豪華建立在安全之上 寶馬iX安全科技解讀
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】當寶馬Vision iNEXT概念車變身寶馬iX(官方稱“創(chuàng)新BMW iX”),愿景終于逐漸步向現(xiàn)實。寶馬iX不僅是一輛新車,更是百年寶馬品牌對智能化時代“豪華”定義之重新思考。
“豪華”是一個相對的詞匯,拿現(xiàn)售寶馬3系與第一代寶馬7系做個實車對比,你會發(fā)現(xiàn)新3系更寬敞、更舒適、更品牌、更前衛(wèi)、更安全、更智能、更節(jié)能、更澎湃、更有社會責任感。
每個時代都有自己的豪華定義,就如上世紀50年代的美國車愛把雙門轎跑車造得跟移動泳池一般大,又如上世紀80年代的德國車愛把高精尖功能的無數(shù)按鍵按照強迫癥排列方式安放在儀表臺上。
進入千禧年,豪華的定義更加全面,就如剛剛筆者定義新3系那樣,才能擔當起“中型運動轎車標桿”的長期稱號。
永遠保持創(chuàng)新熱情的寶馬品牌,正在21世紀第3個十年發(fā)起新的行業(yè)變革,改變“豪華”之定義:采用FSC認證原木面板、橄欖樹葉鞣制真皮等天然材質(zhì)以及多種可回收材料替代傳統(tǒng)的奢華木飾與真皮,用半個世紀以來潛心研究的新能源技術(shù)替代曾經(jīng)笑傲江湖的內(nèi)燃機動力總成,用智能化安全設(shè)計與技術(shù)為之前已經(jīng)足夠牢固的車體繼續(xù)補強,用刪繁從簡卻簡而不凡的設(shè)計哲學呈現(xiàn)新時代的德國豪華設(shè)計品位……
在自己曾經(jīng)輝煌的領(lǐng)域進行大刀闊斧的技術(shù)革新,是寶馬獨特的品牌精神。
今天,我們專注消費者最關(guān)心的一個重要領(lǐng)域:如何在智能化時代重塑豪華汽車的安全性能?
不言安全,何談豪華?新時代的豪華,必然建立在安全之上。
之前筆者提到過:最強的品牌,是敢于革自己的命,拋掉往昔榮耀蛻變重生。那么,如今寶馬iX又用了哪些革命性的新技術(shù),讓尊貴客戶運籌帷幄決勝千里的呢?
關(guān)于電池安全,筆者此前撰有兩篇技術(shù)長文可供參考:
今天我們聊到的寶馬eDrive電力驅(qū)動系統(tǒng),是寶馬eDrive系列的第五代作品。值得一提的是,歷代eDrive的安全記錄都非常好,從宏觀的電池包到微觀的電芯,層層的精密制造與安全電控,以保萬無一失。
寶馬第五代BMW eDrive電力驅(qū)動技術(shù)的電池包嚴格保證了電池包熱安全、機械安全、化學安全、電氣安全以及功能性安全,確保全生命周期內(nèi)都擁有杰出的安全性能。以此前發(fā)布的寶馬iX3(詢底價|查參配)車型的電池包為例,其經(jīng)歷了128次機械測試和以及994次軟件功能測試,比安全法規(guī)標準嚴苛得多。
在電池模組設(shè)計上,寶馬第五代BMW eDrive電力驅(qū)動技術(shù)采用了高強度、輕量化的鋁合金殼體,消減碰撞、振動、熱失控、穿刺等可能的風險。由于寶馬iX的前后均配備有自適應(yīng)空氣懸架,可以在一定程度上降低常年困擾電池模組的機械振動,盡可能降低熱失控風險。
電池模組內(nèi)部的電芯采用高鎳設(shè)計,雖然寶馬iX并未公布其電芯的技術(shù)細節(jié),但我們也可以借鑒寶馬iX3所搭載的寧德時代NCM811配方電芯的技術(shù)指標,其中華晨寶馬對寧德時代的電芯進行了安全優(yōu)化,對電芯進行了等離子清潔,進而噴涂絕緣漆,安裝絕緣隔膜,以確保電芯與模組的絕緣。
