WNEVC 2022 | 北京新能源曹琛：下一代电动化平台和电子电气架构

由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会（WNEVC 2022）于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。其中，北京会场位于北京经济技术开发区的亦创国际会展中心。

大会由中国汽车工程学会等单位承办，将以“碳中和愿景下的全面电动化与全球合作”为主题，邀请全球各国政产学研界代表展开研讨。本次大会将包含20多场会议、13,000平米技术展览及多场同期活动，200多名政府高层领导、海外机构官员、全球企业领袖、院士及行业专家等出席大会发表演讲。

其中，在8月28日下午举办的专题论坛“下一代电动化平台及电子电气架构”上，北京新能源汽车股份有限公司商品创造中心副主任曹琛发表精彩演讲。

以下内容为现场演讲实录：

各位领导，各位专家，大家下午好！非常荣幸能够在世界新能源汽车大会的分论坛上，将北汽新能源在电动汽车平台及电子电气架构方面的践行情况和大家做汇报和分享。

我想从几个方面，一个是整车角度，电动汽车的平台化过程包括北汽新能源走过的道路和大家做个汇报，特别是我们这两年推出的全新汽车BE21平台的介绍，以及对于未来一点粗浅的探索想法。

这两天在大会上和行业同仁不断进行学习和交流，每个从业者都是在新能源汽车产业发展环境中去应对这样的挑战和机遇。大家都提到，不管是在疫情情况下，全球经济发展不确定，还是包括双碳目标对产业要取得更好的能源效率的要求，方方面面的发展都有很大的挑战。但对电动汽车来讲，新四化的发展是每个车厂决心和思维上的突破，也是产品想快速发展的时候要围绕的四个核心主题，尤其是智能和网联，也是今天在大会听到的主要内容。

软件定义汽车，北汽等传统车厂和互联网企业、造车新势力友商共同学习，概念上大家已经全面接受，而且开始从技术架构上进行颠覆性突破，但最终我们有个体会，技术的发展已经从以前提供单一的整车产品转化成围绕全面社会出行服务提供更好的服务、体验、场景化，来促进产品的驱动力。所以在这样的过程中，作为一个技术工作者来讲其中这两点，智能网联如何推动下一代架构，如何推动电子电气是我们着重思考的内容。

因为我们一直做平台打造，所以回顾新能源汽车平台化的道路，很多主机厂，不管是国内外，在本世纪初期已经开始做电动汽车的推行，但由于技术不成熟或者产业和市场都还没有到这个阶段，所以大部分在借用燃油车平台，集中力量在做关键系统的集成突破。特斯拉从2012年开始，S、X等产品让大家意识到全新电动化汽车的构形和平台道路需要进行颠覆。这两年可以看到，各家车厂已经在成熟的全新汽车平台结构形态下推出整车产品。对于未来，会议上听到很多新技术催生下一代平台，包括下一代电子电气架构，将电动汽车更进一步推动到智能汽车的发展。

北汽新能源是一家国有的电动汽车公司，而且是国内首个以纯电动汽车路线、产研销一体化的电动汽车公司，在2009年成立。过去的十年，以规模化的成长过程，通过初期的示范运营到市场破冰，到各种电动汽车市场化的推广，走过这样的阶段。实际上，从集团高质量发展的要求，应对品牌向上的需求，2017年开始启动了全新的电动汽车平台产品开发，在这个基础上打造了高端电动汽车品牌极狐，极狐产品也在展区内进行品牌的露出和亮相。

今天讲一下支撑极狐的BE21平台。平台开发之初，随着整车的开发同步做这个平台的打造。从最开始的主要属性就是模块化和具有平台扩展性，第二对电动汽车来讲，所有人都会意识到重中之重就是安全，第三智能化是怎样提高整车算力，怎么和驾驶者、乘用者更好进行人车交互，这是智能网联汽车上提出的一些应对。另外，对于要满足不断进化的智能网联汽车，对OTA技术在这个平台上最初构想的时候就做了方方面面的技术布局。

从主要的平台属性上，我们想把一些特别的亮点和大家做个介绍。一是平台可以支撑高阶的智能驾驶，可以支撑L4以上，包括和百度共同在这个平台上通过底盘控制架构支撑百度Apollo全自动驾驶汽车，在百度运营道路上进行运营。这也说明这个平台本身在智能化方面所拥有非常强大的技术接口和承载能力。另外，大量的轻量化工艺保证轻量化的水准。第三，做整车要得到方方面面的资源、供应链合作伙伴，这个平台得到了非常多国际化的合作供应商，以成熟、可靠的产品开发水准和制造能力保证平台的开发品质，也通过非常严苛的整车道路试验、环境试验，具有非常强大的产品力。

