八、克莱斯勒Pacifica混合动力汽车：今天很节能，明天可以自动驾驶

　　 智东西（公众号:zhidxcom）

　　编 | 海中天

　　导语：意大利超级轿车在Nürburgring 赛道刷新了单圈纪录，苗条便宜的电动汽车充电一次可以从巴黎开到卢森堡，尽管如此，有一件事可能才是大家真正想知道的：何时汽车才能自动驾驶？

　　自动驾驶汽车（实际上就是可以自我感知的汽车）激发了世人的想像力，占据了媒体头条，在过去几十年里，汽车产业还没有过这样的事情。自动驾驶汽车至少可以带来一项福利：让汽车事故造成的伤亡率大幅下降，或者完全终结伤亡。

　　IEEE编辑Lawrence Ulrich 挑选了今年技术上最具创新力的10款汽车，它们不是自动驾驶汽车，更不是马上会在陈列室现身的自动驾驶汽车。按照Lawrence Ulrich 说法，自动驾驶汽车5年至10年都不会出现在生活中，尤其Level 4自动驾驶汽车不会出现。

　　尽管如此，汽车技术的确日新月异。老企业福特、新企业Waymo都在测试自动驾驶汽车，行驶的距离不断延长，许多汽车在公路上测试。正因如此，科技媒体才会大声疾呼，说完全可以自动驾驶的汽车马上就要出现在陈列室了。

　　这只是美好的愿望，即使是特斯拉Autopilot也离目标很遥远。2017年，大型国际汽车制造商小心前进，它们将重点放在Level 2汽车上，也就是汽车需要司机监督，必要时可以掌控汽车。制造商不断改进车道保持技术、自动刹车技术，还开发其它系统，让它们担任“电子副驾驶”，副驾驶的地位不会超过人类司机。人类必须保持警惕，将手放在方向盘上。

　　你可能会高兴，也可能会嘲弄，不论怎样，你都可以在当今的汽车世界找到许多出色的技术。今天我们挑选了一些最好的技术介绍给大家，包括性能、材料、电子传动系统、能耗方面的突破，还有半自动驾驶技术取得的进步。

　　驾驶雪佛兰Bolt汽车沿着Mulholland高速公路前进，向东驶向Malibu，Pacific的海浪出现在陡峭的挡风玻璃上。行驶3个小时之后，汽车已经从旧金山郊区开到了荒凉的峡谷，此时Bolt电动汽车可以继续行驶，按照EPA标准，它的续航里程达到383公里（238英里）。

　　这是我第一次驾驶Bolt的经历，谦逊的外表掩盖了宏大的思考和了不起的技术。不得不说我为这款汽车感到诧异，不过还有很多的测试工作需要做。在我的前方出现一辆丰田汽车，上面坐满了年轻人，汽车沿着Pacific Coast高速公路前行，车后的保险杠上贴着“Pepperdine大学”的标志。

　　我跟在丰田汽车之后，很显然，前面的人压根没有注意到我已经悄悄靠近。我驾驶Bolt左转，加速前进，此时361牛米（266英尺-磅）的电动扭矩形成强大的推力。汽车前面安装了电动引擎，它的磁体是用镝制造的，镝是一种稀土元素，引擎可以提供149千瓦的动力（200马力）。

　　

　　这还不是最神奇的地方。汽车的发动机转速可以达到8810rpm，相当于雪佛兰Spark EV发动机的2倍。正因如此，Bolt安装的单速变速器拥有更短的齿轮比，效率更高。

　　Bolt没有Ludicrous模式的特斯拉那么快，但是已经算是很快的了，从0加速到每小时100公里只要6.3秒。Bolt轻松超过了丰田汽车，唯一让我们知道汽车已经加速的就是低低的电动引擎轰鸣声。

