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當(dāng)前，商用車(chē)的電動(dòng)化滲透率面臨著政策驅(qū)動(dòng)和新能源車(chē)產(chǎn)品力兩方面的影響。2023年11月16日，在2023第三屆汽車(chē)智能底盤(pán)大會(huì)上，三一重工通用技術(shù)研究院副院長(zhǎng)黃桂恒表示，我們預(yù)估2030年的專(zhuān)用車(chē)的電動(dòng)化滲透率至少可達(dá)到90%。同時(shí)在碳達(dá)峰逐步落地的背景下，商用車(chē)新能源市場(chǎng)至少能達(dá)到萬(wàn)億規(guī)模。

商用車(chē)是個(gè)大市場(chǎng)，但面臨著許多小的服務(wù)場(chǎng)景。據(jù)黃桂恒介紹，商用車(chē)服務(wù)的細(xì)分領(lǐng)域很多，每個(gè)車(chē)的差異化巨大。針對(duì)不同版圖，三一專(zhuān)用車(chē)根據(jù)多種復(fù)雜的專(zhuān)用車(chē)應(yīng)用工況，推進(jìn)設(shè)備全面低碳化戰(zhàn)略，包括電動(dòng)攪拌車(chē)、電動(dòng)挖掘機(jī)、電動(dòng)泵車(chē)、電動(dòng)抖料機(jī)、電動(dòng)自卸車(chē)、電動(dòng)裝載機(jī)等運(yùn)輸車(chē)輛。整體來(lái)看，專(zhuān)用車(chē)智能化要做到更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)、更舒適。從智能底盤(pán)角度而言，黃桂恒表示，更安全，要求線控升級(jí)主動(dòng)安全配置；更經(jīng)濟(jì)要求線控節(jié)能；更舒適要求智能配置減少駕駛負(fù)擔(dān)。 

黃桂恒 | 三一重工通用技術(shù)研究院副院長(zhǎng)

以下為演講內(nèi)容整理：

行業(yè)現(xiàn)狀

目前商用車(chē)電動(dòng)化滲透率受兩個(gè)核心因素影響，第一是政策驅(qū)動(dòng)，第二是電動(dòng)車(chē)包括新能源車(chē)的產(chǎn)品力。產(chǎn)品力方面受?chē)?guó)家低碳策略影響，預(yù)估2030年的滲透率可以達(dá)到90%，為什么會(huì)有這種判斷？因?yàn)樯逃密?chē)是根據(jù)行規(guī)來(lái)的，商用車(chē)和乘用車(chē)比較大的區(qū)別是會(huì)有一輪一輪的汰換，乘用車(chē)是給人用，商用車(chē)是運(yùn)輸?shù)墓ぷ鬈?chē)輛，是掙錢(qián)的工具，有比較大的差距。在碳達(dá)峰逐步落地的情況下，市場(chǎng)專(zhuān)用車(chē)是大市場(chǎng)，三一重工專(zhuān)用車(chē)新能源模塊有百億規(guī)模，到未來(lái)整個(gè)市場(chǎng)能達(dá)到萬(wàn)億規(guī)模。 

圖源：三一重工通用技術(shù)研究院

商用車(chē)是個(gè)大市場(chǎng)，但又有很多小場(chǎng)景，小場(chǎng)景有比較特殊的分類(lèi)，因?yàn)椴幌癯擞密?chē)都在公路路面，專(zhuān)用車(chē)有很多不同的工況，包括重載的礦山坑口，運(yùn)輸建筑的負(fù)荷重載，很多是按照噸重分類(lèi)，包括標(biāo)載25噸最后重載的100噸。有公路沙石的重載，公路沙石的負(fù)荷，公路煤炭運(yùn)輸?shù)臉?biāo)載，常見(jiàn)渣土運(yùn)輸?shù)妮p載。整個(gè)專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)是個(gè)大市場(chǎng)，但每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都分的特別細(xì)，差異化比較大，是根據(jù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)力需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，每個(gè)車(chē)的差異有且大。所以三一針對(duì)電動(dòng)化的版圖做了電動(dòng)化版圖布局，包括運(yùn)輸車(chē)輛的電動(dòng)攪拌車(chē)、電動(dòng)牽引車(chē)，作業(yè)設(shè)備的電動(dòng)挖掘機(jī)、電動(dòng)裝載機(jī)、電動(dòng)起重機(jī)，同時(shí)還有電動(dòng)泵車(chē)、電動(dòng)寬體車(chē)、電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)和做輔助作業(yè)的車(chē)。