此外,寶馬iX還是首款應(yīng)用BMW xDrive智能全輪驅(qū)動系統(tǒng)的純電動車型,搭載了不使用稀土的前后驅(qū)動電機系統(tǒng),綜合最大功率370kW(503PS),配合低至0.25Cd的風阻系數(shù),5.0秒之內(nèi)完成0-100km/h加速,WLTP標準下續(xù)航里程超過600公里。
在充電性能方面,寶馬iX使用200kW直流快充時,僅需10分鐘便可獲得120km續(xù)航里程,僅需40分鐘即可獲得10-80%的電量補充,由于每個模組下方均配備了液冷散熱板,可靠性極佳的能量管理系統(tǒng)能保證電力驅(qū)動系統(tǒng)得到及時的散熱。若使用掛壁式交流慢充,充電功率是11kW,0-100%的充電時間為11小時之內(nèi),清晨起床又是滿滿的正能量,滿滿的續(xù)航安全感。
與往常的寶馬X系列車型相比,因為第五代BMW eDrive電力驅(qū)動技術(shù)帶來了高集成度動力總成,寶馬iX的A柱布局更加靠前,與此同時也縮短了車頭長度與前懸長度,這對車輛的潰縮緩沖區(qū)而言,是一種新的挑戰(zhàn)。
但這難不倒寶馬。
我們都知道i3與i8的車架是用全碳纖單體式車身框架(CFRP),可以保證在沒有B柱的情況下也有足夠的強度(比如i3),還能安裝勞斯萊斯那樣的對開式車門;還能實現(xiàn)前后軸載荷50:50的完美配重,讓車子開起來依然很有寶馬風味。
為降低碳纖維的制造成本,寶馬自己下場造碳纖維,聯(lián)合西格里集團、三菱人造纖維公司打造了從原材料生產(chǎn)到制造的整條碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)鏈,就連美國摩西湖碳纖維工廠的能源都完全來自水力發(fā)電。
只不過,在當前的產(chǎn)業(yè)規(guī)模下,碳纖維成本的下降幅度是有限的,因此i3與i8更像是兩款行駛在公路上的概念車——天價的碳纖維車架令其注定成為少許高端用戶的玩物。
問題是,寶馬iX可是一款真正走量的i系列車型,因此寶馬決定采用一個中間路線,利用鋁材和碳纖維組建iX的車身構(gòu)架,其中鋁材為主要骨架,碳纖維可以在某些部位進行補強,此外還有一部分鋼制零部件。
源自寶馬7系的Carbon Core車身構(gòu)架,如今演變成為寶馬iX的Carbon Cage構(gòu)架,覆蓋于車身的側(cè)圍、車頂框架、前圍、后窗框架、后圍等區(qū)域的CFRP(Carbon Fibre-Reinforced Plastic)碳纖維強化復(fù)合塑料材質(zhì)不見可以提供輕量化、高抗扭、高安全性等優(yōu)勢。
不僅替代傳統(tǒng)鋼制部件的CFRP帶來了如此多性能優(yōu)勢,此外還有CFRTP(Continuous Fibre-Reinforced RhermoPlastics)連續(xù)纖維增強熱塑性塑料與之配合成為寶馬iX的車身框架,后者打造的鋼部件替代零部件擁有輕薄的結(jié)構(gòu)、輕量化的重量(某些零部件可以減重5kg左右)、更強的剛度。
正因高強度鋼、高強度鋁、CFRP碳纖維強化復(fù)合塑料、CFRTP連續(xù)纖維增強熱塑性塑料的精妙布局,如此一來便能在更窄的吸能區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)更強的碰撞防護能力,還能保證強悍的車身剛性,并在成本上取得平衡。
雖然寶馬iX并未公布當前作品的車身強度數(shù)據(jù),但寶馬有史以來最大的全景可調(diào)光天幕橫跨整個車輛頂部,足以說明寶馬對iX車身強度的絕對自信。