　　现在Bolt已经赢得一场重要的比赛：所有人都在关注特斯拉Model 3，不过这款汽车却已经延迟推出，雪佛兰可以抢先提供世界上最便宜的长续航电动汽车。

　　到底有多少人渴望电动汽车，现在还不知道，不过有一点很明显，特斯拉Model S P90D的价格高达12万美元，上天的价格肯定遏制了电动汽车的发展。扣除联邦税收补贴之后，Bolt只要29995美元，它必然为纯电动汽车掀开新的篇章。雪佛兰似乎想将短续航电动汽车彻底淘汰，一些买家对汽车的续航存在担忧，所以不敢购买电动汽车。

　　Blot的电池成本约为每千瓦时145美元，降至新低，就连供应商LG化学也很恼火，它担心其它客户也会要求按此价格供货。通用汽车电池工程师Bill Wallace表示，公司不是要与供应商对着干，只是更加关注低成本（从原材料到制造），同时还要确保Bolt电池不会像Galaxy Note 7一样起火。

　　为了让汽车拥有足够的续航里程，可以在高速公路行驶4小时，在城镇使用时可以坚持1周，Bolt安装了紧凑型、能量密度高的电池，装满了汽车的整个底板。电池的容量达到了60千瓦时，与基本款特斯拉Model S差不多。

　　整个Bolt汽车配有288个锂电池电芯，峰值功率160千瓦，电芯增加了镍的比重，一般来说电池中镍、锰、钴的比例为1：1：1，Bolt电池中镍的比重更高。新技术不只可以存储更多的电能，还可以在更高的温度下运行，大约提高了5度，虽然温度更高了，但是不会牺牲性能，也不会影响耐用性。

　　底层电池还可以充当结构组件，将底盘的硬度提高了28%。试驾的几前分钟，我感觉到汽车相当坚固，安静，第一次驾驶汽车急转弯时感受更为深刻。小汽车性能出色，开起来也很有趣。

　　有几点是我不满意的，比如Bolt的外观看起来如同经济轿车，内饰很一般，反观特斯拉，它的汽车设计出色，可以吸引高端买家，Bolt似乎无法替代它。尽管如此，通用Bolt安装了60千瓦时电池，这些电池可不便宜，而Bolt的价格并不高，况且它的技术、工程、性能很出色。

　　在汽车内部还有一些出色的地方值得关注。我尤其喜欢它的后视镜，很酷，模仿了凯迪拉克的设计，后视镜用摄像头拓宽视野。不只如此，Bolt还可以给手机充电，支持4G LTE Wi-Fi热点，安装自动行人刹车系统，配有向前防撞系统、安装车道分离监视器。

　　驾驶电动汽车时，司机可能会关心一个问题：这辆汽车还可以开多远？我测试过许多电动汽车，包括特斯拉汽车，发现它们普遍存在一个问题：预测剩余里程、剩余电池电量时数字极为不准确。如果打开加热器，使用Ludicrous模式，续航里程会迅速下降。再看雪佛兰，它会根据最好情况和最坏情况给出一个预测数字。上面还有数字条，根据驾驶方式、地形、气候控制设备的使用表况、环境温度，数字条会指出变化趋势。

　　高效是Bolt的另一个优点。汽车的限制最高速度约为每小时148公里（92mph），速度越高耗电越厉害，根据我的测试，耗电效率相当于每100公里消耗汽车1.96公升（120mpge）。美国环境保护局（EPA）公布的数据显示，Bolt的成绩约为119mpge。转化一下，相当于汽车在城市环境行驶时能耗为1.84L/100km（128mpge），在高速公路行驶时2.14L/100公里（110mpge）。特斯拉后驱型Model S体积更大、速度更快，如果两车的电量相同，特斯拉汽车的行驶距离大约只有Bolt的75%。

　　另外，Bolt还采用了“一个踏板”技术，也就是所谓的可定制反馈制动功能（油门+刹车）踏板，电动汽车爱好者肯定会喜欢这门技术。你可以使用再生制动系统，它有4个档次可以选择，系统能为电池存储电能，级别越高生成的电力越多；踏板还可以加速，方向盘后面有一个踏板，不需要踩脚刹就可以减速。在城市或者弯曲的山路上行驶时，这种技术很实用，雪佛兰说，如果再生制动系统发挥最大作用，在真实世界中可以让汽车的续航里程延长最多5%。

