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出品 | 虎嗅汽車組

作者 | 李文博

編輯 | 周到

頭圖 | 電影《瘋狂麥克斯4》

《暗信號·發(fā)現(xiàn)智能汽車的100個創(chuàng)新》專題由虎嗅汽車出品。聚焦于智能汽車正在發(fā)生的關(guān)鍵創(chuàng)新點，結(jié)合產(chǎn)業(yè)、商業(yè)以及用戶視角，為讀者解碼智能汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的關(guān)鍵創(chuàng)新，并分析其背后的技術(shù)原理，以及將帶來的變化。

2022年，開電動車跑長途已經(jīng)不算是一件非常冒險的事情，開著電動車去沙漠里越野才算。

“你說的是開車半小時、充電兩小時的電動車和前不著村后不著店的真實沙漠嗎？”

“是的?！?/p>

“那我真的會謝，老老實實開個油車去不行嗎，干嘛非要自討苦吃?！?/p>

可這群來自奔馳的工程瘋子，就愛自討苦吃，他們不僅把純電動的大G開進(jìn)沙漠，還讓它原地起舞，來了段漠上芭蕾，這可把坐在高頭大馬豐田越野車?yán)锏陌褚淮蟾缃o看傻了。

“我的陸地巡洋艦，不香了？”

在奔馳EQG的電動語境里，如探囊取物般輕松完成的“坦克掉頭”動作，對搭載傳統(tǒng)機(jī)械四驅(qū)的燃油車來說，并不簡單。在中國品牌車型坦克300出現(xiàn)之前，能完成這一整套動作的，都是豐田蘭德酷路澤、雷克薩斯LX570這類昂貴又稀缺的化石級硬派越野車。

真·坦克掉頭

2012年上市的第九代豐田蘭德酷路澤（LC 200）上，搭載了一項名為“彎道輔助”（Turn Assist）的功能。豐田開發(fā)該功能的初衷，是因為這些中大型越野車的軸距較長，面對一些極窄且角度極大的彎道時，即便方向盤轉(zhuǎn)到底，也無法順利通過。在“彎道輔助”功能打開的情況下，LC 200上的行車電腦可以自動對轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的車輪施加制動力，讓車輛以內(nèi)側(cè)后車輪為圓心完成轉(zhuǎn)動，不用來回倒車，減小轉(zhuǎn)彎半徑，增強(qiáng)通過能力。

想利用機(jī)械四驅(qū)實現(xiàn)“坦克掉頭”，LC 200的四驅(qū)系統(tǒng)算最低配置了：托森C型中央差速器、前、中、后三把差速鎖、分動箱、蠕行模式（低速駕駛輔助系統(tǒng)）。操作步驟也不少：1、掛N擋；2、開啟低速四驅(qū)；3、掛D擋；4、開啟蠕行模式，松開剎車；5、方向盤打到底；6、開啟坦克調(diào)頭功能，通過方向盤上的按鈕控制車速。

雷克薩斯LX570，我想說謝謝你

硬件復(fù)雜，操作復(fù)雜，還只能限定在非鋪裝路面上使用，機(jī)械四驅(qū)的局限性在極窄路掉頭這一場景下被成倍放大。一位長期在傳統(tǒng)品牌內(nèi)長期負(fù)責(zé)SUV車型定義與規(guī)劃工作的車廠員工在看完奔馳EQG的表現(xiàn)后，也不由得感嘆“確實比燃油車調(diào)頭更加厲害，撇開在實際越野場景中的實用性不談，不能不說這是電機(jī)帶來的一種進(jìn)步?！?/p>

但，這是否意味著機(jī)械四驅(qū)統(tǒng)治汽車的時代走到盡頭，電動四驅(qū)即將戴冠登基了呢？

其實不然。首先，這句話說對了一半。正如純電動車一定會取代燃油車那樣，電動四驅(qū)也一定會取代機(jī)械四驅(qū)，問題是到底要花多久；其次，如前文那位車廠員工所言，對一臺越野車，特別是硬派越野車來說，“在實際場景中的實用性”是不可能拋開不談的話題。

