押注千亿,中国西部“怪物”工厂的秘密

时间:2022-07-26 17:37来源:http://www.iamchandramouli.com/ 作者:sk彩票 点击:

作者 | 宇多田

出品 | 虎嗅科技组

封面来自虎嗅现场拍摄

如果没有 Rivian,是否会有人在国内疯狂上头"滑板底盘"?这个问题的答案不好说。

2021 年 11 月上市之时,这家连车都没交付一辆的美国电动皮卡创业公司,市值窜到全球第三。尽管如今市值腰斩至 700 亿美元,但上市高光达成后,Rivian 的皮卡技术方案却被投资人、车厂们与券商们拆解到"分子"精度——从电池设计到定制轮胎,供应链上的厂家们从未感受到如此火辣的关注度,以及竞争危机。

当然,来自市场最大的好奇心,仍然直指它的灵魂元件——"滑板底盘"。电光火石间,资本们开始迅速掉头搜寻中国版本,而车厂们则开始新一轮自我内涵补给。

Rivian 的滑板底盘效果图

每天都花大量时间猫在贵阳郊区工厂里的喻川,从 2021 年 10 月开始,突然开始需要接待来自东部地区一波又一波的考察团队。最后,这演变为每周他都要不厌其烦地给投资人和车厂讲解底盘集成化设计,以及工厂里各种奇形怪状的产品。

特别是一家著名的造车新势力,已经连续打探拜访工厂四五次,从电池到制动无一处遗漏。

" 2019 年前我们说滑板底盘时几乎无人问津,给投资人科普时,除了说底盘,还要专门提及自动驾驶的优势,才能得到一些了然的眼神。"

喻川话不多,有些腼腆,并不是典型的硬件创业者形象。这位做过建筑师与视觉追踪无人机,却又精通 3D 打印技术的怪物工程师,坦率讲,在创业前,是一个汽车门外汉。

但历史告诉我们,在创新方面,门外汉总有一些奇奇怪怪的优势。

2017 年,他受到无人机分布式驱动的启发,集结了十几个来自中国、俄罗斯和日本的设计师,开始一起为自动驾驶汽车设计一种看起来不那么寻常的电动车底盘。同时,也走上一种从生存角度来看极为保守的创业路线——

在贵阳一处鲜少有人出没的郊区,成立了一家叫 PIX Moving 的公司,租下一座工厂,耗巨资采购一堆大型 3D 打印设备设计出一个个小型工作站。

一直以来,团队都以一种佛系的姿态,开凿滑板底盘,测试自动驾驶(甚至举行过无人车拆解组装比赛,一堆车企工程师为了自我提升踊跃报名),升级打怪。

我们在 PIX 工厂内拍摄,图片所属权归虎嗅所有

"滑板底盘不是一个新概念,七八年前通用和福特都做过类似的研发,但都不了了之"。 他记得刚创业时,由于线控协议的开放对于滑板底盘极为关键,但 Tier1 不乐意跟他们这群穷鬼合作,所以在制动和转向上吃了很多苦头。

"很魔幻,如今很多公司说不出怎么解决驱动、线控和材料问题,就说自己一直都有滑板底盘。" 他听说刚刚又有一家车厂子公司要投 80 亿研发滑板底盘,叹了口气。

"所有牛鬼蛇神,现在都出洞了。"

创新,在工厂才能发生

"大多来拜访的投资人和工程师都有个误区,大致意思是‘你的产品到底如何,壁垒有多高’。" 喻川被问到这个问题,其实每次很想纠正这个认知:

"壁垒不是我的产品,而是我的工厂。"