專(zhuān)用車(chē)智能底盤(pán)需求

專(zhuān)用車(chē)智能底盤(pán)的需求化是整個(gè)行業(yè)需要回答的問(wèn)題，我從兩個(gè)方面給大家解答。第一，商用車(chē)智能底盤(pán)化基于本身需求，更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)、更舒適。安全主要是駕駛風(fēng)險(xiǎn)比較高，商用車(chē)保險(xiǎn)費(fèi)用非常高，一年基本2-3萬(wàn)一臺(tái)車(chē)，對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是較高的負(fù)擔(dān)。我們可以通過(guò)智能底盤(pán)、線控底盤(pán)技術(shù)減少駕駛誤差。司機(jī)不像開(kāi)乘用車(chē)時(shí)更注重享受，對(duì)專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，專(zhuān)用車(chē)是上班，上班就會(huì)有疲勞，疲勞就會(huì)有失誤，所以智能駕駛可以減少司機(jī)帶來(lái)疲勞的失誤，包括主動(dòng)制動(dòng)、疲勞預(yù)警以及疲勞駕駛監(jiān)控。 

圖源：三一重工通用技術(shù)研究院

同時(shí)新能源對(duì)于運(yùn)力場(chǎng)景業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，運(yùn)營(yíng)效率是比較大的話題，我們可以通過(guò)智能化的數(shù)據(jù)，優(yōu)化客戶的調(diào)度，如果從一天跑三趟變成一天跑四趟，一臺(tái)車(chē)一年可以多掙40多萬(wàn)，這種調(diào)度的優(yōu)化是商用車(chē)大的方向。第三個(gè)話題是更經(jīng)濟(jì)，單個(gè)場(chǎng)景情況下，每臺(tái)車(chē)差異較大，最大的可以有2.9每度電每公里，但是小的有1點(diǎn)幾。舉細(xì)化一點(diǎn)的例子，一天24小時(shí)運(yùn)營(yíng)的客戶，如果能優(yōu)化10%的能耗，對(duì)他來(lái)說(shuō)一個(gè)月可以省6000塊。因?yàn)樯逃密?chē)能耗比較高，具體能耗省下來(lái)的可以實(shí)打?qū)崕��?lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。舒適性差也是比較大的痛點(diǎn)，很多司機(jī)都會(huì)有職業(yè)病，顛簸比較嚴(yán)重，線控底盤(pán)可以增加司機(jī)舒適性的需求，這種更安全性、更高效、更經(jīng)濟(jì)、更舒適是整個(gè)用車(chē)方面的需求。

車(chē)端方面的需求有多裝備協(xié)同作業(yè)及調(diào)度需求，這是和傳統(tǒng)用車(chē)的區(qū)別。一臺(tái)車(chē)是不能形成戰(zhàn)斗力的，整個(gè)運(yùn)力場(chǎng)景要多設(shè)備形成軍團(tuán)的作業(yè)，包括根據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)。專(zhuān)用車(chē)底盤(pán)是綜合解決方案不可或缺的一部分，舉個(gè)例子，昆明機(jī)場(chǎng)的擴(kuò)建工程應(yīng)工程需求有安全、環(huán)保、技術(shù)方面的要求，即項(xiàng)目工地設(shè)計(jì)的生產(chǎn)，要進(jìn)行數(shù)字化有很多智能化的需求。多端可視化有中控大屏，手機(jī)APP也能看到。云端智能要做OTA，要做進(jìn)出的管理，環(huán)境檢測(cè)、視頻監(jiān)控、安全管理、告警模塊、任務(wù)模塊、資源調(diào)度、設(shè)備管理、充電管理、數(shù)據(jù)分析、物料管理等。