對越野車來說，日常使用場景主要分為兩類：長途穿越和極限通過。聽起來都很野，但本質(zhì)上是兩碼事。長途穿越意味著旅程的公里數(shù)很長，耗時很久，短則一個月，長則半年。其中面對的道路環(huán)境雖多變但相對可控，公路、泥路、砂石路、高原雨林、大漠戈壁等。豐田L(fēng)C 200、豐田普拉多、三菱帕杰羅、日產(chǎn)途樂等日系越野車，就是為適配該場景而生的，它們的目標(biāo)很簡單：把車主從起點完整地帶到終點，再順路順手救一下壞在路邊的其它大家伙。

對豐田L(fēng)C 200類的越野車來說，第一要務(wù)是可靠性。經(jīng)久耐用不僅要體現(xiàn)在平直順暢的鋪裝路面上，更要體現(xiàn)在崎嶇刁鉆的非鋪裝路面上，要有讓車主從各種道路環(huán)境中全身而退的底氣。

舉個更極端的例子，現(xiàn)代越野車的活化石豐田L(fēng)C76，整車現(xiàn)代化設(shè)備，電腦程序和高精尖新材料幾乎沒有，底盤全鋼鐵構(gòu)件，沒有自動變速箱，沒有全時或適時四驅(qū)，5擋手動變速箱加機(jī)械分動器，靠“粗糧粗作”實現(xiàn)皮實耐用，這樣一臺車開進(jìn)條件惡劣的地方，可壞的零件幾乎沒有。實話實說，如果是一位沒怎么接觸過越野的人第一次瞅見豐田L(fēng)C76的內(nèi)飾用料和彈簧鋼板后懸掛，根本都不會再看它第二眼。但在荒無人煙的絕境中，LC76遠(yuǎn)比那些車頂裝個行李箱，玻璃上貼幾張貼紙就敢自詡“越野車”樣子貨來得放心。

相比有日系越野車爭奇斗艷的長途穿越細(xì)分市場，極限通過細(xì)分市場落寞冷清很多，多年來也只有一棵獨苗：Jeep牧馬人。你經(jīng)常會看到有四個超大輪子，爆改后的牧馬人攀爬各種形狀的石頭。事實上，開著牧馬人去攀巖是美國人民的愛好之一，使用場景是先開上100公里鋪裝公路，穿過一小段隱秘在山林之間的非鋪裝路面來到這條35公里長的Rubicon Trail，別看只有35公里，但各大知名越野網(wǎng)站普遍將它的穿越時間設(shè)定為3天，最快也要2天半，難度屬于極限通過門類的畢業(yè)考。多年來，爆改牧馬人是這條路上的常勝將軍。要知道，《Top Gear》美國版節(jié)目組曾嘗試駕駛一輛臺豐田4Runner挑戰(zhàn)Rubicon Trail，但最終只完成了三分之一。

Jeep利用Rubicon Trail這樣的極端場景開發(fā)了許多領(lǐng)先的越野技術(shù)和車體結(jié)構(gòu)，如4:1分動箱、高強(qiáng)度底盤防護(hù)板、整體式前橋、斷開式平衡桿和長行程多連桿懸架等，并將這些技術(shù)下放到了更親民的城市SUV車型上。

對越野這件事，Jeep品牌產(chǎn)品規(guī)劃負(fù)責(zé)人顧子程有自己的看法，他認(rèn)為越野不存在硬壁壘，每個品牌都能做，但軟壁壘不少，也是決定越野純正度的核心要素。

“一是產(chǎn)品要取舍，空間，舒適性，操控，NVH，越野性能，燃油經(jīng)濟(jì)性等，有一些屬性一定程度是互斥的，取決于這個品牌想做什么樣的產(chǎn)品給消費者；二是積累，燃油車上同樣的底盤硬件，不同的制動抱死標(biāo)定，會有完全不同的駕駛體驗，成熟體驗都是經(jīng)過很多代產(chǎn)品迭代后累積形成的?！鳖欁映陶f。

