如果你问F1好看在哪,可能有人会说车手的缠斗、维修区进站换胎、车队的战术策略。但总之,不同人有不同的乐趣。
(资料图片仅供参考)
但你如果问F1比赛最神秘的地方是哪里,我想所有人都会异口同声地回答:维修站(P房)。
不仅仅因为每场比赛两三次的进站换胎,更是因为在那里汇聚了电光火石间的决策,也是制胜的法宝。也正因此,F1 比赛表面看上去是每个车队 2 名车手参赛,但背后是几百人的车队——像梅奔这样的大车队有 2000 多人,以及他们背后的数字化系统在参赛。
这些策略除了来自经验判断,也必须依赖大量的数据参考。
在比赛进行的时候,不管赛车跑得多快,缠斗多激烈,车队背后这几百名工作人员基本上都可以实时获取车辆的各种数据,确定车辆状况,这些是传感器产生的作用。现在,F1 赛车搭载的传感器已经达到了上百个,它们主要用于检测赛车的速度、加速度、角度、水温、油温等参数,以便更好地控制赛车和优化性能。
在这种高速、高温的环境下,F1赛车又要尽可能地保持轻量化。所以车上搭载的这些传感器、半导体,需要集成度极高、稳定性极强、处理数据速度极快,才能满足 F1 这种顶级赛事的要求。也正因此,从很早开始,车载传感器和半导体技术就已经成为了F1比赛中的决胜关键。
到了今天,路上跑的民用车大量使用了传感器进行数据收集:发动机性能、故障检测、液量检测、轮胎温度等等已经见怪不怪。从性能到安全,我们的出行生活正在被数据化的车载技术不断改善着。
尽管在国内,F1赛事在很多人眼中“追求极致”与“陌生”并存,但不可否认的是,无论你关注与否,F1赛场中的技术,一直都深刻地影响着我们身边的出行体验。
同样的事情,还在各个领域发生着。
除了速度与激情,F1还有什么?
今天大街上跑的车,使用的技术多半都来自于汽车赛事。
汽车赛事的高竞争性,促使团队和制造商研发新技术提高稳定性与数据极限,才能在性能远超民用车的赛车上取得成功;同时,在高速的极限工况下,各种用以保护车手安全的技术和设计,同样在赛车领域得到了充分的研究和实践。
也正因此,从汽车被发明出来的那天开始,赛车就几乎作为一项比赛项目同步诞生并繁荣至今。而一级方程式赛车大奖赛(简称F1)作为目前世界上速度最快、费用最昂贵、科技含量最高的比赛。理所当然构建起了无与伦比的商业价值与地位。这不仅是一场技术、勇气和智慧的竞争,更是整个汽车产业科技实力的展示。
换句话说,赛道,就是最好的技术试验场。
再举个例子:1961年,一个基于机械的刹车防抱死系统,被安装在弗格森P99一级方程式赛车上。这个系统可以让车手在弯道时,不会因用力刹车导致轮胎锁死,让轮胎失去抓地力而打滑。尽管这一系统后来被F1官方禁用,但其今天在民用领域几乎已经成为标配,最大程度上保障了乘坐者的安全,拯救了无数生命。
这些前沿科技民用化的重要果实,如果没有F1这样一个大型的、高强度的试验场,很难想象要多久才能从实验室走入你的生活,过程中又要付出多少代价。
人类透过F1赛场的激情,看到的是前沿技术的落地。更本质的,则是关注产业的改变和创新。
当技术走出赛场和实验室
一项技术在F1赛场上得到应用,还只是第一步。将其彻底转为民用,并不比造一台F1冠军车容易。
如前文所述,无论是“大量使用传感器”还是“刹车防抱死”,其最初目的都是为了提升赛车的速度,但最后进入民用时,二者却用于让系统更直观可控、提升乘员安全。某种程度可以从这种错位看出,F1技术民用化过程需付出更多努力。
在F1领域里,梅奔车队是F1技术民用化的佼佼者。
就在近几年,奔驰将F1所使用的热能回收电机(MGU-H)结构进行简化,形成了一套电驱动的涡轮增压器,也就是“E-Turbo”。这套电动涡轮能够通过其同轴电机进行更早的起压,减少发动机的涡轮迟滞,直至攀升到156000rpm的最高转速。最终被应用在全新一代奔驰C63 AMG上。
而最疯狂的要数Mercedes-AMG One这辆车,该车的初衷是“打造一台可以合法上路的F1赛车”,整车采用了大量F1赛车技术及夸张空气动力学设计,将F1赛车的1.6升V6涡轮增压引擎放入车内,并搭配四个电动马达,最高可达1063马力。这么一辆追求极限的Hypercar,在打造时自然遇到了诸多令人沮丧的麻烦:
比如为了符合环保排放标准,奔驰使用了4个金属三元催化器、2个陶瓷三元催化器,以及2个颗粒捕捉器才做出了能通过“欧6D”排放的方案;
再比如F1引擎在赛场上需要技师人为电加热进行暖机来完成冷启动,而量产车则需要对引擎进行调整,来让它可以自行完成冷启动的动作;
F1赛车一个赛季只能使用3台引擎,合每台引擎可以开6000公里,这对民用车来说寿命实在是太短了;
最后,F1的怠速基本在4000转/分钟,对民用车来说,高转速的怠速不仅会降低离合器的寿命,起步还会让乘客很不舒适......
