前言

美國新能源汽車公司 Rivian 上市6天，股價翻倍，號稱“特斯拉殺手”的公司。Rivian 的核心武器就是“滑板式底盤”，該底盤是種專門為電動車設計的一體化底盤架構，把電池、驅動系統、懸架等核心部件整合整合在底盤上。將底盤模組化、標準化，可以在同一個底盤上搭配不同型別的車身。

位於加州埃爾文，創立於2009年的Rivian，已發表一款皮卡、一款SUV、一款貨車，2019年亞馬遜向Rivian訂購了10萬臺電動送貨車並進行了投資。

獨特造型的Canoo，被稱為後SUV的革命性體驗，車輪上的Loft等，獨特的造型源自於滑板式電動車底盤技術，是首個實現線控轉向底盤，其通用底盤可以大大縮短一款車的開發週期。

上海悠跑網路科技是一家為場景造車的新型智慧電動車公司，採用上下分體式開發，其UP超級底盤高度整合智慧電動車的核心能力；採用了全線控底盤、CTC電池系統等先進技術。

一、滑板底盤技術層面解析

滑板底盤的特殊之處，是在於底盤和座艙可分離的特殊設計，使用者可以對顏色內飾佈局等不同需求，基於同一款滑板底盤在後期更換不同型別的座艙。使用滑板底盤造車就像把放積木的底座單獨拿出來拼裝，這和樂高組裝的過程是相同，不同部件可以同時進行，部件完工後直接組裝在一起，使得整個設計、研發的週期縮短。

從系統上講，傳統底盤是由傳動系+行駛系（輪轂電機）、轉向系+制動系（線控系統）、驅動系（包含三電系統的電池/底盤一體化）五部分組成。因此可以將滑板底盤簡單定義為：滑板底盤= 非承載式車身 + 電池/底盤一體化 + 線控轉向/線控制動。以下分別從這三方面技術進行簡析：

1 非承載車車身

在傳統汽車的底盤設計中，承載式汽車與非承載汽車有一定的差別。不同點在於：a。非承載式車身擁有獨立的車架，車架與車身之間透過彈性元件連線；b。在總佈置方面兩種車身也存在著較大的差異，非承載式車身懸掛、發動機和車身等都安裝在車架上，車架上有用於固定彈簧的基座以及固定車身螺孔。

運用非承載式設計平臺時，不必投入過多的人力、物力。由於此類汽車底盤具有大梁，可形成較大的框架，具備一定的承重能力，可將動力系統全部置於汽車底盤的框架中。因此，可在設計初期進行部件的整體規劃和集中佈置，這樣不僅可降低總體佈置的難度，還能使車身的重心降低、質量減輕。通用汽車早期生產的 Chevrolet Volt 運用的便是此類底盤結構。

在汽車底盤設計中運用滑板式底盤的主要具備以下優勢：①對車身設計的自由度比較大。平面式底盤和平面式車身相獨立， 所以給車身造型的設計提供了自由空間。②操控性卓越。全部核心系統都安設在底盤上，降低了車輛的重心，提升了操控性。③安全效能高。製造整副汽車底盤時，保證前後配重為 1：1，嚴格契合規定的碰撞安全標準，若發生磕碰問題，鞏固的底盤能夠汲取大量衝擊力，有效避免乘客艙因激烈碰撞而發生內陷。④簡化製造和維護工作。得益於底盤所採用的全體化設計理念，具有整合度高、零部件少等優點，製造工藝與裝卸工藝的複雜性也有大幅度降低。然而，滑板式底盤的設計也不是完美無缺的

2 CTC電池車身一體化

傳統的電池包整合方式是由電芯組成模組，再由模組構成電池包，最後將電池包安裝到車身地板上。目前新的研究方向是將電芯直接整合到車身上，從而能夠最大程度地提升空間利用率，可在相同的空間內佈置更多的電池，提升電池電量，達到增加續航里程的目的。

2。1 傳統電池包形式是由電芯組成模組再組成電池包，電池包下部與車身地板組裝。電池上蓋的高度與地板面位置相同可代替一部分地板結構。優點：a。電池包由多個模組組成，每個模組都有單獨殼體保護和控制單元，便於電池的控制和熱管理；b。可以單獨更換電池模組，維修成本和便利性高。缺點是模組間的殼體和安全間隙，整體的重量較高，空間利用率較低。