　　再来说说充电，Bolt配备了7.5千瓦内置充电器，如果用240伏32安倍充电器充电，充满电需要的时间不到10小时。增加750美元，不愿意等待的用户可以购买DC快充耦合器，30分钟充的电可以让汽车行驶145公里，60分钟257公里，完全充满电只要2小时。大功能DC充电器刚刚才发展起来，在美国只有868个地点可以充，插座数量约为1800个，数量正在快速增长。

　　上世纪80年代，大众推出GTI，斜背式汽车开始走俏，对于像我一样的车主来说，110马车就已经逆天了。到了今天，我们可以选择福特Focus RS，它的动力更疯狂，达到了261千瓦（350马力），扭矩达到475牛米（350英尺-磅），安装2.3升4气缸引擎，比许多V-8引擎都要强大。

　　福特Focus RS可以在泥土飞扬、大雪纷飞的环境下参加公路比赛，例如，超级赛车手Ken Block将会驾驶447千瓦（600马力）版本的汽车参加FIA Rallycross比赛。

　　我曾在Monticello Motor Club测试过汽车，Monticello Motor Club是一条长6.6公里的公路赛道，位于纽约Catskills地区。与我一起测试的是另一位巨星Ben Collins，他曾是英国Top Gear汽车节目中的“试替哥”(The Stig)。Ben Collins驾驶汽车不断提速，将福特的技术性能发挥出来，汽车安装了GKN开发的扭矩矢量四轮驱动系统。

　　

　　开了几圈之后，Ben Collins和我更换了位置，我驾驶汽车在熟悉的赛道上行驶，速度接近跑车而非斜背式汽车。最开始时，系统先将100%的扭矩输送给一个或者两个后轮，控制力惊人，加速性能出色，然后汽车进入前驱模式。

　　当司机依次使用Normal（普通）、Sports（运动）和赛道（Track）模式，GKN组件激活子系统，每个子系统引进了新的多轴校准台，它会牺牲传统全驱系统的平衡性，转化为更高的性能。

　　启动漂移（Drift）模式，汽车就可以获得强大的漂移能力，只是你可能会花掉不少钱，因为要定期更换米其林Pilot Sport Cup 2轮胎。

　　我们经常会对数字、电动技术高唱赞歌,不过有时我们也会渴望看到更简单的汽车，正如过去的汽车一样。于是乎，Giulia跳进了我们的视野。Giulia是意大利汽车制造商制造的，最高版本是Quadrifoglio，功率377千瓦（505马力），安装2.9公升V-6涡轮增压发动机，

　　从0加速到每小时97公里，Giulia 只要3.8秒，最高时速307公里。Giulia 自称在德国Nürburgring赛道上它是历史上最快的生产版轿车，数据就可以说明一切。

　　数据与速度只是故事的一部分，当我驾驶汽车在加州葡萄酒之乡Sonoma Raceway游历时，才深刻体会到这一点。我的意思就是说，这款汽车操作、转向时比大多数跑车更快，让人窒息，有一种高空走钢丝的感觉，它的转向器速比达到11.8比1。

　　

　　后驱Quadrifoglio汽车使用了碳纤维传动轴，碳纤维可以减少重量，当能量从引擎传输到车轮时，能量损失也会减少。汽车的发动机机罩、车顶也是用碳纤维制造的。汽车还配有双离合器、扭矩矢量后差速器，转弯时性能更好。当汽车时速超过120公里时，活动前置分离器可以将角度调整10度，增强前脚端的下压力。

　　Giulia还是第一辆采用线控制动技术的汽车，该技术来自Continental，它可以在司机踏板与刹车之间建立物理连接。与传统制动系统相比，综合制动系统（Integrated Braking System）的重量轻了4千克。不只如此，综合制动系统还为自动刹车奠定了根基，不需要踏板就可以刹车，反应速度比人类刹车更快。

　　踏板与数字控制模块可以通信，数字控制模块与ABS系统融合在一起，ABS可以模拟驾驶者用脚踩传统刹车时的体验，让驾驶者稳定控制汽车。接下来，阿尔法罗密欧还想让刹车更自然、更激进。公司介绍称，汽车从时速97公里减速，直到汽车完全停止，制动距离可以降到31米。

