作為汽車業(yè)界前三的大佬，通用汽車在傳統(tǒng)造車領(lǐng)域可以說難尋對(duì)手。然而面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)造車、以及眾多新能源概念浪潮的沖擊，作為傳統(tǒng)汽車企業(yè)的代表，通用汽車有何對(duì)策?經(jīng)過此次通用底特律科技之旅，通用以前所未有的開放態(tài)度向我們展現(xiàn)了自己的研發(fā)實(shí)力，而我則試圖通過參觀和學(xué)習(xí)，去探索這個(gè)問題的答案。
傳統(tǒng)技術(shù)：實(shí)力無可取代
可能很多人好奇，一個(gè)大型車企的核心競(jìng)爭(zhēng)力是什么?它的產(chǎn)品究竟會(huì)有哪些優(yōu)勢(shì)?為此，通用向我們展示了從動(dòng)力總成到整車的全部研發(fā)及驗(yàn)證的設(shè)施和技術(shù)。通過參觀，我多少明白了像通用這家有著一百多年歷史的“老店”會(huì)有哪些不一樣的“存貨”。
首先我們?cè)邶嫷賮喛藙?dòng)力總成及研發(fā)中心參觀了通用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)上的成就。龐蒂亞克動(dòng)力總成研發(fā)中心是全球最大的動(dòng)力總成研發(fā)中心。所謂動(dòng)力總成，包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，以及涉及汽車未來動(dòng)力的電動(dòng)、混動(dòng)以及燃料電池系統(tǒng)。這些對(duì)于汽車來說，無疑是最為核心的技術(shù)和科技。
全球最大——通用全球動(dòng)力總成研發(fā)中心外景
通用的全球動(dòng)力總成工程團(tuán)隊(duì)在世界各地的工程中心有超過8700名員工，其中有超過4000人是工程師，這是其他任何一家汽車公司都無法匹敵的。通用每年在動(dòng)力總成開發(fā)中心的投資超過了10億美元。
首先，來自通用汽車Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)的總工程師Kendell Fulton為我們介紹了通用Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)。作為通用全新一代小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，Ecotec承擔(dān)著為通用開疆拓土的重任——對(duì)于像中國這樣的重量級(jí)市場(chǎng)，小排量發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)著乘用車市場(chǎng)絕大多數(shù)的份額。因此如何在這樣的市場(chǎng)上有所作為，通用必須將寶壓在它的身上。預(yù)計(jì)在2017年，通用在64個(gè)國家，預(yù)計(jì)有超過25%的車型(250萬臺(tái))都會(huì)搭載新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)。
Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)
對(duì)于一家曾經(jīng)擅長打造各種大排量推桿式V8發(fā)動(dòng)機(jī)的廠商來說，設(shè)計(jì)制造小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)從未有過的命題。因此，通用的工程師們必須從一張白紙開始，開始追趕對(duì)手的腳步。
所幸通用不乏強(qiáng)大的技術(shù)儲(chǔ)備。為了研發(fā)新一代Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)，通用組織了來自美國、德國、中國、印度和韓國的研發(fā)人員，組成國際團(tuán)隊(duì)完成發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)。
在設(shè)計(jì)之初，通用就對(duì)其有著前瞻性的布局：新款發(fā)動(dòng)機(jī)必須有著標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，以便于延伸適合不同車型的產(chǎn)品。這樣的結(jié)果便是，新一代Ecotec延伸出了11款不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，排量從1L到1.5L，包括自然吸氣和渦輪增壓，并且將搭載至從微型到SUV和跨界車型中。