2。2 CTP（Cell to Pack）電池整合方案取消模組結構，由電芯直接組成電池包，電池包整合到車身地板上作為整車結構件的一部分。優點：a。減少了模組之間的佈置間隙，增加了電芯的數量；b。減少了模組結構，從而降低了整體電池包的重量。缺點：a。電池包需要作為結構件的一部分承載載荷；b。對電池的結構設計提出了更高的要求。

2。3 CTC（Cell to Chassis）電池整合方案是直接將電芯整合在地板框架內部，將地板上下板作為電池殼體，是CTP方案的進一步整合，使用地板的上下板代替電池殼體和蓋板，與車身地板和底盤一體化設計。優點：a。極大地提高空間利用率，可使續航增加15%-25%；b。取消了電池包的結構件，降低了重量；c。可以實現高度整合和模組化。缺點：a。電芯需要作為結構件的一部分承載載荷，需要考慮如何將電芯與上下結構件固定起來，以應對最為苛刻的剪下力；b。對工藝提出更高的要求，如果製造出現不合格，就會導致整個電池報廢，可維修性低。

3 線控系統簡析

隨著當前輔助駕駛系統、無人駕駛技術的快速地發展，汽車電子電子架構的複雜度呈指數級提升，傳統的Lin、Can匯流排已不堪重負，考慮到X-By-Wire（汽車某部件電子線控技術）的應用場景和更高的頻寬要求，CAN FD亦會無法滿足需求，FlexRay技術應運而生。FlexRay技術具有高速率、高容錯性、確定性、靈活性等多方面優勢。

3。1 SBW（Steering-By-Wire）線控轉向系統

3。1。1 線控轉向系統簡析

汽車的轉向系統是連線人和車的重要樞紐，其效能在很大程度上決定了整車的效能。它的功能是使汽車可以按照駕駛者的駕駛意圖進行轉向，當汽車受到道路干擾或駕駛者的誤操作使汽車失穩時，它能與汽車上的各種控制系統進行配合，使車輛自動還原穩定，保證車輛的安全性和穩定性。汽車轉向系統的發展經歷了傳統的機械轉向、液壓助力轉向、電液助力轉向、電動助力轉向、主動前輪轉向以及線控轉向等六個階段；目前市場上絕大多數車型配備的轉向系統主要是電動助力轉向和主動前輪轉向，而線控轉向系統正處於探索研究階段，僅出現在英菲尼迪 Q50 和一些概念車中。

線控轉向系統的提出最早可以追溯至二十世紀五六十年代，日本 TRW 公司和德國工程師 Kasselmann 設想將方向盤與轉向輪之間的機械連線裝置用線束代替，提出了 SBW-線控轉向系統，並利用 ECU 接收駕駛者的輸入指令和獲取汽車的狀態引數，透過相關控制演算法決策出期望的前輪轉角訊號以及路感訊號，控制轉向電機和路感電機的執行。此後，對汽車的線控轉向系統開始進行研究。

線上控轉向系統控制中，主動前輪轉向控制是線控轉向系統最基本的控制需求，轉向執行電機需要準確執行駕駛員遙控指令，驅動車輪轉向到目標轉角並保持穩定，在遇到路面干擾時能主動克服干擾，在駕駛員快速轉向時，也能夠快速響應。

線控轉向系統移除了方向盤和轉向輪之間的機械傳動裝置，採用匯流排技術來傳遞轉向命令，其傳動比就可以任意設定，能夠輕鬆解決機械式轉向系統中存在的‘輕’與‘靈’之間的矛盾。採用變傳動比設計，根據汽車行駛工況的不同以及駕駛者對轉向操作的不同要求獲得相應的理想傳動比，從而可以調整車輛引數，使車輛效能達到最佳狀態，減輕駕駛者的駕駛負擔，提高車輛的操縱穩定性、安全性和可靠性。

