美国新造车技术哪家强？这家车企估值高达500亿，特斯拉最忌惮

编者按：「新变量」是汽车之心推出的分享智能汽车一线从业者洞察的专栏。以亲历者的视角，带你预见智能汽车发展的关键变量。

特约作者 / 周彦武（业内资深专家）

编辑 / 汽车之心编辑部

出品 / 汽车之心

能让特斯拉敬畏的对手屈指可数，Rivian 就是其中之一。

Rivian 上市可能会创造史上规模最大的汽车公司 IPO。

据彭博社报道，Rivian 最快将在今年 9 月上市，估值 500 亿美元甚至更高。

Rivian 的车型以高性能与智能化著称，它家的前两款车——大型纯电 SUV 和纯电皮卡，分别直接对标特斯拉 Model X 和 Cybertruck。

另外，Rivian 还有一张来自亚马逊的超级大单：在 2030 年之前，Rivian 将向亚马逊交付 10 万台电动送货车。

到目前为止，Rivian 累计融资约 80 亿美元。

除了亚马逊是其股东，福特、日本住友商事、T. Rowe Price（特斯拉股东）等大型机构都是其股东。

但实际上，Rivian 的第一款定位大型纯电 SUV 的 R1S，到今年 8 月份才会开始交付。

也就是说，Rivian 到现在为止，一辆车都还没有交付。

是什么让一辆车都还没有卖的初创车企充满了魔力，甚至成为特斯拉在美国本土最强的劲敌之一？

福特在美国本土以 F150 猛禽为代表的皮卡产品线叱咤风云，为什么押注了 Rivian 这个皮卡领域的后来者？

最关键的是，Rivian的车行不行呢？

1、特斯拉最敬畏的新车企？

Rivian 成立于 2009 年，2016 年 9 月收购了三菱汽车在伊利诺伊州的工厂。

2017 年其获得日本住友商事美国公司数亿美元投资，并建立联合研发中心，然后又获得沙特工业集团 Abdul Latif Jameel 的 5 亿美元投资。

2019 年 2 月，Rivian 获亚马逊 7 亿美元领投。

同年 4 月，福特宣布向其投资了 5 亿美元。

2019 年 9 月，考克斯汽车公司（Cox Automotive）宣布向 Rivian 投资 3.5 亿美元。

2019 年 12 月，该公司宣布完成一轮 13 亿美元的融资。

2020 年 7 月份，Rivian 又从现有投资者以及 T. Rowe Price 那里筹集了 25 亿美元资金。

2021 年 1 月再次获得 Fidelity、亚马逊气候承诺基金（Amazon's Climate Pledge Fund）、Coatue 和 D1 Capital Partners 共 26.5 亿美元投资。

以上，Rivian 已获得的累计投资额约 80 亿美元。

Rivian 目前计划生产 3 款车，分别是：

挑战特斯拉 Model X 的 R1S 大型 SUV，计划在 2021 年 8 月正式开卖；

挑战特斯拉 Cypertruc k的 R1T，2021 年 6 月正式开卖；

还有一款电动送货车 Prime，电动送货车是为亚马逊订做的，预计 2021 年 9 月量产，亚马逊预定了 10 万辆。

可以看到，Rivian 与特斯拉，将在今年开展正面交锋，主战场可能是在皮卡车型上。

据说特斯拉 Cybertruck 的预订量已经达到 50 万辆。

特斯拉的 Cypertruck 造型颇为怪异，毫无疑问人坐在车内会感到压抑，视线可能也会受到影响，Rivian 的 R1T 则非常中规中矩。

特斯拉的怪异造型并非为了标新立异，而是为了降低成本。

这就要介绍下特斯拉少有人提及的降本以及减重工艺——压铸制造工艺。

压铸是一种金属铸造工艺，原理类似于注塑成型，它是将融化的金属施加高压，注入模具的腔体内，以铸造出需要的形状。

它与传统砂型铸造有着本质的不同，其模具通常是用强度更高的合金打造而成。

如今采用铝合金车身的产品上经常会见到压铸工艺，但特斯拉这样大范围使用压铸工艺的车很少见，至今特斯拉 Model Y 可以算是独一份，其一体式压铸范围覆盖了后车体的大部分。

