货车EDV ， 理论上它未来还可以用于生产更小个的无人配送车 。这一下子就给亚马逊的电商和物流业务 ， 带来的巨大的想象空间 。
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Rivian给亚马逊生产的纯电动厢式货车EDV
福特也是如此 ， 当初计划是用滑板底盘给旗下林肯品牌 ， 研发新款电动SUV ， 缩短研发周期和投入资金 。但后来 ， 只有亚马逊的电动车货车量产了 ， 福特的滑板底盘平台采购计划却搁置了 。
因为在商用车上 ， 亚马逊只需要解决从0到1的问题 ， 帮助快递小哥运货 ， 至于车的性能如何、功能如何 ， 并不重要 。但乘用车不同 ， 难在解决从1到100的问题 ， 比如有了平台以后 ， 操控、性能、续航等等参数如何处于业内更领先的水平 。
当我们把视野聚焦到Rivian ， 这家市值曾跻身全球市值第三的新车企身上 ， 你会发现：它备受资本的追捧 ， 并不是单单因为滑板底盘的商业价值 ， 更包括基于该平台而来的新技术、新体验 。
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在创业最初的两年里 ， 斯卡林奇跟随着马斯克的步伐 ， 开发一款电动跑车 。但在2011年 ， 斯卡林奇开始重新审视了公司的优先事项 ， 他说：“越来越清楚的是 ， 我们没有回答世界需要回答的问题 。”
麻省理工天才斯卡林奇 ， 和他的团队不得不放弃电动跑车的研发 ， 并真正考虑了世界的需求 ， 最终找到了他们存在的理由：开发电动汽车 ， 以促进积极的生活方式 ， 并促进可以产生终生回忆的旅行 。
斯卡林奇经常穿着Patagonia的羊毛衫 ， 是一个实打实的户外运动爱好者 。在造电动车时 ， 斯卡林奇重新认识到技术的趋势——“我们希望将车辆嵌入一个技术平台 ， 以帮助推动可持续发展 ， 并在道路上获得更多的电动里程 。”
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所以 ， 我们可以看到 ， Rivian的电池容量是100kWh起步 ， 比如皮卡R1T最低的版本是105kWh ， 其次是135kWh ， 最高的180kWh ， 目前均采用LG供应的2170电芯 。在标准更严苛的EPA下 ， 续航里程分别为230英里（370公里）、300 英里（480公里）、400 英里（640公里） 。
续航可能看上去并不高 ， 但要知道 ， R1T的总重量额定值为8532磅（约3870kg）——基本上可以被视为重型卡车 。最重要的 ， 还是Rivian在电池组上下了一些功夫 。
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对于Rivian的电池组 ， 资深汽车电子工程师朱玉龙曾作出过分析：
Rivian的设计思路也是从21700电芯入手 ， 主要的方案是充分利用皮卡和商用车对Z向高度不敏感的方式 ， 采用上下两层模组配置冷却板的三明治的方式 。
这算是从圆柱电芯的迭代设计中采取一种不一样的路径 ， 通过两个模组上下单面冷却 ， 模组之间采用一块大的冷板 。这里的电芯下面是倒着放的 ， 电芯先做成单块模组 ， 实际模组的高度比较高 ， 等于把两块21700的模组复合在了一起 。模组的正面是模组的输出线排 ， 通过快插连接器进行桥接 ， 在电池模组的另一面则把上下母线排通过母线排进行连接 。
通过这种大的模组 ， Rivian可以组成很大的电池系统 。
实际上 ， 目前堆电池的方法有很多种 ， 比如特斯拉用的CTC（Cell to Chassis）技术——直接把座椅安装在了电芯上 。去掉模组 ， 实现更大容量的电池组 。
但Rivian现阶段采取的方式 ， 真的就是堆电池 ， 把两个模组进行上下堆叠 。由于组装工艺相对复杂 ， 所以Rivian在模组组装的流程上 ， 用到了更多的人工 。
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Rivian的“Cylindrical Battery Cell Packaging and Cooling Configuration”专利