相比對(duì)手，Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)在靜音效果以及輕量化設(shè)計(jì)上有著自己的優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)關(guān)鍵部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)，諸如在關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)、經(jīng)過優(yōu)化的活塞和主軸承間隙、采用低噪音齒形鏈等等，降低了自身的震動(dòng)和摩擦，從而實(shí)現(xiàn)更好的靜音效果;而在輕量化方面，Ecotec采用了全鋁合金結(jié)構(gòu)，并且將排氣歧管集成在汽缸蓋上，采用塑料進(jìn)氣歧管等設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)比上一代1.4T發(fā)動(dòng)機(jī)降低20kg，比大眾EA211發(fā)動(dòng)機(jī)降低3.6kg的效果。
在輕量化上，Ecotec發(fā)動(dòng)機(jī)有著自己的優(yōu)勢(shì)。
經(jīng)過全體工程師們的努力，應(yīng)該說Ecotec系列發(fā)動(dòng)機(jī)邁入了如今主流先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的行列。那么相比對(duì)手如何?其實(shí)即便通用自己也承認(rèn)，在小排量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上，自己也是一個(gè)追趕者。相比在這個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)桿，大眾EA211系列發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過我的實(shí)際體驗(yàn)，Ecotec在低速響應(yīng)上還是會(huì)有差距，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)及技術(shù)含量上，Ecotec已經(jīng)達(dá)到甚至超越了標(biāo)桿的水平。
其實(shí)作為一個(gè)有著百年歷史的大型汽車公司，通用有著自己獨(dú)一無二的技術(shù)積累和優(yōu)勢(shì)。安排我們來到龐蒂亞克動(dòng)力總成研發(fā)中心，多少有些炫耀的意思。這個(gè)全球最大的動(dòng)力總成研發(fā)中心對(duì)于任何發(fā)動(dòng)機(jī)工程師來說，都是令人眼紅的地方。這里是功能最為全面的工程研發(fā)中心，集成了所有驅(qū)動(dòng)技術(shù)的設(shè)計(jì)、加工、制造、測(cè)試以及分析工作。也就是說，只要你愿意，這里甚至能夠分分鐘將你的圖紙變?yōu)橐慌_(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。為了讓大家更好地了解這個(gè)研究中心的規(guī)模，我列舉一下關(guān)于它的數(shù)字：122個(gè)測(cè)功機(jī)測(cè)試室、100多個(gè)動(dòng)力總成零部件測(cè)試臺(tái)、擁有總計(jì)945353L的各種燃料儲(chǔ)備……
這里是世界上最大的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中心。
通用在全球各地都有類似的實(shí)驗(yàn)室。
由于保密的關(guān)系，我們無法獲得研究中心內(nèi)部的照片，在這里也給大家留個(gè)懸念。我們參觀的是研發(fā)中心發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)及耐久性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。發(fā)動(dòng)機(jī)在裝車之前，在這里能夠模擬幾乎所有在實(shí)際使用過程中的情況。包括加速度能夠達(dá)到1.3G的潤滑測(cè)試，用來模擬在賽道極限駕駛時(shí)整套潤滑系統(tǒng)對(duì)于變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑效果，耐久性測(cè)試則讓發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)氣門全開的情況下不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，并且還能夠模擬-40℃的環(huán)境，用來檢測(cè)在極端環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性能。對(duì)于一般發(fā)動(dòng)機(jī)來說，需要全油門不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)四周的時(shí)間，這對(duì)于普通汽車使用狀況來說絕對(duì)是不可能的事情。
這套設(shè)備能夠模擬在極限狀況下設(shè)備的潤滑情況。