最新的丰田与斯巴鲁联合开发的第一辆纯电动 SUV 据说也采用比较多的压铸工艺。

铝合金板材之间的连接比钢板要复杂得多，其可以像钢板一样焊接在一起，但连接强度要远远次于后者。

所以，受力较大的铝合金连接位置需要使用铆接、螺栓连接或者再辅助使用粘接胶等工艺，相比传统钢材质车身更难制造。

首先，是产品一致性问题，由于铝合金材质本身原因，零部件在冲压后回弹幅度比钢材更大，想要保持大批量冲压零部件的精度一致有更高的挑战。

另外，铝合金零件之间、铝合金与钢材之间的连接更为复杂，涉及到多种新型铆接工艺，工艺流程更繁琐，生产效率很难提升。

不过一旦突破效率瓶颈，也就是马斯克所说的生产地狱，整体造车效率大增，也有助于降低成本，重量也减轻比较多。

Model 3 的后底板需要约 70 个零部件，在 Model Y 上，特斯拉通过大型压铸机一体压铸，据说只需要 2 个零件，在未来甚至会合为一件。

用 Elon Musk 的话来说，这将是「汽车车身工程的一场革命」。

特斯拉官方给到的数据是，它将给 Model Y 省下 20% 的成本。

顺便说一下，这背后是中国科技的力量，特斯拉用的压铸机是名叫 GigaPress，由中国品牌力劲科技生产，压铸机重达 410 吨，相当于一架大型飞机的重量，占地面积仅约 100 平方米。

Cypertruck 使用的压铸机更大，压力达到 8000 吨。

一体铸造的车身部件在维修方面有缺点，基本上是不大可能通过钣金修复，必须整体更换（目前蔚来也是这样）。

再有，就是议题押注无法像传统冲压工艺那样形成复杂的造型， Cypertruck 也就成了如此怪异的造型。

资料来源：Insideev，2020 年 8 月 资料来源：Insideev，2020 年 8 月

2、卖得比特斯拉还贵？Rivian 有何底气

据最新消息，特斯拉 Cypertruck 大约在 2021 年底正式开卖。

不过，前期交付的只有售价 49900 美元的双电机版本和售价 69900 美元的三电机版本。

售价 39900 美元的单电机版本要到 2022 年。

Rivian 的纯电皮卡 R1T 价格就要贵多了。

2021 年 8 月，Rivian 先提供的是 Launch Edition，价格大约 75000 美元。

低价的 Explore 版，则在 2022 年提供，实际上也要 67500 美元。

SUV 车型 R1S 价格更高，2021 年 6 月首发的是 Launch Edition 版，价格是 77500 美元。

低价的 Explore 则在 2022 年提供，价格也要 75000 美元。

特斯拉价格优势明显，这可能是 Cybertruck 目前预订量巨大的一个原因。

Cybertruck 的车身尺寸为 5885×2083×1905mm（长×宽×高），轴距为 3807mm，在前排还可以选装中间座位，形成 3+3 的座椅布局。

R1T 长宽高分别为 5475/2015/1815mm，轴距达到 3450mm，虽然轴距短了很多，但其造型方正，乘坐空间感受不会比特斯拉要小。

Cybertruck 的货厢长度达到了 2 米，装载空间超过 2800L（货厢地板下还有隐藏空间），总共可载重 1500kg，配备有空气悬挂，离地间隙可达 406mm。

R1T 的货厢空间小很多，长仅 1400mm，宽 1385mm。

在货厢盖板下方有一个容积为 200L 的储物空间，而车头处还有一个容积为 330L 的前备厢。

在后排座椅的下方还设计了一个从外部贯通的储物通道，容积达到 350L，结合超过 2 米的车宽，可以轻松放进滑雪板、高尔夫球包等较长的物品，还不用担心日晒雨淋。

特斯拉在 2020 年 5 月决定在德州奥斯汀兴建一座电池工厂 Gigafactory，供 Model Y 和 Cypertruck 用。

上图为今年 3 月的无人机航拍德州奥斯汀 Gigafactory，这座工厂建成后，才能满足 Cypertruck 的电池需求，估计年底量产 Cypertruck 的可能性不大。

Rivian 从未披露其电池供应商是谁，有人猜测是 LG 化学或三星 SDI，也有猜测是松下。

我认为松下的可能性大，因为 Rivian 的日系风格明显，从购买三菱伊利诺伊斯州工厂到接受住友商事的第一笔投资，并与住友建立联合研发中心，还有日系风格明显的立体双目。