在智能化時代,被動安全已經(jīng)成為最后一道防線,更重要的防線設(shè)定在主動安全領(lǐng)域,車企們與解決方案供應(yīng)商們竭盡全力找出新的技術(shù)手段,將碰撞風險消滅在發(fā)生之前,讓駕駛變得更加安全輕松。
進入21世紀之后,自動駕駛技術(shù)才真正進入高速發(fā)展期。如今,一套完整的自動駕駛系統(tǒng)擁有三大組成部分——傳感器(耳目)、控制器(大腦)、執(zhí)行器(手腳),分別負責感知、思考與執(zhí)行三大功能模塊,如下圖所示:
誠然,越高階的自動駕駛水平可以實現(xiàn)越高階的主動安全,前提是傳感器、通訊速度、算力、算法等冗余度都要足夠高。 和電腦主機配置一樣,寶馬當前最先進的駕駛輔助系統(tǒng)也必須仰仗于其搭載的強大硬件支持。 寶馬iX搭載了12枚超聲波雷達、5枚毫米波雷達、6枚高清攝像頭、4枚環(huán)視攝像頭與1枚激光雷達。 這種豪華陣容的傳感器陣列,即使放在造車新勢力圈子里面都是獨樹一幟的。自動駕駛技術(shù)SAE標準分級 自動化水平 SAE等級 人類執(zhí)行轉(zhuǎn)向/制動/加速 人類介入程度 機器介入程度 無自動化 L0 必須一直控制 全程全神貫注 無 駕駛輔助 L1 隨時接管3項 全程全神貫注 一部分路況提供輔助 部分自動化 L2 某些路況接管1-3項 部分時間不需全神貫注 部分時間控制汽車 有條件自動化 L3 必要時才需接管 多數(shù)時間可分神 多數(shù)時間控制汽車 高度自動化 L4 不需操作(特殊路況除外) 基本啥都別理 基本啥都管 完全自動化 L5 完全不需操作 啥都不用管 啥都管
傳感器性能對比 | ||||
雷達 | 激光雷達 | 攝像頭 | 雷達 + 激光雷達 + 攝像頭 | |
物體識別 | 良 | 優(yōu) | 良 | 優(yōu) |
物體分類 | 差 | 良 | 優(yōu) | 優(yōu) |
識別范圍 | 優(yōu) | 良 | 良 | 優(yōu) |
車道追蹤 | 差 | 差 | 優(yōu) | 優(yōu) |
惡劣天氣 可靠性 | 優(yōu) | 良 | 差 | 優(yōu) |
低亮環(huán)境 可靠性 | 優(yōu) | 優(yōu) | 良 | 優(yōu) |
三種傳感器都有各自的優(yōu)勢和缺陷,三者結(jié)合之后才能揚長避短達到全優(yōu),其中激光雷達是當前車企群體最少配備的樣式,因為實在太貴了。一旦裝上,物體識別和低亮度環(huán)境可靠性的短板就能迅速得到補齊,寶馬iX的自動駕駛系統(tǒng)變得更加安全可靠。
如此多的感知設(shè)備需要有一個強大的處理器進行處理,才能在自動駕駛中做出迅速的反應(yīng)。
寶馬iX搭載了Mobileye公司研發(fā)的最新處理器Eye Q5,這也是Eye Q5處理器在量產(chǎn)車上首次搭載。寶馬iX一上來就搭載兩顆Eye Q5處理器,分別屬于超聲波、傳感器融合和決策。
EyeQ5芯片采用7nm制造工藝,與特斯拉下一代Autopilot核心硬件HW4.0旗鼓相當。在此前的演示中,Mobileye通過兩顆Eye Q5和12顆攝像頭,不需要使用任何雷達就能實現(xiàn)和特斯拉最近放出的FSD Beta相近的效果,而Eye Q5處理器最多可實現(xiàn)6個處理器單元串聯(lián),潛力巨大。在本次寶馬的發(fā)布會上,我們看到寶馬自動駕駛系統(tǒng)在識別道路標線、紅綠燈及其他交通參與者的準確度上,與特斯拉最先進的方案相比有過之而無不及。
上圖為寶馬,下圖為特斯拉