豐田L(fēng)C 200和Jeep牧馬人兩個產(chǎn)品案例告訴我們，機(jī)械四驅(qū)的優(yōu)勢是技術(shù)成熟，極端路況下通過能力強(qiáng)，耐久度高，如果發(fā)展的夠好，可以成為品牌特征標(biāo)識；劣勢是零件復(fù)雜，動力來源單一，反應(yīng)較慢，部分操作對駕駛者的經(jīng)驗與水平有要求。

機(jī)械四驅(qū)的命運(yùn)是與燃油車緊緊捆綁在一起的。燃油車是市場銷售主力，機(jī)械四驅(qū)就不會被清理出版圖，至少短時間內(nèi)不會。

如果足夠細(xì)心，你會發(fā)現(xiàn)奔馳EQG的“坦克掉頭”動作無論是執(zhí)行流暢度、旋轉(zhuǎn)范圍、實時車速和持續(xù)時間，都超過坦克300、豐田L(fēng)C200和雷克薩斯LX570一大截。EQG甚至可以360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)原地掉頭。當(dāng)搭載機(jī)械四驅(qū)的燃油車還在艱難龜速的“坦克掉頭”時，電動車已經(jīng)開始跳起“芭蕾”了。

正在跳舞的Rivian電動皮卡

完成這套動作，并不需要復(fù)雜的三把鎖、分動箱、差速器，4個電機(jī)+一套程序足以應(yīng)對。如果哪天奔馳覺得360度原地打轉(zhuǎn)不夠過癮，想一次性來個1080度滿分動作，只要開發(fā)一套新四驅(qū)程序邏輯，再OTA到車上就完事了，非常符合“軟件定義汽車”的時代背景。

讓四個車輪獨立運(yùn)動，實現(xiàn)手段有輪轂電機(jī)或輪邊電機(jī)兩種。

其中，輪轂電機(jī)將動力、傳動和制動裝置整合到輪轂內(nèi)，說直白點就是把發(fā)動機(jī)裝在車輪里。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)子形式分成內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式兩種。優(yōu)點是省去了差速器、半軸和二級變速裝置等部件，簡化結(jié)構(gòu)，優(yōu)化傳動效率，依靠搭載數(shù)量和位置實現(xiàn)前驅(qū)、后驅(qū)或四驅(qū)。缺點是大幅度增加簧下質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，影響操控性，惡劣工況下耐久性不足。

輪轂電機(jī)不是什么新鮮的先進(jìn)技術(shù)，早在1900年，前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車就已經(jīng)被制造出來了。20世紀(jì)70年代，輪轂電機(jī)技術(shù)大量運(yùn)用在在礦山運(yùn)輸車上。如今的電動自行車，也都采用輪轂電機(jī)驅(qū)動。

有100多年歷史的輪轂電機(jī)技術(shù)至今無法在乘用車上量產(chǎn)，是因為普通乘用車的輪邊空間實在太過有限，容不下集成度如此之高的零件。同時，輪轂電機(jī)的制造、維修成本很高，不適合批量搭載。

相比之下，輪邊電機(jī)的可行性就要強(qiáng)不少。輪邊電機(jī)是指每個車輪由單獨電機(jī)驅(qū)動，但電機(jī)是通過傳統(tǒng)裝置，如傳動軸連接到車輪上的。一套輪邊電機(jī)由一臺電機(jī)和減速器組成，沒有主減速器和差速器。優(yōu)勢是能量利用率高；缺點是電機(jī)控制邏輯復(fù)雜，在不同行駛工況下該調(diào)用哪臺電機(jī)，釋放多少轉(zhuǎn)矩和扭力，釋放多長時間，都有講究。輪邊電機(jī)的系統(tǒng)驅(qū)動精細(xì)度很高，但越精細(xì)，控制邏輯就越復(fù)雜，研發(fā)成本就越高。

以奔馳EQG的身型和定位，偏向采用輪邊電機(jī)設(shè)計，原因有二：第一，原地掉頭需要精細(xì)度極高的車輪微操，輪轂電機(jī)無法實現(xiàn)；第二，現(xiàn)有懸掛承擔(dān)不住輪轂電機(jī)重量，即便是EQG也必須安裝奔馳專為電動車開發(fā)的高剛性后橋。