可以看到智能化需求非常大，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸也有多種形式，包括速度更快的5G，但很多工地都在荒郊野嶺，5G設(shè)備一般比較難架，很多4G就能滿足要求了，Wifi連接有線就可以做到。車(chē)端多端的聯(lián)合設(shè)備有比較多需求，有很多作業(yè)設(shè)備是在同一工況下進(jìn)行工作的。包括智能自卸車(chē)、混凝土攪拌車(chē)、壓路機(jī)、泵車(chē)、攝像頭、傳感器以及其他的路面設(shè)備，這種綜合解決方案才是未來(lái)專(zhuān)用車(chē)智能化的趨勢(shì)。

這種方案有什么優(yōu)點(diǎn)？第一是智能化。支持裝備互聯(lián)和多種車(chē)型傳感器的介入，業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)裝備統(tǒng)一管理，多方可視，可以從多個(gè)角度看設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行管理。做云邊的架構(gòu)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)算力共享。運(yùn)力隨需制定，需求是業(yè)務(wù)方案的解決，根據(jù)工作需求進(jìn)行車(chē)輛的種類(lèi)和設(shè)備的調(diào)度，對(duì)車(chē)端的調(diào)度要求較高，開(kāi)放性主要兼容主流的開(kāi)放生態(tài)，與客戶的系統(tǒng)對(duì)接，支持工程車(chē)輛多種設(shè)備的介入。針對(duì)車(chē)端，聚焦于有限場(chǎng)景下的無(wú)人運(yùn)輸，開(kāi)發(fā)L4級(jí)別的無(wú)人駕駛，滿足無(wú)人駕駛園區(qū)、礦區(qū)駕駛的運(yùn)力場(chǎng)景。工作封閉場(chǎng)景車(chē)速為35公里每小時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障，自動(dòng)適應(yīng)，自動(dòng)跟隨，自動(dòng)泊車(chē)，自動(dòng)卸料V2X的協(xié)調(diào)自動(dòng)駕駛作業(yè)功能。

整車(chē)是配備無(wú)人駕駛自己的一套系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程激光雷達(dá)、攝像頭、中距雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、線控底盤(pán)技術(shù)，主要做工地運(yùn)輸場(chǎng)景、修建高速路場(chǎng)景和銅礦場(chǎng)景。這種多設(shè)備的協(xié)同基于無(wú)人駕駛和V2X的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝備作業(yè)、自動(dòng)泊車(chē)的需求。整個(gè)架構(gòu)有三個(gè)方面，一是后臺(tái)架構(gòu)，是云端的建設(shè)。路端架構(gòu)包括網(wǎng)關(guān)、信號(hào)機(jī)的介入主要是V2X的方案，車(chē)載系統(tǒng)主要是雷達(dá)。

輪式專(zhuān)用車(chē)的智能底盤(pán)開(kāi)發(fā)

針對(duì)這些需求提出我們對(duì)智能專(zhuān)用車(chē)智能底盤(pán)開(kāi)發(fā)的想法，底盤(pán)定義包含什么東西？我們要做的是專(zhuān)用車(chē)的電驅(qū)橋、控制器、域控和線控底盤(pán)的應(yīng)用，專(zhuān)用車(chē)有很多細(xì)分領(lǐng)域，一個(gè)底盤(pán)要匹配不同的上裝，可以做各種領(lǐng)域的上裝整車(chē)。自主集成橋適應(yīng)電動(dòng)重載下坡工況，有比較大的特點(diǎn)，重載能量回收大，傳統(tǒng)的電驅(qū)橋、車(chē)橋一般是限制50%的反拖力矩，自主電驅(qū)橋開(kāi)發(fā)要做到100%，基本能耗節(jié)能提升30%以上，對(duì)客戶的經(jīng)濟(jì)收益明顯。 

