如果说 E-tron 开启了奥迪电动车之路,那么 A6 E-Tron 则展示了奥迪的第一个高端电动车平台 PPE。现在,奥迪正围绕 J1、PPE、MEB 三个平 台来推动电动汽车的持续落地。与 MEB 平台相比, PPE 的定位是一个高性能平台,电压更高,充电 速度与 J1 平台相当,主要面向高端轿车车型。奥迪汽车股份公司主管技术研发的董事会成员奥利 弗・霍夫曼先生在接受采访时分享了有关 PPE 平 台的最新进展和未来计划。
AI: 现在汽车行业面临着前所未有的变革,您 认为变革对奥迪意味着什么?
奥利弗・霍夫曼先生:对于我们而言,现在的 焦点是电动出行,同时在世界的很多市场上,燃油 车还将持续一段时间。也就是说,我们希望降低 复杂程度,但同时在两个世界平行开发。这将给 管理者提出很高挑战,同时还需要关注开发过程的 进展速度。因此,我们将传统的硬件导向的组织 架构取消,取而代之的是软件导向公司。这需要 我们付出努力,在技术研发部,我们现有约一万名 工作人员,我们将全部进入这一轨道。
我们需要管理的提升,并兼顾顾客导向,功能 考虑和系统使用。一个中枢是建立创新管理团队, 员工需要自由,以便快速地将变革引入车型。这需要建立另一种组织机构和流程,更强调团队合作 方式。这是一个全新的开发模式,我们正在付诸 实践。
AI: 奥迪在 PPE 平台上推出了首款电动汽车 A6 E-Tron,这款车型有怎样的特点?关于 PPE 平 台,有哪些优势和最新进展?
奥利弗・霍夫曼先生:A6 E-Tron 的设计风阻系数为 0.22,100 kWh对应的WLTP 续驶里程超过700 km,电压平台为 800 V,支持 270 kw 充 电功率,10 min充电增加续航公里300 km;小于 25 min 的时间内能让电量从 5% 充到 80%。最大 输出功率达到 350 kW,转矩达 800 N · m,采用空 气悬架和自适应减振器。
PPE 平台支持多款车型,包括在 X 方向轴 距范围 2 890 ~ 3 080mm,Z 方向离地间隙范围 152 ~ 217mm(意味着同时支持轿车和 SUV 车 型),Y 方向的轮距范围 1 641 ~ 1 714 mm。这基 本覆盖了 B 级到 D 级的车型分级。PPE 第一批的 电池都采用了 SDI 的方案。PPE 采用了 800 V 系统, 电池能量为 100 kW · h,采用 12 个方壳电池模组。PPE 的驱动设计,基于模块化复用,三款电机采用 永磁同步(最小可以支持异步),采取不同转子长 度来实现不同的功率变化,同时支持 IGBT 和 SiC 两种功率芯片方案,分四种齿比(11 到 8.5)。软 件方面,PPE 平台用的是 E3 1.2 电气架构的 SSP, 后面需要规划到 E3 2.0 版。
基于 PPE 平台,我们计划明年底推出 Q6 E-Tron 车型。接下来该平台将继续生产保时捷的系 列产品。在此道路上,我们正在取得良好进展。设 计师们很高兴地看到,专用于电动车平台开发的可 能性,他们将有更多的设计选择。技术上,平台设 计和车辆设计都在持续发展。
AI: 具体而言,PPE 平台上哪些技术领域是标 准化的?哪些汽车细分市场可以使用 PPE 平台?除保时捷和奥迪品牌,大众集团其他品牌是否也会 使用该平台?
奥利弗・霍夫曼先生:我们的注意力集中在模 块和大总成件上面,尤其涉及成本高、投资大的部 分,这些可以通过整体过程控制其投入。举几个具 体的例子,如 E/E 电气架构、快速充电系统—电 机及高压零部件、电池包及模组。这里我们非常 重视可扩展性和模块化,这也是我们的优势所在。我们可以完成跨系列和跨品牌的扩展和拉动。一 个例子就是 Q4 E-Tron 的应用,该车型基于 MEB 平台。它是独立的车型,拥有自己的设计和典型 的奥迪特性,而且它在紧凑型细分市场中达到了 一定销量规模。
我们从 A6 E-tron 的概念车已经看到了未来展 望。PPE 平台跨越从 B 级到 D 级的高端车型,跨 越从低底盘到高底盘车辆。汽车研发中的一个关键 问题是:设计一种架构,它具备非常强的可扩展性, 并且易采购、可制造性强,从而达到成本规模效益。高价值的系统和模块使得我们可以跨越不同的平台 和车辆尺寸,而使用统一标准。
PPE 平台可以用于不同车型,模块化车型都 可以在此应用。我们可以在不同等级的车型中 选择,我们计划在 2024 年推出的 Artemis 车型 将基于 PPE 平台,该车型作为过渡车型,将为 2025 ~ 2030 这五年中提供平台架构设计思路。所以,集团内其他品牌也有计划使用 PPE 平台。
AI: 该平台可以完成感应式充电功能吗?是否 也适用于氢燃料电池?