不过 ， 这在斯卡林奇看来 ， 这值得的——“汽车生产的挑战之一是你将人类思维应用到正确的位置 ， 而不是试图将工厂过度机器人化 。因此 ， 工厂的某些部分已经实现了机器人化 ， 特别是在我们如何构建电池模组方面 ， 还有许多其他部分将继续使用人力 。”
总之 ， 滑板底盘对于电池组的友好程度极高 ， 因为滑板底盘整体架构跟非承载式车身的大梁底盘很相似 ， 它拥有一套独立的车架 ， 这也就意味着滑板底盘有着独立的结构和强度 。所以在设计的时候 ， 电芯虽然作为结构件 ， 但并不需要承载太多的载荷 。
因为滑板底盘的存在 ， 后续Rivian如果要继续堆续航里程的话 ， 去兼容CTC技术或者固态电池会相对更容易一些 。
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斯卡林格过去的学术经历 ， 更聚焦于内燃机 。他在Wai Cheng教授的指导下进行了硕士和博士研究 ， 课题是如何扩展均质压燃发动机（一种低排放的内燃机）的负载极限 。
即便是换到电驱动时代 ， 斯卡林格依旧没有放弃对驱动系统的钻研态度 。
当然 ， 这里有个误区 ， 很多人都以为Rivian是采用的轮毂电机 。实际上 ， Rivian采用的是放置在轮边的驱动系统 ， 通过电机减速器来达到车辆所需的扭矩 ， 同时又可以分别控制和驱动 ， 有效的解决轮毂电机的一些弊端和对车辆的影响 。
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Rivian的四电机布局
在如此紧凑的汽车底盘中 ， 要放置4个驱动电机和减速器 ， 那么动力总成的集成度将会有更高的要求 。但从图片效果来看 ， Rivian是很好的解决了这些问题 ， 而且基于这套驱动系统 ， Rivian实现综合最大功率562kW、最大扭矩1,120N·m、百公里加速最快3秒等动力参数 。
“每个车轮的扭矩值和功率值均相同 ， 旨在实现性能最优化 。”负责动力总成的Rivian副总裁Richard Farquhar介绍称 ， Rivian凭借固定齿轮比的单速变速箱 ， 不需要再换档 ， 也无需使用双速变速箱 ， 能够尽大限度地减少齿轮啮合带来的效能所耗 ， 同时最大程度地实现性能目标 。
此外 ， 在Rivian的动力总成中 ， 还集成了其自研的逆变器 。“逆变器是推进系统的重要组成部分 ， 相当于王冠上的明珠 ， 该设备完全由我们内部自主设计 。”Richard进而表示 ， “我们设计了一款双电源逆变器 ， 该设备被整合到电驱动总成中 ， 可极为高效地控制一个逆变器总成上的两部电机 。”
在他看来 ， 从电池到逆变器 ， 再到电机乃至车轮 ， Rivian对整个三电系统投入大量的精力 ， 才能最大限度地提升电效率 ， 从而利用既定的能量 ， 实现车辆续航里程、动力性能的最大化 。
极致的车辆性能 ， 所带来的是极致的驾驶体验 ， 尤其是作为一台越野皮卡/SUV 。
Rivian四个车轮 ， 可以提供即时动力 ， 并独立调节每个车轮的扭矩 ， 因为在所有条件下都可以实现精确的牵引力控制 。控制单个车轮的动力可实现扭矩矢量控制 ， 能够消除转向过度和转向不足 ， 从而在越野和雪地中通过快速机动保持车辆稳定和响应 。
到了野地里 ， Rivian还能实现更加酷炫的越野功能——坦克式掉头 。
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该模式下 ， Rivian通过四电机独立控制车轮旋转 ， 可以实现了两侧车轮反转 ， 从而达到了和坦克两侧履带反转一样的效果 ， 实现了货真价实的原地旋转 。
福特此前为自家的F-150 EV也申请了坦克转弯技术专利 ， 虽然效果可能差不多 ， 但F-150 EV暂时只有双电机版本 ， 无法像四电机的Rivian R1T一样实现各车轮单独控制 ， 可玩性少了很多 。
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Rivian的“坦克掉头”专利