　　有一点要注意，Giulia没有手动版本，喜欢传统驾驶体验的人可能会有些失望。还好，汽车安装了8速ZF自动变速器。阿尔法罗密欧为汽车配备了铝制换挡拨片（Shift Paddle），相当酷，我们可以通过DNA Pro Drive中控台变换驾驶模式，变换很快，需要的时间不到100毫秒。

　　将电力传动系统装进Morgan 汽车，如同将核反应堆装进帆船。和1909年推出的第一代Morgan 汽车一样，Morgan EV3三轮汽车同样很浪漫、很独特，采用了木制框架，使用了手工打磨的金属片。1909年，H.F.S. Morgan在英国Malvern成立了Morgan公司。

　　不过当年的老汽车将V-twin摩托车引擎装在最前方，现在已经21世纪了，Morgan与时俱进，安装了后置电动引擎。看起来不协调，实际不是那么回事，Morgan汽车的设计很紧凑，与跑车相似，电动系统刚好很适合。Morgan EV总重量不到500千克，大多重量来自20千瓦时锂电池，还有就是46千瓦液冷AC发动机，后轮用它驱动，只有一个后轮。

　　

　　按照Morgan给出的数据，汽车充电一次可以开240公里。为了减轻重量，EV3是Morgan推出的第一款采用碳复合面板的汽车。看看汽车的车头，与1930年代出现的航空发动机赛车有些相似，前面安装了铜栅，可以给电池降温。

　　EV3从0加速到第一小时100公里连9秒都不到，与内燃机版本的Morgan汽车差不多，最高时速145公里。没错，丰田凯美瑞更快一些。如果你有幸驾驶Morgan，或者坐在乘客座位上体验一下，你就会知道，虽然汽车时速只有100公里，但是感觉像200公里一样。

　　美国的奢侈轿车有点像笨重的陆地游艇，因而被人们所抛弃。不过凯迪拉克凭借CTS-V挽回了声誉，这款汽车功率达到477千瓦（640马力），现在凯迪拉克将同样的设计思路应用于旗舰轿车。CT6长度接近5.2米，比大多数SUV都要长，不过它比奔驰S550轻了450千克。

　　CT6采用了先进的Omega底盘，这种底盘用11种不同的材料制造，目标就是减轻重量。底盘超级坚固，只有13个铸件，连接点更少，每一个连接点也是压力点，底盘架构原本应该有35个铸件，现在只有2个。车体外板用铝制造，车身约三分之二的材料都是用轻量材料制造的。

　　

　　从配置来看，CT6安装了4气缸引擎，它是目前为止最轻的CTS，重量只有1659千克。只要用户愿意，可以为汽车安装301千瓦（404马力）双涡轮增压V-6引擎。如果没有必要，V-6会禁止气缸活动，从而节省燃料，每一次暂停都会关闭并且启动引擎。由于使用了钛铝涡轮机叶轮，重量很轻，引擎可以节省能量。

　　凯迪拉克本来就是磁悬挂的先锋，现在法拉利、奥迪也使用该技术，最新版本的Magnetic Ride Control系统可以迅速对碰撞、回转力做出回应、进行调整。到底有多迅速呢？按照凯迪拉克的说法，相当于眨眼速度的10倍。

　　在美国，最节能的汽车不是特斯拉、丰田，也不是雪佛兰Bolt，而是现代汽车。Ioniq续航200公里，离Bolt标榜的383公里有不小距离。不过Ioniq的能耗相当于1.73L/100km（136mpge），比目前所有的电动汽车都要高。

　　让我们简单计算一下。Ioniq安装28千瓦时电池，在美国充满电大约需要3.36美元，平均每千瓦时只要 12美分。只需要花费相当于1.5加仑汽油的钱，Ioniq就可以行驶124英里。

　　是不是不愿意马上拥抱纯电动汽车？没有关系，你可以选择混合动力版本和插电式混合动力版本，标准混合动力版本能耗相当于4.1L/100km（58mpg）。特斯拉Model S的阻力系统为0.24，Ioniq差不多，它们都是美国公路上最符合空气动力学特点的汽车。