可能很多人想我一樣好奇，如此多的發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)油門全開運(yùn)轉(zhuǎn)，它們排出的尾氣會(huì)造成空氣污染嗎?對(duì)于通用來說，這是不允許發(fā)生的事情，這里通過尾氣處理回收，將發(fā)動(dòng)機(jī)拍出的有害物質(zhì)全部回收處理，并且，發(fā)動(dòng)機(jī)也并非在空轉(zhuǎn)浪費(fèi)汽油，而是在另一端負(fù)載驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，為整個(gè)研究中心提供電量。目前整個(gè)研究中心15%的電量都是由參加測(cè)試的發(fā)動(dòng)機(jī)提供，它們以另一種方式實(shí)現(xiàn)了自己的價(jià)值。
參加測(cè)試的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣都得到了很好的處理，沒有排放到空氣中。
整座建筑15%的電能由參與測(cè)試的發(fā)動(dòng)機(jī)來提供。
在通用研發(fā)中心內(nèi)，有著北美最大的電池實(shí)驗(yàn)室。這里如同龐蒂亞克研究中心類似，在這里需要對(duì)汽車電池在裝車前進(jìn)行全面的模擬測(cè)試。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室分為南北兩個(gè)獨(dú)立的房間，其中北邊主要對(duì)電池組整體進(jìn)行耐久性測(cè)試，而南邊則主要對(duì)電芯進(jìn)行單體的試驗(yàn)。
通用電動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力技術(shù)負(fù)責(zé)人在向我們介紹通用新能源汽車的發(fā)展。
在電池整體實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，拼裝好的車輛電池組在這里被放置在能夠模擬真實(shí)環(huán)境的試驗(yàn)艙內(nèi)，模擬實(shí)際使用狀況對(duì)電池的性能進(jìn)行測(cè)試，主要包括充放電循環(huán)、實(shí)際使用天氣模擬(溫度、濕度)等等。值得注意的是，為了保證電池組在低溫情況下的性能，工程師在這里做了眾多低溫測(cè)試，從而設(shè)計(jì)出一套電池的“空調(diào)”系統(tǒng)——這套系統(tǒng)主要通過液體循環(huán)，以及一個(gè)功率為1.6kW的加熱器在極端條件下對(duì)電池組進(jìn)行加熱，以令其工作在理想的溫度范圍內(nèi)。一般來說，一個(gè)電池組在這里需要做相當(dāng)于車輛行駛150000英里(約240000km)的試驗(yàn)，來驗(yàn)證它的可靠性。
電池組整體實(shí)驗(yàn)室主要為了驗(yàn)證電池組在實(shí)際工況下的可靠性。
第一代沃蘭達(dá)使用的鋰電池組
新沃蘭達(dá)的電池組，主要變化在于熱能管理系統(tǒng)效率的提高。
純電動(dòng)車的電池組
電池單體的“空調(diào)系統(tǒng)”，主要通過液體和加熱裝置進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
在南邊的電芯實(shí)驗(yàn)室，則主要負(fù)責(zé)研究電芯技術(shù)的研究。這里能夠模擬電芯充放電、振動(dòng)、甚至是慢速碰撞的情況，從而驗(yàn)證電芯的可靠性。
這臺(tái)機(jī)器幾乎能夠模擬電池在實(shí)際使用過程中遇到的所有情況。
與此同時(shí)，這里還能夠模擬電芯的生產(chǎn)過程，以驗(yàn)證生產(chǎn)工藝制定是否合理。并且在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還有專門針對(duì)電芯安全性進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)備，包括短路、過充、著火、碰撞甚至是穿刺試驗(yàn)。所有的電芯設(shè)計(jì)必須經(jīng)過這些試驗(yàn)驗(yàn)證之后，才能夠投入應(yīng)用。
在設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段初期，上面說到的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠?qū)?dòng)力系統(tǒng)及電動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行初步的驗(yàn)證，而當(dāng)整套系統(tǒng)裝車之后，就需要對(duì)于車輛的整體可靠性進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證了。如此一來，就只能依靠試車員駕駛著實(shí)車，對(duì)車輛在各種環(huán)境下的性能進(jìn)行全面的驗(yàn)證。而試車場(chǎng)誕生的初衷，便是如此。1924年，通用在位于密歇根州，距離底特律不遠(yuǎn)的的Milford(米爾福德)建造了全球第一個(gè)專業(yè)的汽車測(cè)試場(chǎng)。關(guān)于這個(gè)試車場(chǎng)的故事，歡迎觀看以下視頻：