圖源：三一重工通用技術(shù)研究院

目前電池商用車(chē)領(lǐng)域基于行業(yè)發(fā)展，用的電池是客車(chē)那一套標(biāo)準(zhǔn)包，對(duì)專(zhuān)用車(chē)來(lái)說(shuō)不一定適用，所以我們要開(kāi)發(fā)高密度一體化的集成電池，最近做了更高能量密度，更快的充電技術(shù)，而且是模塊化的組合。電子架構(gòu)方面做了域控+中央控制器的方案，做快速充電技術(shù)包括兆瓦級(jí)充電，快速充電快速補(bǔ)能對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是比較大的優(yōu)點(diǎn)，需要在運(yùn)營(yíng)的間隙進(jìn)行補(bǔ)能，兆瓦級(jí)充電我們預(yù)判最快2027年才能落地商用，包括充電樁車(chē)端和樁端的能力需要突破。

線控底盤(pán)方面主要提升功能方面安全，分為線控制動(dòng)，線控轉(zhuǎn)向，線控油門(mén)，線控上裝。線控制動(dòng)主要做匹配響應(yīng)速度的優(yōu)化，對(duì)專(zhuān)用車(chē)來(lái)說(shuō)響應(yīng)速度自動(dòng)率要求更快更準(zhǔn)確。線控轉(zhuǎn)向主要做冗余的控制，提高安全性，線控油門(mén)主要提供精度和響應(yīng)速度。本階段我們做的智能底盤(pán)要與上裝解耦，實(shí)現(xiàn)不同車(chē)型的演變，為后續(xù)車(chē)型開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)，縮短開(kāi)發(fā)周期和縮短成本。有三大特點(diǎn)，一是可以做無(wú)人自卸，去掉駕駛室優(yōu)化布置，只是做純作業(yè)機(jī)械；可以做無(wú)人集卡，有人駕駛方面做更多實(shí)質(zhì)性的配置，包括底盤(pán)上裝以及配置的多元化設(shè)計(jì)，安全操作性提升，車(chē)端的拓展開(kāi)發(fā)周期，訂單周期縮短，使我們有人工駕駛、輔助駕駛、智能駕駛等多個(gè)模式的選擇。

電子電氣方面我們采用的是央控+域控的模式，做域融合的電子電氣架構(gòu)，有高速的智能架構(gòu)，整車(chē)故障率比原來(lái)下降30%，用100兆的高帶寬，高壓控制器用碳化硅的硬件，MCU的冗余，算力大于50tops。座艙和車(chē)域的控制，智能配電，以太網(wǎng)和高速OTA，包括中央域控有集成式中央控制器，網(wǎng)關(guān)，儀表控制器，ADAS和VCU幾個(gè)功能。域控方面有左域、右域、后域，支持L3+級(jí)別。

電驅(qū)動(dòng)和乘用車(chē)有較大差距，乘用車(chē)往輪邊電機(jī)、輪轂電機(jī)這個(gè)方向走。專(zhuān)用車(chē)主要有中央驅(qū)動(dòng)和集成橋這兩個(gè)方式，中央驅(qū)動(dòng)是我們常用的電機(jī)+變速箱+傳動(dòng)軸到中后橋的傳動(dòng)模式。分布式驅(qū)動(dòng)是兩種，一種是輪邊，一種是輪轂，總體方向由中央驅(qū)動(dòng)向輪邊驅(qū)動(dòng)發(fā)展，由于整個(gè)行業(yè)電機(jī)需求發(fā)展，目前主要是集成橋中央驅(qū)動(dòng)為主，專(zhuān)用車(chē)的電驅(qū)動(dòng)行業(yè)還是剛剛發(fā)展的階段，電機(jī)的扭矩需求要到3000以上，功率需求400千瓦以上，電機(jī)需求功率很大，效率要求高，和乘用車(chē)的區(qū)別比較大。