　　

　　现在汽车制造商、环保爱好者关心汽车的整个碳排放量，从制造到处理全面关注，Ioniq内饰采用了火山岩、粉末木头，重量减少了20%，可以轻易回收。

　　在加州，现代正在做实验，用别出心裁的新方法吸引用户购买电动汽车，购买方式类似于手机付费订阅制。现代将不受限制的里程数、充电费用、定期维护、磨损组件的更换与月费捆绑在一起。其它电动汽车制造商可能也会跟进。

　　第一代Panamera 轿车于2009年推出，它的性能让大家目瞪口呆，不过设计风格引来批评。2017款Panamera看起来蛮有保时捷特色，它引进了许多技术，性能也更强大。

　　Panamera 首次采用了大众MSB架构，MSB架构是一个模块化架构，许多汽车都可以使用，包括即将推出的宾利Continental GT，它们可以共享传动系统、转向系统及其它组件，不必受到汽车尺寸和外形的制约。Panamera 安装了两个涡轮增压发动机，一个是2.9公升V-6发动机，一个是4.0公升V-8发动机，后者的功率达到了410千瓦（550马力），从0加速到每小时97公里只要3.7秒，最高时速305公里。欧洲人可以购买4S Diesel版本，它的V-8涡轮增压柴油发动机功率可以达到310千瓦（418马力），扭矩达到850牛米。保时捷自己宣传说，这款汽车是世界上最快的生产版柴油汽车，最高时速285公里，加一箱油可以开900英里，完全可以从巴黎开到罗马。

　　大众陷入排放丑闻，保时捷Panamera 可没有这样的问题，它用一箱柴油机排气处理液(Diesel Exhaust Fluid)中和氮排放物。

　　

　　Panamera 使用的技术让人赞叹。电子缓冲装置、后轮转向装置、扭矩矢量分配系统，这些都由新引进的4D Chassis Control系统进行监控，它可以从3个空间维度分析驾驶情况，实时优化系统。不同的电子悬架系统本是独立工作的，有了4D Chassis Control技术就可以连接成网络。新技术监控汽车的轨迹，感知驾驶员输入信息，协调各个系统，让汽车的灵敏度、稳定性、安全性达到最优水平。有些车型配有3室空气悬挂系统，里面包括自动稳定杆系统，通过48伏机电制动器控制。

　　汽车的后支架安装了电子转向器，它可以控制后轮的速度，使之比前轮慢，急转弯时汽车会更加敏捷。如果汽车以很高的速度行驶，系统可以让前轮后轮的速度保持一致。

　　InnoDrive也是新技术，它可以分析最远3公里的GPS数据，实现自动转向、自动换档、自动变速。这套系统是以雷达、摄像头作为基础开发的，能够识别道路标志，让Panamera在限定速度内行驶。Panamera还配备了新的热成像夜视系统，搭配LED Matrix前照灯，如果公路上出现了行人或者动物，它会提醒司机注意，覆盖的范围比远光灯大得多。

　　在美国一直没有混合动力小面包车，正因如此，当克莱斯勒推出一款混合动力小面包车，而且还是一款插电式混合动力汽车时，我们才感觉到它是一款重要的汽车。

　　今年推出的Pacifica 轻了113千克，因为它采用的平台更轻，安装了铝合金滑门和铝镁升降门，不需要手操作。面包车配有3.6公升V-6发动机，连接两个电力发动机，总功率194千瓦，采用前轮驱动。

　　汽车配有16千瓦时锂电池，电芯96个，加上配套电子设备，总重量只有295千克，长75厘米。看看市场上的混合动力汽车，一个电力发动机用来发电，还有一个用作推进系统，克莱斯勒的设计有点不同：两个电力发动机与电子离合器和行星齿轮配合工作。正因如此，两个发动机都可以作为牵引引擎，提升了系统效率，系统的扩展性也更好。

