2021年02月05日 | 苹果汽车能挑战特斯拉吗？

2021年2月3日，据韩国《东亚日报》消息，作为与起亚汽车合作生产电动汽车的一部分，苹果公司将向起亚投资 4 万亿韩元（约 36 亿美元）。

消息称，苹果将在美国佐治亚州的工厂与起亚合作，生产电动汽车。预计两家公司将在 2 月 17 日签署协议，不过具体时间可能发生变化，苹果汽车有望于2024年推出，预计年销售10万辆，甚至可达40万辆。Apple Car 底盘将采用 E-GMP 平台且现代集团将提供技术支持；现代摩比斯提供大部分零组件设计与生产；起亚将提供在美国的产线以生产 Apple Car。起亚汽车股价周三上涨14%，创 1997 年以来的最高水平。 

苹果公司向起亚投资的 4 万亿韩元，预计将用于建造苹果汽车生产和车辆开发的专用设施。这样的做法，苹果已行之有年。在促进 iPhone、iPad 等现有旗舰产品生产的同时，苹果已向 LGDisplay 投资了数万亿韩元，并提供专用设备生产 OLED 面板。苹果最快将在 2024年发布 Apple Car，定位“高端”车型。若与现代的合作模式进展顺利，后续苹果将可能与通用或PSA合作，开发其他Apple Car车型或进入其他市场。 

实际上现代使用E-GMP平台的第一辆电动车为IONIQ 5，已经于2021年1月31日前在海外开放预订，并于2021年6月底开始交付。IONIQ 5原本定于2021年2月2日正式全球发布，不过目前已经确定推迟到2月中旬。未来，苹果的工作会聚焦在外观造型、座舱和自动驾驶系统，其他方面估计不会投入太多精力。 

自动驾驶领域，苹果应该占优。2020年11月11日，苹果自研芯片M1正式亮相，这颗M1芯片是苹果从手机领域向手机以以外领域扩展的标志，这颗芯片稍作修改就可以用于汽车座舱和无人驾驶，苹果收购了英特尔的基带团队，将来也能推出5G V2X芯片。

芯片方面，苹果相对特斯拉拥有绝对优势，苹果自研架构是目前单核算力最高的CPU架构，特斯拉只能采用公版的ARM架构，目前FSD是A72，下一代FSD（特斯拉称为HPC）很可能是A76，与英伟达的Orin的A78差距明显，与苹果的Firestorm差距更大。 

苹果出货量巨大，超过1亿片的出货量足以将成本摊到很低，同时苹果是台积电第一大客户，台积电肯定优先照顾苹果，在产能紧张的情况下，苹果会更早拿到芯片。至于下下一代的FSD采用三星的5纳米，众所周知，三星的5纳米还不及台积电的7纳米，而苹果目前已是台积电5纳米客户，2024年无疑是3纳米工艺。 苹果肯定会采用激光雷达，安全性可靠性远胜纯视觉的特斯拉，激光雷达对数据集几乎没有依赖，这让特斯拉的数据集优势荡然无存。 接下来就看车本身了，从IONIQ 5可以对未来的苹果汽车有一些大概印象。

IONIQ 5定位两厢轿跑车，低配价格预计不低于4.5万美元，高配价格估计5.5万美元，苹果估计对标Model S，价格估计在8万美元以上，顶配估计12万美元，苹果的定位是高端豪华车。IONIQ 5轴距很长，达到3000毫米，跟蔚来ET7的3060毫米差不多。车长很短，只有4460毫米，宽1890毫米，重1.8吨。IONIQ 5概念车采用对开门设计，座椅可旋转，座位可面面相对，可以在无人驾驶状态在车里开会，相当科幻。

E-GMP平台打造了最适合未来电动化移动出行的创新设计及空间性能。缩短前后悬（从车尾到车轮中心的距离）、拉长轴距（前轮和后轮轴之间的距离）实现了个性化设计风格；舒展的座舱设计（驾驶座的仪表盘配件模块）拓展了乘车空间。同时，这种长轴距设计有助于提升乘车感和行驶安全性。想必这也是打动苹果的地方。

IONIQ 5有两种电池包，低配容量58.0 kWh，WLTP续航450公里，折算国内的NEDC续航大约是520-540公里，高配73.0 kWh，WLTP续航大约510公里，折算国内的NEDC续航大约587-612公里，电池由SK提供，未来LG化学也会进入，电池最大容量推测可以达到90kWh，续航能达到NEDC标准的700公里以上。

毕竟这个车太短了，苹果肯定会适当加长，至少和Model S一样在4.9米以上。低配搭载313马力的230KW电机，高配双电机有600马力。低配版0-100公里加速5.2秒，高配3.5秒，最高速度260公里每小时。支持三种充电电压，分别是220、400、800伏，800伏下充电5分钟可行驶100公里，18分钟可充80%电量。