再來看兩個電動四驅(qū)的例子，分別是傳統(tǒng)車廠奧迪和新勢力特斯拉。

在機(jī)械四驅(qū)的世界里，奧迪Quattro是一定有姓名的。1980年在日內(nèi)瓦車展首次亮相的這套全時四驅(qū)技術(shù)，經(jīng)歷6次更新成為奧迪的招牌本領(lǐng)之一。Quattro在公路性能和通過性能間取得平衡，其心臟是純機(jī)械結(jié)構(gòu)的托森中央差速器。幾十年的時間里，Quattro經(jīng)過大量WRC 賽車運(yùn)動惡劣賽道環(huán)境和持續(xù)高負(fù)荷狀態(tài)考驗，這是它高可靠性和高穩(wěn)定性表現(xiàn)的根基。

但是這套機(jī)械Quattro并不適用于電動車。奧迪在2019年推出的電動車e-tron上，淺嘗了一下電動四驅(qū)，具體做法是前后雙電機(jī)，行駛中的車輛動態(tài)由 ECP 電子化底盤平臺搜集各傳感器信息監(jiān)視，處理后根據(jù)路況對 DCU 傳動控制單元發(fā)出動作信號，前后雙電機(jī)對動力輸出比例進(jìn)行調(diào)配與控制。

日常行駛中，奧迪e-tron是臺純后驅(qū)車，只依靠224馬力的后軸電機(jī)前進(jìn)。在激烈駕駛、雪地泥濘等需要更多抓地力的工況下，前軸電機(jī)才會介入，共同輸出360馬力、561?！っ椎膭恿ΑW迪認(rèn)為電動四驅(qū)有兩大好處：第一反應(yīng)快，與機(jī)械四驅(qū)相比，電動四驅(qū)從感知器計算到電機(jī)開始進(jìn)行扭矩分配只需 0.03 秒，是機(jī)械四驅(qū)的 1/4 ；第二，扭矩分配自由度高，電動Quattro在過彎的時候，可以向外側(cè)車輪釋放最多220?！っ椎呐ぞ兀屨嚨臋M擺響應(yīng)更快更準(zhǔn)，簡單來說就是“指哪打哪”，“車隨心動”。

同樣采用前后雙電機(jī)布置的還有特斯拉，以Model Y高性能版為例，前橋和后橋中部分別安裝一臺驅(qū)動電機(jī)，兩臺電機(jī)分別對前后輪進(jìn)行獨立控制，兩臺電機(jī)功率不同，行車電腦根據(jù)路況和動力要求為前后輪分配扭矩，實現(xiàn)電動全時四驅(qū)。

相比主要依靠硬件的機(jī)械四驅(qū)，電動四驅(qū)抱緊的是軟件的大腿，高度自由的軟件在必要時可以完全切斷前軸或者后軸的輸出動力，這是機(jī)械四驅(qū)無法實現(xiàn)的。軟件的開發(fā)與升級能力，是電動車時代四驅(qū)系統(tǒng)的核心競爭力。

現(xiàn)有電動四驅(qū)的短板是硬派越野場景下的極限路況，比如在只有一個車輪有附著力的情況下，有三把鎖的車型可以將動力全部傳輸至該車輪，進(jìn)行脫困嘗試。但像特斯拉Model Y和奧迪e-tron這樣的前后雙電機(jī)四驅(qū)車型，在該場景下，前軸電機(jī)下線，只靠后軸電機(jī)很容易動力不足，脫困難度大，耗時長。即便采用四輪輪轂電機(jī)，該場景下的整車動力也被封印到只有四分之一，脫困更是難上加難。

顧子程認(rèn)為，電動時代的越野車，一定會有更好的加速性能，但是不代表具有更好的越野性能?！斑@和高性能整車是一個類型的概念，強(qiáng)大的越野性能是基于整車來談的，而不是電機(jī)，需要取舍，更需要積淀?！?/p>

這個觀點很中肯，唯一焦慮的地方是，這個時代給機(jī)械四驅(qū)留下的時間不多了。電能可以用難以想象的速度，迅速抹平燃油車價格與性能間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，同樣的差距消除大概率也會發(fā)生在四驅(qū)系統(tǒng)上。