寶馬iX本身不僅有環(huán)視車身外每個角落的“千里眼”,還有能與周邊汽車和基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)通的“順風耳”。
寶馬將iX定義為“終極互聯(lián)終端”,它是寶馬集團中首款搭載5G技術(shù)和千兆以太網(wǎng)的車型,搭配寶馬集團全新一代數(shù)字化架構(gòu)和感應(yīng)器系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理能力是目前車輛的20倍。5G的高傳輸速度和低延遲使得iX的車路協(xié)同能力大大增強,同時也讓自動駕駛的準確度大幅提升。
寶馬的云服務(wù)器中存儲的數(shù)據(jù)也會為iX的自動駕駛提供幫助。經(jīng)過客戶授權(quán) ,寶馬集團從2019開始收集到約1.5億公里的相關(guān)數(shù)據(jù),公司還從自動駕駛測試車隊中收集到海量數(shù)據(jù)。寶馬集團使用AI技術(shù)處理這些數(shù)據(jù),研究數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,模擬現(xiàn)實世界中的復(fù)雜場景,從而開發(fā)出當前iX的這臺全新的自動駕駛和駕駛輔助系統(tǒng)。寶馬積極推動數(shù)字化技術(shù)在各部門的應(yīng)用,目前已實現(xiàn)了70多項AI技術(shù)的應(yīng)用。這些模塊化、可拓展的新技術(shù)將逐步應(yīng)用于未來的寶馬產(chǎn)品上。
聊完自動駕駛模塊,我們現(xiàn)在來聊聊智能座艙。智能座艙的應(yīng)用,可以進一步降低人與車輛之間的溝通成本,讓駕駛者的注意力更容易集中在路面之上,因此是智能化科技給安全性能帶來的一大優(yōu)勢。
在軟件方面,寶馬iX率先搭載了全新BMW iDrive 8系統(tǒng),經(jīng)過重新設(shè)計的控制面板和用戶界面具有更友好的操作體驗,幫忙駕駛者更快、更精準地獲取信息,信息的呈現(xiàn)更加順暢,讓人車互動更加自然。
全新BMW iDrive 8系統(tǒng)還通過各個方面的個性化功能,為駕駛者提供全面的沉浸式體驗。My Modes功能根據(jù)駕駛者的需求提供全方位、個性化的感官體驗,巧妙地組合多項車輛參數(shù),實現(xiàn)功能與設(shè)計的融合。
在全新BMW iDrive 8系統(tǒng)中,BMW智能個人助理扮演著十分重要的角色。在中國市場,2020年BMW智能個人助理被喚醒超過2,300萬次,足以證明該功能被用戶廣泛接受和使用。升級的BMW智能個人助理采用了全新可視化形象,不同大小和亮度的呼吸式光球,讓智能個人助理有了全新的情感化表達方式。此外,寶馬iX率先搭載騰訊小場景2.0與微信車載版,還支持OTA遠程升級,20分鐘即可完成的遠程軟件升級,讓車輛時刻保持安全、可靠、平穩(wěn)運行。
在硬件方面,寶馬iX率先搭載了一體式懸浮曲面屏,其中12.3英寸儀表盤與14.9英寸觸摸式中央顯示屏合二為一,分辨率高達200ppi。車內(nèi)三個顯示屏(全彩平視顯示系統(tǒng)、儀表盤和中央顯示屏)可以做到完美的配合,車內(nèi)物理按鍵數(shù)量減少了約50%。
屏幕固定在隱藏支架之上,配以無框造型設(shè)計和防炫目顯示技術(shù)。屏幕尺寸和擺放位置以及角度都對人與車之間信息的交互起到影響,經(jīng)過精心設(shè)計,顯示屏朝駕駛員方向傾斜約6度,致敬“駕駛者導(dǎo)向”內(nèi)飾設(shè)計理念,還能帶來更安全的駕駛體驗。