厂房沿路拍摄,图片所属权归虎嗅所有

这座占地 5000 坪的试制工厂,藏在远离市区的深林里。穿过多条贵阳的"创"字头街道,大片在建的工厂群隐约在灌木丛冒头,从外观看,你辨别不出任何独特之处。

但工厂内里,却让我们立刻感受到一种酷似车库创业的文化——新技术最大的张力往往诞生于这里。

这里没有电钻声与整齐的装配产线。相反,它干净却不规整,三座透明的计算机房占据了核心位置——十几个算法工程师在这里用软件牵引着全部有形物种。

算法工程师的工位在工厂中央的玻璃房内,图片所属权归虎嗅所有

围绕在玻璃房的四周,不算巨大的机械臂灵活吞吐、切割着钢板、树脂与纤维。这里没有味道,充斥着一种更像是发明家而非工程师的创造力气质。

现场拍摄,图片所属权归虎嗅

而大大小小、材料迥异的滑板底盘,在不同的角落被组装和集成。它们最终都会以清扫车、无人小巴士以及物流车的商用车形态从这里驶出。

无论轴距长短,平坦的肚皮外加四个车轮,暗示它们都出自同样的软件设计与柔性模具。每个月,至少有 20 个这样酷似滑板的底盘交付给下游客户,其中一小半进入了美国与欧洲。

现场拍摄,图片所属权归虎嗅

喻川身上带着一种如今比较少见的工匠精神。周围人形容他大部分时间,都戴着安全帽和防护服,窝在工厂里,不是挑刺儿,就是从零部件与材料中找新灵感,给底盘结构做一些特殊的加减法。

员工说,他可以忍受车厂背景工程师的大吼大叫,但忍受不了算法博士一屁股钉死在座位上。

"看到这个牌子了吗?" 对着我们,他指着工厂随处可见的标志牌大声念了出来,

"所有人必须都要到现场来。你可以不懂制造,不会用扳手,但你至少有眼睛和手。"

早在十几年前,滑板底盘的声名鹊起,如同"滑板"的字面意义一样:

将以往燃油车内身体与底盘难解难分的制动、转向、电池以及自动驾驶模块等灵魂部件,全部按进这块扁平的"滑板"里,将权力彻底交给底盘。

平滑如面的"一体化",标志着大量零部件从车体中消失,以缩短开发周期为最大优势。

在滑板底盘上,悬架系统、转向和驱动单元一般可被看成一个整体,分布在四个角上,可称之为角单元,这是底盘整体性的体现。

它极受新一代电动车创业公司的推崇。无论是美国的 Rivian、Lordstown,还是英国的 Arrival,产品概念图里或多或少都释放出了滑板底盘的元素,而这本质来自于汽车产业共同的演化趋势——

一切都在变少。

更少的故障,更少的零件,更少的停工时间,更低的维护成本。

其中,把马达塞进车轮内部或边缘,给底盘与电池留出更多空间,也就是我们常说的轮毂与轮边电机设计,便是滑板底盘概念不可缺少的一部分。

在 PIX 滑板底盘的四个车轮里,我们看到了被塞进轮圈里的马达。他们也把这种轮毂电机的设计,称为"分布式驱动"。现场拍摄,图片所属权归虎嗅

这也是一种在国外电动皮卡公司热衷的驱动模式,你也可以在 Lordstown 等企业的产品设计图上看到。

这家被富士康收购股份的美国电动皮卡创业公司,将自己的轮毂系统形容为"把汽车大脑与肌肉全部塞进轮子里"。

这句话让分布式驱动的优势显得简单直白:效率至上。

"除了简化底盘整体结构,它把能量直接输入车轮,减少‘不必要动作’,立即运动。" 喻川的无人机创业史,让他极为推崇分布式驱动。

而"软件定义汽车",也可以从这一点找到意义的注脚:

基于底盘域的分布式控制系统被注入算法后,轮子滚动状态与电池效率,也将以数字的形态被记录下来,并传送至大脑。

但它的缺点也很显著,复杂性不容小觑。包括 2013 年福特发布的轮毂式驱动系统,这个玩意儿在很多乘用车上都以失败告终。

其中,由于电机被塞进了轮子,就意味着"非簧载质量"(能跟车轮一起跳动的部件)被迫增加,这样做带来的结果显而易见——操控性与舒适度大打折扣。(当然,喻川认为,与分布式驱动匹配的算法可对此作出补偿,弥补操控性来的不足)。