時代淘汰差速鎖、差速器、分動箱的時候，連招呼都不會打一聲。電動四驅(qū)下放到家用車，成為人人用得起的普惠技術(shù)時，也不會提前通知雷克薩斯LX570和豐田普拉多。

比亞迪發(fā)布的“iTAC智能扭矩控制系統(tǒng)”就是一個典型案例，簡單來說，iTAC改正了現(xiàn)有ESP系統(tǒng)偵測精度不高、糾偏措施不足、只能通過制動力控制車身姿態(tài)的缺點，加入電機(jī)旋變傳感器，提升感知精度，在車輪抓地力發(fā)生異常但還未發(fā)生打滑時，提前調(diào)整前后扭矩分配，防止出現(xiàn)打滑。

傳統(tǒng)的輪速傳感器感應(yīng)最小刻度為7.5度-11.25度，比亞迪iTAC電機(jī)旋變傳感器的最小刻度為0.088度，數(shù)十倍提高了車輪轉(zhuǎn)角感應(yīng)精度。

iTAC的糾偏措施與ESP邏輯不同，主要是通過扭矩轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)。車輛后輪打滑時，iTAC會降低后輪扭矩或輸出負(fù)扭矩，提高前輪扭矩，維持車輛姿態(tài)穩(wěn)定的同時，保持動力輸出。缺憾的地方在于ESP可以在前后左右四個方向進(jìn)行姿態(tài)控制，但iTAC目前只能控制前后，對左右無能為力。

比亞迪曾表示，研發(fā)iTAC是為了取代以燃油車為設(shè)計母體的ESP。從思路上看，iTAC的設(shè)計母體是電動車，計算依靠車身控制器，采樣依靠電機(jī)旋變，充分利用了電機(jī)精度高、響應(yīng)快的優(yōu)勢，如果加入制動力分配，就是完整的電動車ESP解決方案了。

世界首款全時四驅(qū)車型——斯巴魯 Leone旅行版

更有意義的地方是，iTAC會下放到海豹這樣的車型上，成為電動車的“Quattro”平替，這是一件好事，越來越多的消費者可以用合理的價格買到電動四驅(qū)車型。要知道，斯巴魯在首創(chuàng)四驅(qū)系統(tǒng)時的初衷，就是為雪地山區(qū)用戶，打造一款有一定通過能力，又舒適好開的民用轎車，四驅(qū)系統(tǒng)的大面積普及，也是拜全球范圍內(nèi)興起的滑雪和釣魚之風(fēng)所賜。四驅(qū)系統(tǒng)取之于安全，理應(yīng)用之于安全。

在現(xiàn)有汽車公司推出的純電造車平臺和電氣化架構(gòu)中，機(jī)械四驅(qū)很難找到生存空間，零件多、體積大、分量重、效率低、提升少、壁壘多，與電動車偏愛的集中式架構(gòu)的主流方向背道而馳。且機(jī)械四驅(qū)一旦確定結(jié)構(gòu)，很難更改，電動四驅(qū)則可以通過軟件在前驅(qū)、后驅(qū)和四驅(qū)間自如切換。

機(jī)械四驅(qū)VS電動四驅(qū)

如果據(jù)此就說機(jī)械四驅(qū)大限將至，未免有些草率。除了耐久度這個尚未攻克的課題外，電動四驅(qū)還需針對性提升后橋剛度和整車剛性，來應(yīng)對電機(jī)的扭矩輸出特性。強(qiáng)如奔馳EQG，也得上專用電動越野車底盤、獨立懸架前橋、高剛實心軸后橋，這樣一套新式增強(qiáng)件的成本，是否高于一套成熟的機(jī)械四驅(qū)價格，最終映射到消費者上的車價是否會上漲，都還沒有答案。

機(jī)械四驅(qū)和電動四驅(qū)的朝代更迭，像極了自動擋漸漸取代手動擋，電動車漸漸取代燃油車的過程，大家都知道那一天終將來臨，但大家都不知道那一天到底是哪一天。不過，無論是機(jī)械四驅(qū)還是電動四驅(qū)，買之前還請多掂量掂量，畢竟在全球知名車評人Jeremy Clarkson的嘴里，四驅(qū)都是“弱者用的”。