3。1。2 基於自適應傳動比前饋線控轉向系統控制

線控轉向系統移除了方向盤和轉向輪之間的機械傳動裝置，採用RlexRay匯流排技術來傳遞轉向命令，其傳動比可任意設定，輕鬆解決了機械式轉向系統中存在的“輕”與“靈”的矛盾。採用變傳動比設計，根據汽車行駛工況的不同以及駕駛者對轉向操作的不同要求獲得相應的理想傳動比，從而可以調整車輛引數，使車輛效能達到最佳狀態，減輕駕駛者的駕駛負擔，提高車輛的操縱穩定性、安全性和可靠性。

機械式轉向系統總傳動比一般是指轉向系統中方向盤的轉角和前輪轉角的比值：

一般情況下，車輛在低速行駛或泊車時，前輪轉動角度較大，這時駕駛者需要施加較大的力矩來實現較大的方向盤轉角，因此期望系統的傳動比小，但卻能實現較大的前輪轉角，來確保傳動比變化幅度小，提高低速轉向過程中的轉向輕便性；車輛高速行駛時，即使轉向角很小，也會造成前輪轉角過大。因此，系統的傳動比將隨著車速的提高而緩慢變化，從而保證高速轉向過程中的操縱安全性和穩定性。在中等車速時，要滿足低速和高速行駛時對傳動比的不同要求，並保證角位移的平穩變化，則要求系統的傳動比發生較大的變化。傳統機械式轉向系統很難滿足這些要求，若設計的傳動比過小，則增加汽車的操作性；若設計的傳動比過大，則降低汽車的靈敏度。線控轉向系統可以很輕鬆解決上述矛盾，考慮到不同車速對傳動比的要求不同，系統中採用變傳動比設計，傳動比隨車速的改變而變化。

汽車轉向增益有兩種衡量方法：一是橫擺角速度和前輪轉角之間的轉向增益K，它與懸架特性和車輪定位有關。二是指橫擺角速度與方向盤轉角之間的轉向增益K，即車輛橫擺角速度增益，它不僅與車輛懸架特性和車輪定位有關，還與傳動比有關。一般採用來描述汽車的轉向增益，

u是汽車的行駛速，L是軸距，m是汽車總質量，a、b分別指汽車質心距前後軸的距離，分別指前後輪的側偏剛度。橫擺角速度增益的取值與汽車的行駛速度緊密相關。

從上式中可知傳動比隨車速的增加從零開始增加，達到一定的車速後又開始下降。汽車在低速行駛或者泊車時，傳動比過小會使轉向過於靈敏，前輪容易達到極限轉角，導致無法完成正常轉向。因此，當車輛低速行駛時，需要將傳動比設計為一個固定值，設定車速為 20km/h時的傳動比為線控轉向系統傳動比最小值，由上得最小傳動比為i =7。059 。因此基於不變的理想傳動比為：

二、總結

以往車企開發底盤過程中，不同底盤需要尋找不同廠商，在整合過程中難免會出現各種不匹配，最後整合效果需要看整車廠經驗能力及部件廠商的配合，而目前對於電動車來說，大家傳統關注點：發動機和變速箱等部件皆不重要，效能關注點僅集中在續航和加速上，而更多關注點在智慧化，科技化上。若滑板底盤取代現有底盤技術，1。降低其他行業公司進入造車行業的門檻；2。整車廠降低製造成本和時間，可以把更多時間放在迭代智慧化產品上；3。對於大眾來說，激烈的競爭可以帶來更好的產品、服務和更低的價格。

當然滑板底盤也會存在一些技術和非技術層面的問題，比如說，1。產品未經過充分的市場驗證；2。第三方若是沒有整車經驗的話，真的可以造好底盤嗎？且集成了電機、電池、智慧駕駛晶片、轉向制動和行走機構的底盤，BOM佔比可能在60-70%左右，是否會有整車廠外包給第三方公司；3。傳統整車廠是否會認為底盤是車的大件，十分重要，必須由車企自己親自做好？

因此滑板底盤想要佔領市場，進行市場驗證，個人認為應該先從京東、阿里等市內固定路線物流車和美團、餓了麼等末端配送小車市場開拓，上述公司對底盤效能沒有任何要求，僅對功能、成本、耐用性關注，對不同型別的配送要求差異化小，有利於底盤的通用化普及。經過市場成分驗證後再與L4級百度、華為等智慧駕駛公司合作，佔領市內出租，短途班車等市場，循序漸進最後和傳統車企進行資源整合等。