也想和大家交流一下平台构型。我们平台有比较强的扩展性，特点是轴距2.5米到3米，覆盖A级到C级不同产品的不同车型，包括轿车、SUV都可以承载，实现这个过程的核心构型就是要围绕整个动力电池实现可扩展模块结构匹配。从整车架构属性上，在最初的设计过程中，都是跟着动力电池的模块化同步进行工程设计，包括模块化的选型、制造工艺的匹配，达成这样的架构和构型。

除了电池模块化的模式外，关键系统上还有电驱动系统，因为平台想做的足够丰富，不同驾驶需求的驱动方法不太一样。如果我们最小程度地节省车辆的配电系统成本，可以采用前驱方式，取得车内高压线束最短的方式。但是要想满足运动型轿车在这个平台的搭载，需要采用后驱的方式，更好的驾驶操控性。对于四驱模态也是，在这个平台实现更丰富的搭载。

造型方面，也可以通过平台的结构做足够的集约，这样能保证各种不同造型的整车可以在这个平台实现。比如最低车子可以做到1450mm，是一个非常矮的整车造型，对比例、风阻系数要求很高，和整个平台结构包括电池包和上面的一些技术应用都密切相关。

这个平台在设计之初，安全属性是非常重要的考量。这个车辆是五位一体的安全形态，熟知的整车被动安全主要依赖车身设计，更高的技术标准，更好的整车技术受力，做整个车身架构，做好车身碰撞过程中的力载分布。同时，要考虑到电池的碰撞安全要求，对于侧碰标准要求包括现在日益加严的标准及欧洲的碰撞要求标准下，都需要更多的技术实现被动安全的保证。在这个过程中，也要考虑保护系统的应用，包括被动安全系统形成一整套解决方案。主动安全上，随着自动驾驶技术的应用，所有相关功能都会更好地提前识别风险，更好地做好驾驶预警，带给乘员更高的安全性，所以主动安全在所有安全概念里将会变得越来越重要。这也是我们开发和应用自动驾驶过程中非常重要的主要原则，大家也会将更多的重心转向智能安全领域。

对电动汽车来讲，大家非常关注电池安全，电池安全本身要靠电池体系。选择更加安全的电池体系，保证生产质量一致性，才能够带来更安全的电池效力，热管理系统让电池始终在舒服的温度环境下，更好地改善电池寿命，也会带来更好的安全性，也包括对电池里面所有详细的数据，温度、电压、电流，主动为每位乘员的车进行能量管理。所以电池安全上，也是系统工程。

关于信息安全，实际在BE21信息安全方面有很多技术应用，包括现场通讯，包括秘钥的应用，也包括在器件安全上芯片的选择，也包括如何和消费者进行隐私保护条例及相关策略的应用。在信息安全方面，有一系列相关的部署。同时，功能安全来有不断成长的过程。最开始会将电动汽车的功能安全聚焦在三电，也就是行驶系统更多，但现在可以看到功能安全的要求已经涉及到整车级，包括智能网联环境下所有用户和车在交互的过程中，功能安全部分都会变成非常重要的设计原则保护。

轻量化方面，BE21采用“上钢下铝”的结构，通过新的技术保证连接有效，而且做好成本和效率的有效平衡。在一些被动安全要求中，一体式门环的应用，侧碰上有更好的效力，也要通过分载梁的方式在局部进行加强，这是车身上应用的技术。

行驶系统，比如底盘系统目前采用的是麦弗逊和五连杆的底盘系统组合，显著的特点是最大程度做轻量化的悬挂系统应用，不管是副车架、摆臂，实现轻量化的底盘悬挂。我们的底盘控制方面实现了全冗余，不管是感知端、传感器端还是速率方面，通过全冗余方式支持自动驾驶级别的应用系统在平台上的匹配。

关于电池PACK的分层结构设计，对于具有很强的一体化的底板散热结构形式，保证电池有效的热循环控制，包括应对电池热扩散和热失控要求的一些防护设计。

电驱系统，除我们的好几代三合一动总成系统外，通过一些应用对动力系统性能进行更高的提升，比如说为了解决性能优化，通过软件的开发技术做相应的抑制等。

电子电气架构方面，BE21采用域集中方式的架构，底盘和车身域通过两个域控进行搭载，OTA覆盖范围有40个控制器，设计到所有跟座舱、行驶系统、三电、比较强感知的电子电气单元，可以达到OTA的特性。因此，从云网端的服务架构，将微服务的框架结构和特殊的产品应用及生态的结合，搭建一个集成。另外，整个服务上涉及到用户账户的切入，所以企业中台来自用户CM信息的打通，进行相应的调用。目前使用的产品上，用到了电子电气及服务的结构体系。