　　效率到底有多高呢？如果用全电动模式行驶，相当于每100公里油耗2.8升，也就是84mpge。丰田普锐斯插电式混合动力汽车用电池行驶只能开18公里，Pacifica的行驶距离约为其3倍，然后才启用汽油引擎。汽油引擎运转之后汽车的效率仍然是很高的，约为7.4L/100km，非混合动力汽车约为10.7L/100km。毕竟这是一款7座小型面包车，电池笨重，客舱有时需要取暖，必要时用引擎驱动的7千瓦加热器就会投入工作。

　　自动变速装置根据 3个设备的不同速度持续变换齿轮比——通过行星齿轮变换，这3个设备就是引擎、电动发电机、主电力牵引引擎。与皮带无级变速器相比，自动变速装置更灵活，效率更高，不会出现动力滞后、橡皮筋一样的感觉。与一些混合动力汽车相比，Pacifica的引擎和变速器声音可能稍微大一些，但是驾驶时感觉挺好，汽车引进了许多数字技术。

　　

　　测试时，我让汽车坐满人，有小孩也有成人，我想测试汽车的自动泊车技术，既有平行式停车，也有垂直式停车，小面包车配有影院系统，坐在后面的四个小孩玩得很高兴。还有，Pacifica的一些技术来自奢侈汽车，比如自动碰撞报警系统、刹车、自动远光灯、自适应巡航控制系统。

　　打开Uconnect手机APP，就可以远程给克莱斯勒汽车充电，如果连接到240伏Level 2充电器，2小时就可以充满，我们还可以修改程序，让汽车在非高峰时段充电。你可以通过APP随时查看充电状态，用电力给汽车车舱降温，不需要使用汽油。

　　在今年的底特律汽车展上，Pacifica成为大家关注的焦点。谷歌旗下公司Waymo公司宣布与克莱斯勒合作，100辆自动驾驶Pacifica汽车准备投入测试，最快2018年它们就会推出驾乘分享服务。

　　我们有意避开了概念车，因为是个汽车制造商都能造一款原型车，给出一些无法兑现的承诺。QX50却是一个例外，它的跨界设计值得推崇。首先，英菲尼迪汽车是真实的，很快技术就会在陈列室出现，包括第一台可变压缩比引擎。这是一个全新的2.0升4气缸引擎，它可以通过改变活塞冲程调节压缩比，介于8：1至14：1，提高效率。

　　

　　英菲尼迪承诺，2018年之前至少还会有一款新车安装该引擎，新车的目标功率是198千瓦（266马力），扭矩390牛米。QX50将会取代现有的紧凑型跨界车EX35。英菲尼迪的母公司是日产，日产准备在2020年推出第一款自动驾驶汽车，另外，QX50还采用了新的ProPilot技术，当车流走走停停时，ProPilot可以识别侦测。

　　AMG E63 S超级轿车安装了4.0升双涡轮V-8引擎，与AMG GT超级跑车是一样的，功率450千瓦（603马力）。只要3.3秒，AMG E63 S就可以0加速到每小时100公里，对于一款奢侈全驱中型轿车来说这样的成绩真的有点疯狂。

　　汽车配备了Drive Pilot系统，雷达光线可以覆盖前方250米远的位置，后方可以覆盖80米。雷达系统还用独立的3D、2D摄像头系统辅助，它们可以识别车道标志、观察交通情况。

　　

　　如果公路标志模糊，系统识别起来有点困难，我在纽约测试时就发现了这一点。在高速公路上汽车可以自动驾驶，最高时速不能超过161公里，如果你的手离开方向盘太久，系统会发出警报。打开转向灯，系统会扫描周边环境，然后自动变道。

　　如果一切都不管用，Pre-Safe会站出来保护你的安全。当汽车侧面遭遇撞击时，座位会将司机或者乘客向汽车中央推移8厘米，减少伤害；如果碰到其它情况，在撞击之前身体会向正确的方向移动。

　　当撞车无法避免时，Pre-Safe Sound可以起到保护作用。系统通过音频系统发射干扰信号，在碰撞发生前几毫秒发射，它让耳朵的肌肉收缩，保护耳膜，使之免受超高音的伤害。

　　原文来自：spectrum.ieee.org