全冗余線控也是一個(gè)方向，目前我們主要是電動(dòng)助力+液壓助力，兩者任意失效都不會(huì)影響，正常以液壓助力為主。EHPS實(shí)現(xiàn)交互，實(shí)現(xiàn)線控。主要做三個(gè)功能，一是功能更加豐富，包括助力主動(dòng)回振，故障診斷，原保護(hù)基礎(chǔ)的功能提升，舒適性的高級(jí)功能提升，跑偏補(bǔ)償，轉(zhuǎn)角疊加控制，路面干擾控制等，同時(shí)有完全的雙冗余備份。

線控制動(dòng)方面從4個(gè)方面進(jìn)行提升。一是開(kāi)放和冗余的行車(chē)制動(dòng)方案，目前智駕請(qǐng)求情況的行動(dòng)方案一邊是控制器為ECU的單路CAN，在智能模式下ECU故障導(dǎo)致整車(chē)失效的風(fēng)險(xiǎn)，目前做的是冗余方案開(kāi)發(fā)EPB的行車(chē)冗余，滿足功能安全需求。同時(shí)我們開(kāi)發(fā)EBS故障情況下的速度閉環(huán)控制，主要實(shí)現(xiàn)有故障的時(shí)候單通道和雙通道閥和閾值的通訊，發(fā)送前后的車(chē)橋，前后橋的車(chē)速給域?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制，同時(shí)優(yōu)化域能量的回收。

專(zhuān)用車(chē)對(duì)于線控方面的要求是實(shí)用性大于舒適性，舒適性是加分項(xiàng)，但實(shí)用性是必備項(xiàng)。但是遇到很多難題也是需要大家行業(yè)的溝通，包括電機(jī)的功率需求，扭矩需求和輪邊集成是沒(méi)有行業(yè)資源的。電動(dòng)轉(zhuǎn)向和全冗余轉(zhuǎn)向商用車(chē)這塊做的比較少，轉(zhuǎn)向力要求很高，線控制動(dòng)力和線控制動(dòng)的冗余方案都需要整個(gè)商業(yè)的供應(yīng)商。

我們的發(fā)展策略有4個(gè)建議：第一，特種車(chē)的智能底盤(pán)基于場(chǎng)景進(jìn)行綜合的解決方案開(kāi)發(fā)。第二，加強(qiáng)與各行業(yè)科研機(jī)構(gòu)，高校聯(lián)合合作，推動(dòng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。第三，電動(dòng)全球出海的建議。目前2023年電動(dòng)化的滲透率和我們預(yù)計(jì)有比較大的出入，我們出口是在持續(xù)增長(zhǎng)的，目前出口以燃油車(chē)為主，未來(lái)新能源車(chē)也是出口的主力軍，希望大家加強(qiáng)與國(guó)際的交流合作，共同探討全球市場(chǎng)。第四，多元化的需求根據(jù)市場(chǎng)定制，拓展業(yè)務(wù)需求，從單一的產(chǎn)品到多元產(chǎn)品線的發(fā)展，從產(chǎn)品到服務(wù)的需求，從單個(gè)產(chǎn)品服務(wù)到綜合解決方案的提供。

（以上內(nèi)容來(lái)自三一重工通用技術(shù)研究院副院長(zhǎng)黃桂恒于2023年11月16日-17日在第三屆汽車(chē)智能底盤(pán)大會(huì)發(fā)表的《面向輪式專(zhuān)用車(chē)的智能底盤(pán)》主題演講。）