這里是全球最早的試車場(chǎng)，同樣也是全球規(guī)模最大、功能最全的專業(yè)試車場(chǎng)。整個(gè)試車場(chǎng)占地約1619公頃，擁有100多座建筑和各種路面，通用每年在這里試車的里程超過2414萬公里。可以說，之后所有的測(cè)試場(chǎng)都是依照米爾福德測(cè)試場(chǎng)的功能來建造的。
米爾福德試車場(chǎng)占地達(dá)到了1619公頃。
在此之前，我曾經(jīng)去過幾個(gè)位于國內(nèi)的試車場(chǎng)，它們都以功能齊全，技術(shù)先進(jìn)自居。而米爾福德試車場(chǎng)同之前見到的感覺大相徑庭——首先它的規(guī)模巨大，各種試車道路和場(chǎng)地散落于一座森林內(nèi)，在路邊會(huì)有鹿出沒的警告，它從建設(shè)初期的6km2已經(jīng)擴(kuò)建到如今的16km2;其次，這個(gè)賽車場(chǎng)經(jīng)過90多年的不斷休憩和完善，如今集成了車輛可靠性、主、被動(dòng)安全性、動(dòng)力性能、操控性能測(cè)試于一身，可謂世界上功能最為全面的試車場(chǎng)。它既可以提供以240km/h的速度狂奔的大型環(huán)形跑道，也有長達(dá)5km、可以直線加速至爆表的大直道，更有汲取德國紐北及北美各著名賽道精華的用于測(cè)試車輛極限的模擬賽道。可以說通用旗下的任何車型，甚至包括考維特和軍用車輛，都能找到合適的測(cè)試場(chǎng)地。
這里設(shè)計(jì)了最刁鉆的彎道，用來測(cè)試各種性能車輛。
我們?cè)诖酥饕獏⒂^了位于場(chǎng)地內(nèi)，Black Lake旁的主動(dòng)安全測(cè)試區(qū)域(Activity safety test area)。在這里通用試驗(yàn)著自己最為先進(jìn)的主動(dòng)安全技術(shù)，以及即將推出的半自動(dòng)駕駛功能。主動(dòng)安全測(cè)試區(qū)域是通用在米爾福德測(cè)試場(chǎng)最新開辟的場(chǎng)地，它包括一個(gè)面積6.5公頃(65000㎡，大概有154個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)的大小)的平臺(tái)測(cè)試區(qū)，用于測(cè)試車輛的操穩(wěn)極限;還有一條2km長，雙向六車道的高速公路模擬道，用于測(cè)試自動(dòng)駕駛;另外，它還專門開辟了停車測(cè)試區(qū)，用于模擬各種停車方式的自動(dòng)輔助系統(tǒng)(我想說如果不是在這里，全底特律很難找到一個(gè)側(cè)方停車的車位)。另外，它還有一條模擬隧道，用來測(cè)試在特殊環(huán)境下車輛自動(dòng)駕駛的功能性。
主動(dòng)安全測(cè)試區(qū)一角，左側(cè)是模擬的隧道。
在主動(dòng)安全測(cè)試區(qū)內(nèi)主要測(cè)試車輛各種主動(dòng)安全系統(tǒng)。
這里還能夠模擬行人，測(cè)試車輛的行人探測(cè)功能。
位于龐蒂亞克和沃倫的測(cè)試中心主要是用來測(cè)試研發(fā)初期各種設(shè)備的性能，而在米爾福德則是用來測(cè)試整車的品質(zhì)，在這里距車輛最終投產(chǎn)僅差一步。這個(gè)試車場(chǎng)是通用研發(fā)實(shí)力的一個(gè)體現(xiàn)，如今無論電子計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)多么先進(jìn)，都無法替代最終真車在真實(shí)路面上，真刀真槍的測(cè)試。如今，通用在全球幾乎各大洲都有自己的專業(yè)測(cè)試場(chǎng)地。
小結(jié)：通過參觀各種全球最大的實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試場(chǎng)，展現(xiàn)出通用在造車領(lǐng)域的深厚造詣。如今造一輛車并不算難事，但是通用有這樣強(qiáng)大的技術(shù)積累和支撐，讓我們明白，羅馬真不是一天能夠建成的，這也正是車輛技術(shù)和品質(zhì)的保證。
未來：通用在下一盤大棋
翌日，通用安吉星系統(tǒng)全球首席運(yùn)營官，Terry Inch又向我們展示安吉星系統(tǒng)的最新動(dòng)態(tài)。
安吉星用戶如今已經(jīng)突破700萬。
通用最早于1995年6月引入了安吉星系統(tǒng)，經(jīng)過20年的發(fā)展，如今它有超過700萬的用戶，已經(jīng)成為全球最大的車輛通訊系統(tǒng)。并且在去年，安吉星在全球?qū)崿F(xiàn)了10億次的實(shí)時(shí)互動(dòng)，可見對(duì)于用戶而言，安吉星已經(jīng)成為一個(gè)用車習(xí)慣。