另外，对电动汽车来讲，充电模块是非常重要的方面。除了充电，还包括自放电，对外输出电共有6-7种模式，从慢充到超充，不同功率、不同的使用结算方式、不同的充电管理上的应用，比如极狐专属的超充有非常大的超充能力，10分钟200公里的充电速度，也是基于高压平台支撑。

对于座舱方面，驾驶员一些情绪识别，多域内声音触感的采集，高算力SOA支持的一机多屏的技术，目前BE21平台已经开发上市了3款车，2020年首发的极狐 αT是纯电SUV，2021年的极狐 αS是豪华纯电轿车，2022年的极狐 αS HI版。除了这3款产品，我们是国内首次做技术共享的平台，和一家美国企业在这个平台上开发了一个全新的车型，这款车子也会在今年年内上市，包括每年都有6-7次OTA技术进化。这是我们现在的产品，下一代产品从明年开始，在这个平台上不断地技术迭代和推陈出新，也会有新的技术进行更新。

对下一代技术来讲，我们最主要的还是核心产品理念会发生变化，不再是完全基于功能和feature做产品定义，而是围绕人、场景，带给客户、用户非常愉悦的感受，以这个驱动重新构建车辆驾驶、座舱上的使用，在生活场景方方面面构建不同的应用。因此，将所有的功能重点集中在座舱，也会集中在智能驾驶。不管从人驾或车驾，会进行体验和功能定义上的融合，包括结合用户创新力开放不同的接口，实现技术订阅，我们搭建基础平台，但是把更多创新机会留给和我们一起成长的行业和用户。

我们总体在下一代技术革新上开发思维的转变，也会对座舱上UI/UX的设计功能，还是涉及到智驾上，决策的数据感知和分析，涉及多个系统的相互打通。在这个过程中，可能现在大家感受到自动驾驶、高阶驾驶也好，某些功能上更多要满足用户在自驾场景下的乘坐体验更加细致和细化，这是我们在结构和构型打通过程中提出的开发指标。

对于自动驾驶或辅助驾驶，会变成大家在电动汽车上非常重要的新体验。到2025年的时候，可能整个辅助驾驶都会全面渗透，85%的L2以上的系统都会变成以后日常出行经常使用的功能。相比现在投放的L2或者L5，所谓的辅助驾驶功能来讲，过两年可能用同样数量的传感器，但怎样改善使用场景，这是这两年辅助驾驶技术成熟带来的新课题和新挑战，所以要在不同场景下带来感觉是老司机去开的形态，或者用视觉系统做一些特殊场景，狭窄道路怎样识别旁边的距离，怎样在过槛的时候通过图像预警做改善，小的体验是决胜的重要细节之处。

要想达到需求设计，在原子级的功能服务一直到上层的整合系统服务过程的构建，技术做得更好，原子化更加丰富和完善，对用户需求的洞察做得足够充分，这样才能以场景驱动，调动底层的服务和功能。

在云端的部署，要结合整个用户的数据分析。因为对新能源来讲，过去十年有50万驾驶数据和三电数据，帮助我们把三电性能做更好。智能网联情况下，车上用什么应用、方式，每天的出行距离、开车速度，这些细微的数据中，可以看出每个人的驾驶习惯、消费习惯。这些过程中，是我们要去打通整个数据应用。

对于电子电气不断进化的过程中，我们从单纯的域集中式到环网贯通的结构形态，软硬解耦，底层做传感器的剥离，硬件集中在中层，软件集中在云端，不断部署，持续推进和迭代，包括原子层服务到中间件，一直到上层生态，也是不断进行相应的渗透。

在三电关键技术上来讲，我们还是要兼顾固态电池或半固态电池高端的应用，我们也看到扁线电机、油冷电机、碳化硅的应用，可换挡的减速器实现更大的功率密度，这些都是电驱方面的关键技术，包括底盘，会有更多的主动底盘控制和智能化驾驶技术，不断进行融合，实现智能底盘控制。

回到开篇的题目，智能出行，路网协同，都会随着单车、车路、车云和组队技术不断丰富和扩展，这也是我们在下一步前行中不断进取的目标。说到任何一项具体的产品，都离不开广大从业合作伙伴共同的协同和联手，也希望和大家不断进行相应的交流，共同在行业里促进行业的成长。谢谢大家。

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）