“Shy Tech”隱形科技是寶馬iX內(nèi)飾設(shè)計的一大亮點。
設(shè)計元素經(jīng)過巧妙部署,只在實際需要時才現(xiàn)身,這樣子可以通過潤物細無聲的方式滿足駕乘者的需求,還能盡可能減少對駕駛者的干擾。
隱藏在視線之外的音響單元、通風口、駕駛輔助傳感器等,都展現(xiàn)了“Shy Tech”隱形科技以人為本的設(shè)計理念,帶來更加愜意舒適的乘坐體驗和享受。
作為寶馬 “Shy Tech”隱形科技的一部分,寶馬iX的隱藏式門把手可以進一步降低風阻、提升續(xù)航,也能提升視覺上的前衛(wèi)質(zhì)感。
BMW數(shù)字鑰匙Plus采用了UWB超寬帶技術(shù),定位精確到厘米級、極高的安全性能讓用戶上車的體驗更具儀式感。用戶無需掏出手機,距離車輛3米迎賓光毯即可開啟,1.5米時車輛自動解鎖,上車后即可直接啟動車輛。
車主靠近車輛,自動解鎖,上車自動啟動;車主離開車輛,自動落鎖。這種無鑰匙進入與無鑰匙啟停的邏輯更符合用戶便利性,還能避免忘鎖車的尷尬。
寶馬iX全系標配矩陣式LED大燈組,還能選裝寶馬引以為豪的激光大燈。
其中,矩陣式LED大燈組可以根據(jù)外部光照條件、車輛行駛動態(tài)、對向車流等條件進行自動條件,在實現(xiàn)最佳照明效果的同時還能避免強光影響其他交通參與者;激光大燈同樣是寶馬的強項,可用于補強黑夜行駛路況中的超遠視距,最遠可達600m。
寶馬iX的空調(diào)系統(tǒng)擁有一項全新的納米纖維過濾器技術(shù)(nanoFibre Filter Technology),可以防止超細顆粒、某些微生物顆粒、過敏原進入車輛內(nèi)部。
納米纖維過濾器比普通的空調(diào)過濾器系統(tǒng)更為精密,在開啟空氣再循環(huán)模式后,幾分鐘之內(nèi)即可清除室內(nèi)空氣中的幾乎所有有害顆粒。
此外,駕駛員還可以在旅程開始之前使用My BMW應(yīng)用程序激活空調(diào)系統(tǒng)的通風功能,提早利用納米纖維過濾器凈化車廂中的空氣。
在“新四化”浪潮中,豪華被重新定義。
豪華不再只看誰家的皮質(zhì)沒有蚊蟲叮咬,也不再只看誰家的木頭用了多少百年的珍貴材質(zhì),豪華是在同時期汽車市場當中更寬敞、更舒適、更品牌、更前衛(wèi)、更安全、更智能、更節(jié)能、更澎湃、更有社會責任感的汽車作品。
“安全”無疑是新豪華定義當中的重點環(huán)節(jié),無論是電動化時代備受關(guān)注的三電安全,還是百尺竿頭更進一步的被動安全,亦或是在智能化時代得到飛躍式發(fā)展的主動安全,均形成了寶馬i系列全新的安全護城河,保衛(wèi)所有交通參與者。
寶馬iX將于2021年下半年開始在寶馬丁格爾芬工廠生產(chǎn),這款新車匯集了寶馬品牌在設(shè)計、自動駕駛、電氣化和服務(wù)等戰(zhàn)略創(chuàng)新領(lǐng)域的最新發(fā)展。
到2025年底,寶馬預(yù)計將完成全球第200萬輛純電動車的交付。預(yù)計到2030年左右,純電動車型將至少占到寶馬集團總交付量的50%,公司電動車總銷量有望達到1000萬輛。
寶馬作為百年豪華品牌制造商,一直用革命性的造車技術(shù)啟發(fā)著時代,在新的百年用i系列核心技術(shù)重新定義新的豪華。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂)
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