小米汽車五大核心技術發佈:電驅電池全自研 雷軍稱十倍投入造好一輛車

12月28日消息,小米汽車技術發佈會正式披露了小米汽車五大核心技術的進展,並首次官方亮相了首款產品小米SU7。“摩德納”架構五大核心技術包括小米超級電機Xiaomi HyperEngine、小米自研CTB一體化電池技術、小米超級大壓鑄 Xiaomi HyperCasting、小米全棧自研智能駕駛技術Xiaomi Pilot以及小米智能座艙Xiaomi Smart Cabin,在電驅、電池、大壓鑄、智能駕駛、智能座艙等。雷軍稱小米汽車要用15年-20年成爲全球前五的汽車廠商。

小米超級電機Xiaomi HyperEngine:已自研三款超級電機

小米自研HyperEngine V8s、HyperEngine V6/V6s三款超級電機,採用雙向全油冷散熱、S型立體油路設計、階梯式錯位設計等多項創新技術。

其中,轉速高達27200rpm的HyperEngine V8s超級電機,功率密度達到10.14kW/kg,超過了Tesla當前最先進水平的60%以上。小米爲這款電機申請了155項專利,其中已授權60項。憑藉底層技術創新,HyperEngine V8s超級電機不僅擁有425kW高功率輸出、635N·m的峰值扭矩。

爲匹配遠超行業標準的27200rpm轉速,HyperEngine V8s超級電機採用業界首發960MPa最高強度特種硅鋼片,強度達到行業主流產品兩倍有餘。爲了實現這一突破,小米與首鋼建立了技術聯合實驗室,在一年半的時間裡進行了108個批次的試驗,共同解決了硅鋼強度、磁性能和生產等多方面的問題。

散熱設計層面,HyperEngine V8s採用雙向全油冷散熱和S型立體油路設計。定子部分通過雙循環立體油路,散熱面積增大了100%,實現了最高20度的降溫;轉子部分則利用專利S型油路,散熱面積增加了50%,達到了最高30度的降溫效果。此外,定子硅鋼疊片還採用了“階梯式”錯位設計,使有效散熱面積再增加7%。

與此同時,HyperEngine V8s材料創新與工藝革新雙管齊下,實現了98.11%的電機效率。其定轉子硅鋼片的差異化厚度設計,將0.2mm的定子超薄硅鋼片與0.35mm的轉子超高強度硅鋼片相結合,強度與效率齊頭並進。高性能釹鐵硼永磁體的應用,突破了傳統的54槽6極設計專利封鎖,採用了8層Hairpin扁線繞組,槽滿率高達77%。

小米自研的HyperEngine V6/V6s超級電機,則以21000rpm的轉速位居行業第一梯隊,實力超越全球最強量產電機(Tesla Model S Plaid 20000rpm )。其中,HyperEngine V6超級電機的最大功率爲299PS,最大扭矩爲400N·m,而HyperEngine V6s超級電機的最大功率則達到了374PS,最大扭矩爲500N·m。

爲實現這一高轉速目標,小米創造性地採用了AI仿真技術優化轉子應力。歷時8個月、20萬次電磁和結構耦合AI仿真迭代以及多輪樣品試製,終於獲得最優解。與此同時,小米在追求效率極致方面也取得了顯著成果,將定轉子氣隙極限縮減至1.3mm,進一步提升了電機的性能。

值得一提的是,小米還擁有間隔式斷磁橋+套筒方案的專利。同時小米公佈,已經成功預研下一代超級電機,通過碳纖維「激光固化纏繞工藝」,在實驗室中轉子已經成功實現35000轉 最高轉速。充足的專利技術儲備,展示了小米在電機技術領域的創新實力和深厚積澱,也爲其未來產品的多樣性和創新性提供了更多可能。

自研CTB一體化電池技術

小米自研全球首個倒置電芯的CTB一體化電池,不僅聚焦於純粹的續航里程,電池容量最高可達150度,理論CLTC續航里程高達1200km+,還通過一系列創新設計、128項電池領域專利(其中65項已獲授權)。

小米汽車CTB一體化電池採用地板上蓋二合一、電芯倒置、多功能彈性夾層以及極簡線束等設計,使得集成效率達77.8%,整體提升24.4%,並釋放了17mm的高度。其中,車身地板和電池包上蓋合二爲一,不僅釋放了10mm的高度,還將集成效率提升了9.1%。首發電芯倒置技術則實現了多模塊共享底部空間,進一步釋放7mm的高度,集成效率提升5.8%。與此同時,小米還引入了多功能彈性夾層,這一設計既是液冷板也是結構件,將隔熱板、水冷板和橫縱梁三合一,從而提升了6.5%的集成效率。此外,通過減少91%的線束,集成效率又提升了3%。