Rivian采用“轮边电机”驱动形式 ， 虽然达不到轮毂电机（把电机集成在轮胎上）对空间布局的极致要求 ， 但至少满足了车型对性能、功能等全方位的需求 。
尤其是在散热上 ， 轮边电机可以更好的与动力电池系统融入 ， 进行热管理 。比如 ， 给电池组加热 ， 就可以依靠驱动系统和逆变器的产生的热量 ， 而非耗和能成本更高的独立加热器 。
为此 ， Rivian开发了具有特殊加热和冷却电路的电池 ， 可以根据需要智能地为电池准备最佳温度 。在非常寒冷的环境中 ， 电池保持在较高的温度以最大限度地提高其效率 。同样的原理也适用于单独的牵引电路 ， 以使电机和逆变器保持最佳状态 。电机和逆变器有一个用于冷却定子和电力电子设备的水-乙二醇回路 ， 以及用于乘客舱和逆变器的第三个回路 。
总之 ， 利用滑板底盘在底盘零部件空间布局上的优势 ， Rivian为电动车在驾驶层面确实带来了一些新鲜感 。这也才有了Rivian副总裁Richard Farquhar立下的FLAG——“在工程力学方面 ， 我们动力系统与底盘系统达到了如此程度 ， 没人能比我们做得更好了 。”
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在对底盘系统一番革新之后 ， 滑板底盘技术要开始对汽车座舱进行新一轮颠覆 。
要知道 ， 现在大部分的车 ， 都有一个很重要的机构叫转向柱 。当驾驶员转向的时候 ， 只需要通过掰动方向盘 ， 即可通过转向柱 ， 带动车轮转向 。但由于这类物理机构的存在 ， 车舱内的空间也往往会被约束 。为了打通这种框架性的束缚 ， 通用汽车最早在Hy-wire概念车上 ， 引入了线控底盘概念 。
从某种意义上来说 ， 滑板底盘是“全线控底盘”的延展 。比如线控转向 ， 它相当于完全取消机械连接 ， 仅通过电子控制实现转向 。当你转动方向盘时 ， 输入的是电信号 ， 再传递给转向执行机构 ， 最终来完成车轮转向 。而只有从机械控制中剥离出来 ， 控制才能够做到机构的极致的模块化、紧凑性 。
Rivian的滑板式底盘 ， 拥有线控转向/制动系统 ， 使得方向盘的转向比例可以随时变化 ， 实现不同方向盘的路感反馈 。再加上其独立空气悬架、液压侧倾控制等等系统的配合 ， 最终实现了Rivian在皮卡车上的八种驾驶模式 ， 根据个人驾驶偏好或不同的路况进行定制 。
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除了在驾驶模式上具备更高的可玩性 ， 线控底盘还能与自动驾驶更好的配合 。
Rivian于去年公布过一项“用于在监护人模式下操作自主车辆的系统和方法”的专利 。该技术可以定义自主车辆的驾驶模式 ， 禁止或开启对车辆控制的多个能力 。可以说这些系统都是结合了Rivian在线控技术方面的出色积累的基础上 ， 进行的增加与车内成员进行人机交互模式方面的创新 。
因为 ， 传统的汽车采用EPS（电动助力转向 ， Electric Power Steering）受限于安装空间、力传递特性、角传递特性等诸多因素 ， 不能自由设计 。于是 ， 可以“完全脱离”驾驶员实现转向控制的线控转向系统 ， 便非常切合自动驾驶的需求 ， 这一特性 ， 使得线控转向与自动驾驶成了一对“好兄弟” 。
当然 ， Rivian对底盘进行了大量的减法工作以后 ， 对用户来说 ， 所产生最直接效益就是 ， 增加了车内的驾乘空间和储物空间 。比如 ， Rivian在前行李箱、后储物箱、座椅下隔间、中控台和齿轮通道之间 ， 留了超过62立方英尺的储物空间 。
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Rivian宽敞的前排
光是前行李箱 ， 就超过了目前几乎所有的电动车 。Rivian给出的数据是：25.4 x 54.8英寸 ， 深度为 22.7英寸 。一个成年人躺进去 ， 都没有任何问题 。
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Rivian超大的前备箱
整个底盘空间的释放 ， 使得Rivian可以在皮卡车型R1T的后轮位置 ， 再留出了一个左右连通的空隙 ， 这里不仅可以用来存放滑雪板、钓鱼竿等长物品 ， 还可以变成一个折叠的厨房 。