另外,轮毂电机还会在高速行驶中受到剧烈的振动与摩擦冲击,维护成本必然被计算在内。因此,即便让制造变得简单,但目前 PIX 也只是把它用在了低速自动驾驶车底盘;

对于高速商用车,喻川说,类似 Rivian 的轮边电机(把电机放在靠近轮子的两边)方案是一个更加妥帖的选择。

喻川指出,Rivian 的方案是把马达放在靠近轮子地方(红圈内部)用轴做连接

无论滑板底盘多么受到追捧,但至少这座工厂,让我们有了一个清醒的认知:

作为汽车部件的一部分,滑板底盘,只是解决了车辆生产中的一部分问题。

"它仍然会受到制动、电池和材料的多方面制约,你完全不能说自己造出了滑板底盘,就成了中国版的谁谁,或者对标哪辆车。"

事实上,更加长远来看,恰恰是材料与工艺,决定了硬件产品的创新和壁垒边界。就像画家一样,颜料与笔的丰富性的确承载着一个更大的创作空间。

这是一种用新型树脂与纤维材料制成的车架,已经用于某款商用车型

我们看到,至少四台德国库卡机械臂,在有频率地敲打着一块看起来像是铝制材料的车顶盖。然而,这种材质却不是简单的金属,,而是一种正在试制的耐高温绝缘体——玄武岩纤维。

这是一种以火山喷出岩质为原料、拉开几千米都不会断头的连续纤维,既能制成衣,又能做坦克,是一种没有污染的工业优质原料。喻川正在考虑把这种材料与树脂做融合,已做了上百次测试。

"这一类复合材料早已用于航空航天,最重要的是便宜且性能优越。" 他考量角度很简单,成本只要传统材料的一半,重量却远轻于后者,这无疑有利于整车造价。

工程师们在给一种新材料做弹性测试,图片所属权归虎嗅

我们发现,至少在这座工厂里,大量 3D 打印的一体化结构件与新材料,取代了造价亿元的模具开发周期。

这些元件从设计再到试制的过程,很像从一端的"计算机"输入,再从另一端的"绞肉机"里流出。在这里,唯一不会被打印的,只有电子器件、电缆、活动部件及橡胶垫圈。

正在 3D 打印一个器件,现场拍摄,图片所属权归虎嗅

因此,如果要做更加大胆的创新,就必须思考一个看起来漏洞百出的问题:

造车供应链上成本高达上千万的冲压压铸与模具修改费用,是否可以被单模块成本 80 万左右的 3D 打印工作站所取代?

如果可以,那要做到什么?

事实上,3D 打印,底盘一体化,甚至是工程师用扳手拧螺丝的节奏……这一切都指向了软件。

软件,才是这座工厂的"灵魂统治者"。

采矿与物流车的滑板底盘差异巨大,每一次从头再来绝不现实,PIX 团队不得不彻底重新思考底盘的设计方式。在这个过程里,无论是 3D 点云扫描,还是 CAE 工业软件,都是让疯狂想法成型的基础。

有趣的是,他们在一个达索的工程模拟软件上做了二次开发,以底盘的轴距、长宽高为"杠杆点",利用算法,自动做出轮胎、载重、电池组、材料强度等多个维度的校准结果(上图)。