IONIQ 5座舱采用双12.3英寸屏悬浮设计，与概念车相差不大，与宝马的iX旗舰电动车类似。IONIQ 5还有44英寸大的AR-HUD。

上图为宝马i4概念车内饰图。下图为E-GMP平台前驱动电机，包括了逆变器和单级变速。

相比传统电机所采用的圆形导线，扁线电机采用的是扁平导线。其优势在于电机体积更紧凑、更节约材料、功率更强劲。与扁线电机相对应的就是“圆线电机”，扁线、圆线的区别就在于电机中定子绕组所用的导线的形态不同。

传统电机采用的圆形导线，而扁线电机则采用了扁平的矩形导线。采用扁线可以大幅提高槽满率（指线圈放入槽内后占用槽内空间的比例），因为圆线之间存在着空隙，而扁线则更加紧密。通俗来讲，槽满率越高，就代表线圈中导线越多，产生的磁场会更强，电机的功率就会更大。

数据显示，在相同的空间内，扁线电机可以多填充20-30%的导线，从某种程度上可以理解成将电机功率提升了20-30%。

反过来说，在达到相同的功率密度的前提下，扁线电机的体积也会更加紧凑。扁线结构使得导线与导线间的接触面积大幅提高，因此散热能力会更强。又因为绕组体积更小，所以耗材就更少。电机，在电能转化为机械能的过程中是起着枢纽作用的关键部件。反映在整车上，扁线电机能提供更卓越的加速性能，并且噪音更小，大幅改善整车性能。 

扁线电机率先由国外车企发起应用，如丰田普锐斯、雪佛兰沃蓝达等。国内应用案例较少，车企尚未进行大规模采用。 和特斯拉Model S的电机一样，据说E-GMP电机转速最高达每分钟2万转，Model 3没必要追求那么高性能，转速最高为每分钟15500转，所以其最高时速只有225公里，不过这也足够用了。电机逆变器和特斯拉一样采用SiC MOSFET，能够提高电动机效率大约2-3%，提高续航大约5%。

E-GMP平台还将采用现代Wia开发的集成驱动桥（IDA）技术。这项技术将驱动轴与车轮轴承相结合，减少了传统结构的连接件以降低故障率。相比传统设计，IDA的刚度提升了55%，重量减轻了10%。同时现代Wia还希望将车轮轴承直径增加40%以上，从而改善驾乘舒适性和操控表现。

现代的800伏快充系统很可能是安波福提供的，安波福为保时捷、奥迪e-Tron GT和奔驰EQS都提供800伏系统，保时捷的已经上市，价格过高，现代的价格相对而言相当有竞争力。据说安波福800伏系统订单额已经近30亿美元。 

800伏的系统关键是SiC MOSFET，CREE是全球最大的SiC基板厂家，市场占有率超过60%，CREE与安波福合作开发了800伏系统，而特斯拉是采购意法半导体的SiC MOSFET管，不过是用在逆变器上。但CREE自己没有能力制造SiC MOSFET，据说是日本ROHM代工。此外ROHM提供了400伏和220伏充电系统。顺便说一句，雷诺、日产、三菱的下一代电动车也采用了意法半导体的SiC MOSFET管，用在OBC上。

E-GMP平台可以输出1-3相交流电，输出功率3.5千瓦。可以让一台中型空调和一台55英寸电视24小时运转。

首次搭载“减速器隔离开关”（EV Transmission Disconnector，动力分离装置），可根据行驶情况，将电机和驱动轴进行分离或连接。通过这种设计，车辆可在2WD和4WD驱动模式下自由转换，最大限度降低不必要的动力损耗。

车辆前方位置的撞击能量缓冲区，会引导车身和底盘等所有框架结构变形，从而吸收能量，缓解撞击力；在仪表盘前方位置的承重支撑区采用了避险结构，最大限度降低了PE模块和高电压电池的冲击力。此外，车身下端的高压电池保护区，采用了超高张力钢来确保碰撞时的安全性。 

作为乘客保护区的乘坐区域，采用了A柱承重分散结构来防止变形；在电池前端和周边位置大量使用了热冲压成形辅助材料；电池外壳的中央部分也牢固地连接到车体上，整体结构设计可有效缓冲撞击力。 车辆本身方面，苹果至少与特斯拉旗鼓相当。 不过苹果恐怕不会在中低端车领域耗费精力，特斯拉在中低端市场的优势恐怕是难以撼动的。而高端领域，苹果或许更具竞争力，此外那些传统豪华车如保时捷、奔驰、奥迪和宝马则会遭受比较大的打击。

大多结构安全特性都是为了保护高压蓄电池免受外部物理冲击。蓄电池内部的隔离膜是用于隔离阳极和阴极材料，它只允许锂离子通过小孔，还涂有薄薄的陶瓷进行电击保护。选择袋式蓄电池是为了保护蓄电池免受外部热量的影响，蓄电池两侧的侧密封用了减震材料加固。E-GMP电动汽车的蓄电池支持800V超快速充电，这种高电压本质上更容易出现危险。但由于其分离式冷却通道结构，即使在冷却剂意外泄漏的情况下，高压蓄电池系统也能时刻保持安全。