这个叫“The Gear Tunnel Shuttle”的装置 ， 拉出来像一个折叠的小桌板 ， 但它上面的可以拼接各种用途的模组 。比如你可以花费5000美元（约合3.2万元）选配一个Snow Peak定制版的露营厨房模组 。
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斯卡林奇在展示这套厨房模组
不过 ， 斯卡林奇这一理工科背景出身的创始人 ， 对座舱的颠覆执念并不深 ， 只是满足收纳更多的露营户外装备的基本需求即可 。
但相比之下 ， 被苹果盯上的Canoo ， 却把滑板底盘上的智能座舱玩出了花 。
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Canoo推出的第一款产品 ， 叫Lifestyle Vehicle 。它不仅具备了一个独特外形 ， 在内饰方面也得益于滑板底盘的空间优势 ， 可以让其做到几乎纯平的地面 ， 同时座椅的摆放位置也可以异想天开 。Canoo则在后排放下了一个环形沙发 ， 可容纳7个人 。
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随后不久 ， Canoo又发布了第二款车 ， 与Rivian给亚马逊定制的EDV类似的一款多用途送货车 ， Canoo将其定名MPDV 。既可以落地在快递物流场景 ， 同时也可以担任移动咖啡店、水果摊等等角色；再后来 ， Canoo又公布了第三款车 ， Pickup Truck皮卡；而即将发布的第四款车 ， 则是一款运动轿车 ， 外观和内饰都依旧保持着Canoo独有的科幻色彩 。
归根结底 ， 滑板底盘技术的出现 ， 放飞了设计师的想象力 ， 放开了工程师的创造力 。在这个电动汽车的产品形态逐渐趋同的阶段下 ， 未尝不是一个新的解题方式 。
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把时间拉回到当下 ， 这些“滑板底盘概念”公司的日子过得都不好 。
Rivian ， 这家曾一举创下2021年最大、美国史上第六大IPO的记录的新势力 ， 今年内的股价却狂跌超70%以上 。截止05月31日 ， Rivian市值仅为282.81亿美元 ， 距离1616亿美元的市值顶点 ， 跌去80%以上 。更致命的是 ， 作为其第四大股东的福特汽车 ， 近期开始大量抛售Rivian股票 。
要知道 ， 福特原计划是把Rivan的滑板底盘用于旗下林肯品牌的纯电车上 ， 但这件事后来就不了了之 。另外 ， 福特还通过“油改电”的方式 ， 基于F150燃油车底盘造出了纯电版F-150 Lightning 。一夜间 ， 从父子关系变成了对手关系 。这一转变 ， 似乎也意味着：福特开始放弃对滑板底盘的执念 。
同样 ， 借助滑板底盘概念登陆资本市场的Canoo ， 基本已经躺平了 ， 等着苹果来收购 。截止今年3月31日 ， Canoo这家公司仅拥有1.049亿美元的现金和现金等价物 。而一季度 ， Canoo暂无任何营收 ， 且净亏损额达到了1.254亿美元 。按照这一亏损速度 ， 公司指定是活不到下一个季度了 。
《华为公司的核心价值观》中曾提到：“几乎100%的公司并不是技术不先进而死掉的 ， 而是技术先进到别人还没有对它完全认识与认可 ， 以至没有人来买 ， 产品卖不出去却消耗了大量的人力、物力、财力 ， 丧失了竞争力 。华为要保持技术领先 ， 但只能是领先竞争对手半步 ， 领先三步就会成为先烈 。”
如今的Rivian与Canoo ， 都是在“领先者”和“先烈者”这两个极端角色之间徘徊 。
当然 ， 我们尚不能以这两家公司的短期困境 ， 就否定“滑板底盘”的商业化前景 。这就像在2018年特斯拉陷入产能炼狱时 ， 给马斯克下发“破产警告”一样愚蠢 。
【IT|苹果最想收购的技术 被“特斯拉劲敌”玩透了】万一哪场发布会的“one more thing” ， 苹果汽车“踩着滑板底盘”隆重登场呢？
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