奥利弗・霍夫曼先生:该模块是为感应充电准 备的,然而我们推出平台的第一阶段将不配备感应 充电功能,主要是因为当前可能的可转移充电功率 太低且充电方式功率损耗过高。现有状态下为了我 们所谓的“舒适”,将这项技术带给客户,并额外 加价并非物有所值。因此,我们现在专注在 HPC 加载与计划目标“充电就像加油(加油式充电)”。此外我们今天所谈的 PPE 车身构架,已经超过 700 km 的最大行驶里程。经常性的后期充电依然在车身后部完成。随着充电时间的不断减少,这将 是一个非常有竞争力的产品包。
在概念阶段,氢燃料电池实际上是一个很大 的课题。我们是否希望在此平台上并入燃料电池?我们最终否定了这一想法,因为在下一个 10 年中, 私人乘用车市场上看不到名义上的销量,无论是在 欧洲市场、中国市场,还是美国市场。
AI: 在生产方面,PPE 平台意味着什么?制造 技术的复杂程度也会因此而降低吗?另外,PPE 平台使用哪些轻量化材料?
奥利弗・霍夫曼先生:大型模块的标准化以及 总装和装配顺序使得安装时间和复杂程度降低。这里我们可以从如 MLB 之类的燃油车平台开发汲 取经验。具体数字我无法告知,但电动车的确可以 达成盈利目标,几年前我们还无法做出这样的预测。整体标准化的流程在此有所帮助,采购、生产、装 配等,当然也包括质量保障,这些过程都可以设置 高度的标准化。以电动化设备为例,对于不同性能 功率层级,转子和定子可以改变长度,但是设备的 直径是相同的,这在装配空间上有一定优势。
我们继续使用传统的轻量化材料组合,在正确 的位置使用正确的材料和正确的数量,电动车轻量 化的秘决在于系统集成。这意味着,我们不再使用 单件装配。举一个热管理的例子,我们可以通过其 他零部件的控温来达到车身内部的温度调整。一 个重要关键词是高度组合,例如电池包,使得车身 可以更轻。现在我们的电池包由壳体分隔成模块, 这些模块组成一个大电池,这是整合的第一步。愿 景目标是将电池和白车身部件进行高度的组合,这 是 PPE 平台的第一步发展方向。
我们计划下一步在2024年推出新型Artemis 项目及“单个包—打包成箱”结构,也就是说,我们将减少模块壳体,而增加单个电池包的个数,这样一来可以在相同空间内载入更大能量, 同时会使得整体系统变轻。我们在试点单个电池方式,在接下来的几年,我们将尝试这一方向。
AI: 在平台研发中有否使用新的开发方法?有 没有作为榜样的最佳实践案例 ? 对于外部软件复杂 性您是如何理解的?
奥利弗・霍夫曼先生:我们在一个号称“项目 大厦”中同保时捷协作,也就是说同保时捷研发人 员高度合作。大体上自 2020 年中旬,我们在技术 研发上建立了系统工程。这使得我们除其他功能外, 可以开发高阶段的自动驾驶功能。在过去,车辆是 模块的总和,在未来,它将是系统的总和。系统包 括硬件及软件系统。我们将研发部门也按照系统框 架进行了调整。
在此有所帮助的是,我们借鉴了航空软件公司 的标准。我们分析了这些认知方法并根据自己的目 标进一步开发。我们在过去的几个月将技术研发部 作了新的框架调整并引入新的开发流程。这一变革 极其重要,用以保证在认证环节达到不断提升的标 准要求。只有这样,在未来我们才能将达到 L4 级 水平的自动驾驶汽车引入市场。
软件本身由第三方软件公司并入,视觉和感知 评价来源于奥迪。我们已经做好准备,标准的研发 过程将大大简化,软件供应商的研发工作额外加入 进来。苹果公司就是一个例子,苹果公司研发人员 可以很快介入系统,软件所有权保留在该公司,这 里有一个边界。车辆在客户使用过程中的感知事项 掌握在我们手中,这是我们提出的要求。
AI: 关于可持续性及再循环,平台开发中这些 议题有多重要?奥迪除PPE平台外,其他整车平台, 在未来某一时间会统一吗?
奥利弗・霍夫曼先生:严肃地说,我们车的可 循环再生也是重要的一部分。我们将在采购环节中 着重关注这一议题,材料使用上尽可能多地使用可 再生材料。一个重要议题是电池的再循环。这里我 们和集团零部件部门共同开展两个项目,其中之一为电池的“第二生命”,例如将电池投入到固定点 的电能回收站。我们在和合作伙伴共同研发,使用 能量密度高的材料、可再利用的材料。这里我们看 到很大的潜力。
关于平台,未来框架结构是统一的,这使得我 们能给更多平台拓展空间。这样我们在最大可能共 用系统的同时保证最高的灵活性。如果有一个拥有 大型组合套件的通用结构,那么平台数量多少将不再是决定因素。成本密集型模块以标准化模式出现,可以应用于不同型号的车型。多一个平台,经济性 便会更高一些。我们目前正在确定各个变型车的小 版本,这是下一步计划。现在 MEB 平台已经很成功,接下来将是PPE 平台。
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