每一次设计结果,都会迅速传递给工作站,而工程师的手上也会附上一张新的元件设计清单。当然,在制造过程中,依然需要软件进行误差校准。

工程师通过点云扫描对比实物尺寸与设计尺寸,以减少误差。现场拍摄,图片所属权归虎嗅

简单来说,就是当你想定制一辆皮卡和一辆巴士,两者底盘尺寸细节差异巨大,但却均可以在不长时间内,由同一个算法平台校准出不同的设计细节。

而这在传统工厂,是必须推翻重来、不可想象的。

竞争、自由与开放

这样一座极度灵活又以小型制造平台为核心的工厂,在全球也有一个非常时髦的名字——"分布式工厂"。

它主张在全球各个地区遍地开花,但规模并不庞大,"小量多批次"是这种工厂模式的最大特点。

但这一理念与模式,某种程度上,也与乘用车市场的大规模量产化需求有一些背离。

更不用说,滑板底盘的结构特点,结合近年来大热的底盘电池一体化技术,都意味着所有关键能力被纳入底盘厂商囊中。因此,它们很难作为单独个体为乘用车车厂服务。

3 年前,Rivian 与福特合作滑板底盘最终不了了之,便能说明很多问题。

喻川个人也并不认同"底盘厂商将作为 Tier 0.5 为车厂服务"这个说法。在车厂寻求摆脱 Tier1,将技术能力极尽收拢的趋势下,Tier0.5 这个概念应该安在车厂自己头上才合理。

"目前不会考虑服务乘用车企业,商用车仍然是我们最大的市场。"

他提到,在滑板底盘大火后,近半年来自商用车市场的多笔小批量订单,已导致产能不足。这也是又获批在旁边修建了一座 1W 平米厂房的最大原因。

下个月要交付的无人巴士

  但不可否认,PIX 不可能不觊觎乘用车。有人曾透露,他们一款类似五菱的乘用车车型已经提上了试制日程。虽然进不了主流车型圈层,但这更像是一种创业公司的预防机制——

"虽然手里有订单,暂时也不用为融资发愁,但中国的市场竞争环境必将会带来更多变故。"  

2019 年他们跌落低谷,是地方政府和资本拉了一把。但当真正等来风口,在鱼龙混杂的汽车市场,真正的挑战对他们来说才刚刚开始。

长达 5 米的商用车底盘模型

喻川本人与 PIX Moving 的企业风格有一个非常明显的特色——竞争色彩并不浓厚,多年来以一种相对保守的姿态对待市场,却又极度活跃在全球软硬件创新人才群体中。

没错,这是软件市场,或者说硅谷文化最为推崇的生存方式——擅用"开源"的免费力量。

他们建立了自己的分布式社交平台 DeAuto,估计汽车设计产业内也没有多少人听说过这个社群。但与国内大大小小目标感强烈的开发者比赛相比,他们的赛制堪比一股清流,取得的效果却可谓巨大。

左边一列都是参赛设计师,他们在这里都有窗口发布自己的作品

不久前,他们在社区里发布了一则公开征集"滑板底盘车型设计"方案的英雄令。虽然我深信创业公司与小规模社区也能藏龙卧虎,但对他们的产业影响力却保持高度怀疑。

然而,当喻川依次打开数十份设计师寄来的车型作品时,我的确需要改变一些固有成见——

其中一半方案的设计水平,都堪称一流。而这位白俄罗斯设计师作品极为独特(下图),完全不逊色于 CES 上汽车巨头们发布的概念车型。

设计效果图全部由设计师本人提供

这个作品并不是第一名,但喻川却决定要把这个作品试制出来,因为 PIX 现有的制造工艺可以满足这样一个创意车型。

当然,尽管没有人能给出"它们是否会获得市场欢迎"的肯定判断,甚至,造价可能令人咋舌,但这种集结全球人才而生的灵感,一定能帮企业把市场半径扩大到看不见的地方。

2022 年,PIX 来自海外的订单有了明显增长,抵消了国内的不景气。这些年他们在海外积累起了名气,是"开放"对一家硬件企业创新的最好启示。

停在工厂外的自动驾驶汽车,他们从 2018 年便开始组织自动驾驶汽车拆解挑战赛,5 年前笔者曾参加过

"我们不会去做模仿和抄袭,也相信我们不会轻易被模仿和抄袭。"  

当然,材料与工艺的创新之所以能按照喻川的意志成长,也许是这片远离东部市场僻静之地的另一种保护机制。但未来,他们一定会遭遇更加猛烈的狙击。

get your hand dirty。至少"把工程师都踹进工厂"这一点,值得所有企业学习。

我是虎嗅科技组傅博,关注自动驾驶与半导体,欢迎交流沟通爆料(微信:fudabo001,加微信请务必备注身份)。

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