爲確保續航里程穩定性,小米採用行業一流標準安全設計。泄壓閥朝下的設計可在極端情況下快速向下釋放能量,最大程度保證乘員艙安全。而14層硬核物理防護,包含3層頂部支撐、3層側面防護和8層底部防護。

行業頂級的散熱、隔熱設計也是小米電池技術的一大亮點。雙大面強冷卻方案,確保電芯兩大面都有散熱板,冷卻面積達到了7.8m²同級最大,實現行業4倍平均水平的冷卻效果。電芯側面採用共計165片的氣凝膠隔熱材料,可抵抗1000°C高溫,讓電池的隔熱性能再上新高。

電池管理方面,小米汽車搭載了ASIL-D最高功能安全等級的全棧自研電池管理系統,具備3重獨立熱失控冗餘監控和報警策略,以及“全天候”精確預警功能。電池雲安全技術的應用,能夠實時採集數據並通過專網加密雲端進行分析和預警,在必要時實現4ms內主動斷電。經過全球最嚴苛的電池安全檢測,包括1050+項安全測試驗證和96倍國際耐久測試時長,每一塊小米電池都擁有行業領先的可靠性。

自研9100t超級大壓鑄技術

小米憑藉自研9100t超級大壓鑄技術——Xiaomi HyperCasting,成爲國內唯一一家同時自主研發「大壓鑄設備集羣」和「壓鑄材料」的汽車廠商。

設備創新方面,該集羣設備佔地面積840m²,總重量1050t,相當於兩個籃球場之大,鎖模力達到行業之巔的9100t。小米自研視覺大模型質量判定系統,可在2秒內完成檢測,擁有10倍於人工的高效率、5倍於精英的高精度。該技術的運用,使得小米汽車的後地板實現了72個零件合一的壯舉,焊點減少840個,整體重量減輕17%,且生產工時大幅減少45%。

材料研發方面,小米自研高強高韌免熱處理環保壓鑄材料「泰坦合金」。通過自研的「多元材料性能AI仿真系統」,小米從1016萬種配方中,精選出最優的合金配方,確保強度、韌性和穩定性的完美結合。值得一提的是,「泰坦合金」中含30%循環鋁,使每個零件碳減排352.53Kg,峰值產能相當於每年多種植488萬棵樹。

除技術與材料的創新,小米汽車克服傳統大壓鑄弊端,採用三段式可維修設計:「一體壓鑄後地板 + 中高速潰縮區 + 低速潰縮區」。中低速碰撞中,無需更換大壓鑄件;而在高速碰撞中,這一設計能滿足90km/h的後碰標準。

全棧自研智能駕駛技術:2024年躋身行業第一梯隊

自動駕駛技術已成爲智能移動領域的突破重點。在這場技術攻堅戰中,自適應變焦BEV技術、道路大模型以及超分辨率佔用網絡技術,構成了小米智能駕駛的三項關鍵技術。其中,自適應變焦BEV技術爲行業首創,它能像人眼一樣變焦,能夠根據不同場景自適應調用不同的感知算法。其感知網格最小可達0.05m,最大可至0.2m,識別範圍從5cm延伸至250m,泊車場景更加精準,城區場景看得更寬,高速場景看得更遠。

與此同時,小米行業首發的道路大模型正在顛覆傳統智能駕駛對路況識別的認知。該模型不僅能識別實時路況,智能調節行駛軌跡,還能在複雜的十字路口工況下,不依賴高清地圖也能順利導航。通過學習複雜路口工況和老司機駕駛習慣,它能制定更合理的行駛軌跡,並針對突發狀態進行動態繞行。

而在障礙物識別方面,小米超分辨率佔用網絡技術實現了異形障礙物識別種類的無限制。相較於傳統佔用網絡依靠自然語言模型將障礙物描述成方塊的方式,小米創新的超分辨率矢量算法可將所有可視物體模擬成連續曲面的立體物,從而將識別精度提升至0.1m,達到行業水平的2倍,特斯拉的3倍。此外,小米自研的一鍵降噪功能更是完全消除了雨雪天氣對識別的影響,大大降低了誤識別的概率。

在硬件方面,該系統配備了頂級的配置,包括兩顆英偉達Orin高算力芯片,綜合算力高達508TOPS。感知硬件則包含1顆激光雷達、11顆高清攝像頭、3顆毫米波雷達和12顆超聲波雷達(Max版車型)。

在部分場景下,該系統的底層算法能力甚至領先行業兩代。其中,自研的全球首個可量產的端到端「感知決策大模型」在機械庫位等應用場景中展現了驚人的實力。傳統感知在停車時誤差大於10cm,無法停進與車同寬、左右僅剩5cm的車位,而小米的「感知決策大模型」通過感知和決策算法的二合一設計,可實時觀察並動態調整泊入超高難度車位。

雷軍表示,小米全棧自研的智能駕駛技術要在2024年躋身行業第一梯隊。(靜靜)