在中國安吉星發(fā)展非常迅速(得益于別克和雪佛蘭車型的熱銷)，如今已經(jīng)有超過100萬的用戶。并且中國用戶使用安吉星的頻率比北美要頻繁得多，我想這很大程度上是由于中國復(fù)雜得道路情況決定的……不僅如此，安吉星還專門針對(duì)中國消費(fèi)者的需要開發(fā)出了新的功能，并且專門應(yīng)用于中國車型中。
安吉星在中國提供的服務(wù)，紅框內(nèi)為中國專有。
在今年的CES Asia上，安吉星已經(jīng)向我們展示了它的最新動(dòng)態(tài)：通過使用4G LTE通信網(wǎng)絡(luò)，令整套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換速度提升了10倍，這就意味著安吉星能夠更加迅速地實(shí)現(xiàn)車輛診斷及承載更多的數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)無線可能。安吉星也是如今惟一一家通過4G LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車輛通信的系統(tǒng)。
安吉星是如今第一家使用4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的車載通信系統(tǒng)。
今夏起，蘋果CarPlay將率先登陸2016款凱迪拉克車型上。
通用安排我們通過實(shí)際使用來體驗(yàn)安吉星的便利性。
新的系統(tǒng)內(nèi)集成了wifi熱點(diǎn)，只要在車內(nèi)就能享受快速上網(wǎng)服務(wù)。
只要按下按鈕，就能夠享受車況檢查、道路導(dǎo)航等多項(xiàng)服務(wù)。
隨后，我們又來到沃倫研發(fā)中心，在這里通用的工程師們向我們展示了他們最新的工作成果：Vehicle to Vehicle(車與車之間)通信。
這套系統(tǒng)的原理并不復(fù)雜：依靠高精度的GPS和無線通信裝置，實(shí)現(xiàn)了基于位置的車與車、以及車與基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信溝通。
通過車與車之間的通信，極大地提高了城市交通的安全性。
V to V項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在向我們介紹V to V通信技術(shù)原理。
目前，這套系統(tǒng)已經(jīng)能夠時(shí)間交叉路口碰撞警告、追尾碰撞警告、盲點(diǎn)輔助、并線輔助、紅綠燈識(shí)別等功能。
通過車載通信，車輛可以識(shí)別看不到的隱患。
在車內(nèi)會(huì)通過中控聲光以及座椅振動(dòng)等方式提醒駕駛員。
通過這套系統(tǒng)，車輛不借助雷達(dá)卻能實(shí)現(xiàn)更加有效的危險(xiǎn)識(shí)別功能。
相比如今普遍采用的基于雷達(dá)系統(tǒng)的輔助駕駛系統(tǒng)，基于V to V的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，并且能夠打破障礙物的限制，顯得更加智能和可靠。當(dāng)然，這樣的前提是參與交通的車輛都安裝有這套系統(tǒng)。
基于硬件設(shè)施，這套系統(tǒng)還能夠延伸出更多的功能。
通過這套系統(tǒng)，無疑大大提高了車輛行駛的安全性，并且如果日后得以普及，那么基于這套系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)無數(shù)的拓展功能，無疑為智能交通的普及提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。
目前類似的V to V系統(tǒng)研究尚處于起步階段，通用無疑是一個(gè)先行者。事實(shí)上這套系統(tǒng)并不復(fù)雜，在日后通用還會(huì)通過在后市場(chǎng)銷售通信盒子的方式將這項(xiàng)功能進(jìn)行普及。通用如今已經(jīng)在位于安娜堡的密歇根大學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)，大學(xué)內(nèi)有3000臺(tái)車輛安裝了V to V通信功能，智能交通系統(tǒng)已經(jīng)初現(xiàn)規(guī)模。
這套系統(tǒng)未來還能夠通過后市場(chǎng)為車輛安裝。
這套系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是其中涉及到的功能算法，以及由于它帶來的安全問題都需要進(jìn)一步研發(fā)。目前通用正在同相關(guān)組織機(jī)構(gòu)和其他廠商一起協(xié)商V to V標(biāo)準(zhǔn)的制定，如果日后能夠作為一個(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)在車輛上進(jìn)行安裝，那么我想在這個(gè)市場(chǎng)，通用將會(huì)開拓另一片藍(lán)海。