因此本车在公布后,经历了5年艰难的开发,凭借着奔驰严谨、坚持和对技术的尊重,跨越了重重阻碍,这辆传奇的跑车才得以量产交付。
这两个案例只是奔驰技术民用化的第一步,正是过去数十年间无数个勇敢的第一步,构成了民用车技术进步的基础。当然,这种民用化困难的普遍存在,让车队或车厂需要更多维度的助力。
前不久,梅赛德斯-AMG马石油F1车队和高通技术公司宣布达成一项基于骁龙品牌的多年协议。此项战略合作将利用骁龙平台,为车迷打造独特的现场和数字化体验。车队将探索利用骁龙和其它高通技术加速推动车队的数字化转型。
在如今的F1赛车中,数据的价值已经显而易见。据统计,每辆赛车会搭载约300个传感器,每秒产生超过 110万个数据点并传送至维修区。
大量数据带来的挑战,不仅仅来自传输速度:阿布扎比的极端炎热气候、马来西亚的湿度、银石赛道的雨水、摩纳哥赛道的物理结构密度、美国车迷的高强度无线电流量,以及赛车的高速运动状态、车身的轻量化要求,都为连接的稳定性与体积提出了极高的要求。赛车的数据传输必须要又稳又快,车队工程师才有时间分析数据,并利用这些数据调整赛车或向驾驶员发出指示。
巧的是,这些极限场景对高通而言并不陌生。其曾在手机层面推动了技术的民用化。很多技术都是先在芯片得以验证,逐步在商用层面实现,比如在人工智能领域,骁龙平台内置了多种 AI 算法和加速模块,这些技术可以实现更智能的交互和应用;在计算摄影领域,骁龙平台的ISP能够有超强的运算速度,提供更好的结果,最终让8K视频拍摄得以在手机中普及。
这些领域背后所涉及的庞大的技术研发、工程控制、供应链管理,常人难以想象,也是骁龙在技术领域如此被信赖的原因。
早在2015年,高通就在与F1车队的合作中,率先使用 802.11ac Wi-Fi 技术进行F1遥测轮胎数据,取代了更耗时的插入式系统。后来更是在维修通道中和车库内高架单元的4米范围内,分别使用了5GHz频段的802.11ac与60GHz频段的802.11ad两种网络的快速切换来下载数据,让赛车更少的时间停留在车库中,为赛车团队在练习赛和排位赛期间赢得更多比赛时间。
这种电光火石间完成数据传输的技术,需要的自然是高通这样极致的通讯技术支持。
这种合作并不仅仅限于赛场上的车队,5月16日,上海五星体育与高通就2023年F1赛事转播达成战略合作,骁龙将赞助五星体育2023赛季的F1赛事转播,双方将携手为F1观众与车迷带来更好的观赛体验,并共同探索未来科技与体育融合的更多可能。
而作为汽车的驾驶者和手机的使用者,我们可能很难想象到,这些实验室中先进的技术,是如何以尽可能少的学习成本,跨越式地提升我们体验的。
另一条河流
事实上,随着汽车行业电气化智能化的趋势浮现,汽车与半导体技术更深度的融合正在剧烈进行。
这就像是两条河流,一条是发展了近150年的汽车产业,一条是发展了60余年的半导体产业,两条磅礴而悠久的河流开始碰撞出巨浪,融合交汇出一条更庞大的长河。实际上汽车发展至今,车辆在机械结构层面的演进几乎接近天花板。但软件的加入,正赋予了车辆更高的提升空间。
在过去,像汽车这样极为复杂的工业产物,汽车设计师和工程师们需要大量的时间,去验证一辆车的可靠性和实用性。这也导致,消费者切身感受到的车辆体验进化速度并不快,且购车之后,体验几乎无法得到升级。
但当有了可依赖的数字化技术合作伙伴,消费者便可以对车辆的功能不断迭代、优化。曾经那个冰冷的座舱,朝着“独立于家的另一房间”进化,带给每一位乘客的都是更强的舒适感与安全感。
实际上,在骁龙座舱平台之外,高通的Snapdragon Ride平台、骁龙汽车智联平台、骁龙车对云服务等等产品,正不断推动汽车的自动化、智能化、网联化。目前,骁龙数字底盘已赋能全球超过2.5亿辆汽车,为数亿用户带来持续进阶的智能互联体验。
去年9月,梅赛德斯-奔驰和高通技术公司宣布,双方将利用骁龙数字底盘解决方案,为即将推出的奔驰车型提供最新的先进数字化功能。其下一代信息影音系统将带来丰富的沉浸式车内体验、面向车载虚拟助手的直观的AI体验以及汽车与驾驶员间的自然交互,使车辆能够智能调节以满足驾乘人员的需求。
这场大型双向融合的背后,有一条清晰的逻辑,车内所有智能化功能的实现,往往是要经历:感知、决策、执行这三个主要的步骤。而继续追根溯源,就涉及到车辆的两个维度的底层能力——计算、连接。
像高通这样在计算与连接两方面都有着丰富“前沿技术民用化”经验,并以半导体技术见长的企业,正在快速地带领着众多有创造精神的汽车企业向前探索。
或许,汽车电动与智能化的革命,现在仅仅是进行了一个开端,但像高通这样身处另一条河流的企业,已经做好了将更多技术民用化的准备。目前围绕高通,已聚集起上百家产业链合作伙伴,在5月25日-5月26日将于苏州举行的2023高通汽车技术与合作峰会上,这些产业链企业将带来更多前沿技术展示及产品体验。
而在这场峰会中,高通将首次在中国全面展示汽车整体解决方案及生态,集成了骁龙数字底盘解决方案的全新概念车也将首次亮相中国。
技术民用化,是高通等无数企业的毕生追求,而透过这场合作峰会,他们彼此有了相同的呼应。
前沿科技离普通人很远,但在F1的赛场上,在产业的合作与交流里,无数企业孜孜求索着民用化的方法,才有了如今享受科技的理所当然。