住友金属矿山独家为松下电池提供 NCA 正极材料，松下电池的 NCA 正极材料也只有这一个供应商。

松下电池隔膜的主供应商是住友化学。

松下在失去特斯拉独家供应商地位后也急需要找一个新客户。

Rivian 在 2018 年的采访时说自己的电池是圆柱电池，那个时候松下几乎是唯一的合格的圆柱动力电池供应商。

Rivian电池结构与特斯拉高度一致，见上图。

Rivian 有三个电池版本，分别是：

• 105 kWh 电池包，每组 56 个电池，每个模块 12 组，9 个模块共 6048 节圆柱电池；
• 135kWh 电池包，每组 72 个电池，每个模块 12 组，9 个模块共 7776 节圆柱电池；
• 180kWh 电池包，每组 96 个单元，每模块 9 组，12 模块 10368 节圆柱电池。

180kWh 电池的 R1T 续航是 410 英里，但是不知道是什么标准，如果是 NEDC 的话，那么应该是低于特斯拉的；如果是美国的 EPA 标准，那肯定不会低于特斯拉。

Rivian 的电池结构如上图

Rivian 有何底气敢卖高价？

答案是底盘。

Rivian 的车身

Rivian 是非承载式车身，也就是典型的硬派越野设计。

承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位，发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置，车身负载通过悬架装置传给车轮。

承载式车身就是整个车身为一体，悬挂直接联在车身上。

这样的车身优势是：公路行驶非常平稳，整个车身为一体，固有频率震动低，噪音小，整体式车身比较安全。

缺点就是底盘强度远不如大梁结构的车身，当四个车轮受力不均匀时，车身会发生变形。

非承载式车身的汽车有刚性车架，又称底盘大梁架。

车身本体悬置于车架上，用弹元件连接。

车架的振动通过弹性元件传到车身上，大部分振动被减弱或消除，发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力，在坏路行驶时对车身起到保护作用，因此车厢变形小，平稳性和安全性好，而且厢内噪音低。

但这种非承载式车身成本高，比较笨重，质量大，汽车质心高，高速行驶稳定性较差；同时它能源利用效率也偏低。

奔驰大 G 的车架即大梁架。

Jeep、曾经的路虎卫士、奔驰 G、丰田陆地巡洋舰，还有曾经的三菱帕杰罗等等，它们都无一例如采用更坚固的非承载式车身，而且大部分坚持到了现在。

正是这份坚持，如今它们都成为了经典。

Rivian 的理念和奔驰大 G 一样，SUV 和皮卡应该有良好的越野性能，不需要太好的公路性能。

硬派越野车的缺点就是舒适性不佳，R1T 为了达到轿车的舒适性，使用了独立空气悬挂。

普通车的悬架一般由弹簧和减震筒组成，它是连接车身与车轮的重要部件，主要作用是提升乘坐舒适性和操控稳定性。

而空气悬架把弹簧换成了空气弹簧，并且增加一套电子控制系统和气泵。

由于是空气传递力，所以它压缩行程更大，舒适性比普通悬架更好。

而且它还有一些高逼格的功能：

调整车身高度，当汽车在高速行驶时，车身下降到最低，这样可以降低重心，获得更好的稳定性。

另外，停车的时候车身降到最低，达到一低遮百丑的目的。当汽车需要通过土路等不好走的路时，车身可以上升来提升通过性。

特斯拉的 Model S 和 Model X 也有空气悬挂，不过是魔改版的，标准版的空气悬挂成本很高。

特斯拉一向喜欢做些改动，美国知名杂志《消费者报告》，把特斯拉 Model S 踢出「推荐」名单，因为这款车型的可靠性下降，原因是空气悬架、主电脑和触摸屏控制系统存在问题。

Model S 使用消费级 EMMC 用于座舱应用软件的存取。

特斯拉特喜欢 OTA，实际就是产品完成度太低，擦写次数过多，导致 EMMC 出现问题——也就特斯拉常见的中控蓝屏。

美国 NHTSA 已经强制特斯拉召回，不过以特斯拉的一贯风格，它从来不在乎车规。

R1T 最强大之处在于它可以原地 360 度旋转，像坦克那样原地掉头。

在车辆的前桥和后桥各配置了一个驱动总成，而各驱动装置分别配置了两个电机。

因此 skateboard 共配置了四个电机，其通过一根固定齿比的单速变速箱，独立地连接到四个车轮上。

对于每个车轮，R1T 配置了独立的扭矩控制装置，其反应速度快、操作精度高。

因此，在车辆的路面操控性及车辆行驶方面，这是最理想的设计，比诸如三把锁之类的传统硬派油车越野车设计要强大很多。

座舱部分，Cypertruck 是类似 Model S 的设计，一个估计是 17 英寸的大屏，花岗岩的座舱前台设计，个人感觉是冷冰冰的。

R1T 则是中规中矩：

一个 12.3 英寸的全液晶仪表和一个 15.6 英寸的 1920*1080 中控屏。

3、自动驾驶领域，新车企还如何另辟蹊径？

Rivian 有日系机构投资，并可能使用日系电池。

在自动驾驶方面，Rivian 也倾向于日系风格，那就是立体双目。

立体双目的主要使用者包括奔驰、路虎、雷克萨斯、斯巴鲁、本田第一辆 L3 和铃木，支持立体双目的Tier 1包括博世、德国大陆汽车、日立、电装、电产和华为。

立体双目需要深厚的技术积累。

首先，必须说激光雷达或立体双目是 L3 级智能驾驶必备的传感器。

自动驾驶领域，感知部分的任务就是建立一个准确的 3D 环境模型。

深度学习加单目三目是无法完成这个任务的。

单目和三目摄像头的致命缺陷就是目标识别（分类）和探测（Detection）是一体的，无法分割的，必须先识别才能探测得知目标的信息，而深度学习的穷举法特性导致其肯定会出现漏检。

也就是说， 3D 模型有缺失，因为深度学习的认知范围来自其数据集，而数据集是有限的，不可能穷举所有类型，因此深度学习容易出现漏检而忽略前方障碍物。

也就是说如果无法识别目标，系统会认为前方障碍物不存在，不做任何减速，特斯拉多次事故大多都是这个原因。

传统算法，则可能无法识别前方障碍物，但依然能够获知前方障碍物的信息，能够最大限度地保证安全。

当然这需要传感器配合，激光雷达和双目立体视觉都是以传统算法为核心（因为它不需要识别目标也能探测到目标的 3D 信息，当然也可以用深度学习处理激光雷达数据，也可以让激光雷达识别目标）。

也就是说三目系统只能用于 L2，因为它必然有漏检，漏检是无法避免的，L2 以上必须激光雷达或立体双目。

所以即使特斯拉的 HW4.0（FSD Beta）算力再高也是 L2，也是无法避免漏检的，并且 FSD Beta 版在识别与对于物品的警示功能方面仍有限，对于静态的物体、紧急驶出的车辆、建筑区域、较复杂的十字路口等无法进行辨别。

单目/三目系统的另一个缺点是静态目标反应要慢。

对单目三目系统来说探测目标信息通常需要三个步骤：

首先，分离动态目标，或者说划出 ROI 区，这样做是减少运算量，提高效率。

其次，识别动态目标。

最后，根据像素大小推算距离。

如果加入传感器融合，如果采取交集，那么误判减少，但漏报可能增加，如果采取合集，那么误判增多，漏报会减少。L2 系统的原则是宁肯漏报，也不误判。

第一步是分离出动态目标，最常见的三种方法是光流法，帧间差法和背景差法。

考虑到实时性和成本，目前都采用了帧差分法，这种方法最早提出，对运算资源消耗最少， 实时性最佳。

对相邻的两帧图像进行差分 ，只要明显区别与背景的运动物体均可检测出来。

根据给定的阈值对差分结果二值化，若差值图像大于给定阈值，则认为该像素点是前景目标中的点，并将该像素点作为运动目标的一部分。

若差值图像小于给定阈值，则认为该像素点属于背景目标点，从而将运动目标从背景目标中分割出来。

图像进行阈值分割之后通常都带有噪声， 因此使用形态学滤波的方法对噪声进行衰减。

衰减噪声后得到的图像运动目标会存在一些空洞，需要进行连通性处理，最后才可得判别目标。

阈值设定太低，检测不到目标。设定太高，会被检测为两个分开的物体。

同时对于比较大的，颜色一致的运动目标，如白色大货车，帧间差分法会在目标内部产生空洞，无法完整分割提取运动目标。

速度越低的目标，单目三目系统识别与探测所花的时间就越长。

Rivian 的路径是采用双目立体视觉来解决这个问题。

因此，总结来说，Rivian 在越野性能与三电系统方面有重要的技术特点，自动驾驶也另辟蹊径。

目前，Rivian R1S 和 R1T 可能是美国本土除了特斯拉之外，最受期待的电动车型了。

我们也期待 Rivian 今年上市后看看具体的实车表现。

作为智能电动车先锋的特斯拉，则将面临越来越多的竞争者，创业难，守成更难！