2023年7月31日凌晨,第九賽季國際汽聯(lián)世界電動(dòng)方程式錦標賽Formula E在倫敦收官,經(jīng)過(guò)最后兩回合的激戰,遠景車(chē)隊捧得年度總冠軍,這是該賽事定級為世界級錦標賽以來(lái),獨立車(chē)隊首次戰勝廠(chǎng)商車(chē)隊奪得年度總冠軍。
遠景車(chē)隊是FE賽場(chǎng)上為數不多的非廠(chǎng)商車(chē)隊,車(chē)隊擁有者遠景科技集團是一家綠色科技與新能源龍頭企業(yè),卻為何能在保時(shí)捷、捷豹、瑪莎拉蒂、邁凱倫等一眾廠(chǎng)商車(chē)隊中殺出重圍?
其實(shí)背后的邏輯很清晰,電動(dòng)方程式和新能源擁有共同的底層基因——數據驅動(dòng)。
奪冠之路并不輕松
拿到這個(gè)總冠軍的過(guò)程并不輕松,雖然遠景帶著(zhù)25分的領(lǐng)先,等同于一個(gè)分站賽冠軍的積分優(yōu)勢進(jìn)入收官戰,但第一回合,遠景的主要競爭對手捷豹車(chē)隊的兩位車(chē)手表現出色,埃文斯拿到冠軍+桿位,追平積分。
倫敦站第一回合對遠景來(lái)說(shuō)無(wú)異于從巔峰跌入谷底的經(jīng)歷,車(chē)隊能否快速調整狀態(tài),應對第二天的終極決戰,當時(shí)情況并不明朗,這都讓最終戰的氛圍更加緊張。
在終極決戰中,遠景的兩位車(chē)手拿下冠軍+桿位以及一個(gè)第六的成績(jì),幫助車(chē)隊最終加冕第九賽季車(chē)隊總冠軍,也是GEN3賽車(chē)投入賽場(chǎng)之后的首個(gè)車(chē)隊總冠軍。
在拿下第九賽季總冠軍的同時(shí),遠景車(chē)隊也成了Formula E歷史上獲得積分最多的車(chē)隊,總得分超過(guò)1600分,而第二名日產(chǎn)車(chē)隊的總得分還未及1500分。
在Formula E當中,廠(chǎng)商車(chē)隊的成功大多都是“大力出奇跡,一力降十會(huì )”的類(lèi)型,依靠主機廠(chǎng)的大力投入和龐大資源,廠(chǎng)商車(chē)隊取得成功的道路并不艱辛,比如奧迪、奔馳在前幾個(gè)賽季表現優(yōu)異。
而作為獨立車(chē)隊來(lái)說(shuō),遠景車(chē)隊的成功之路要艱辛得多,也純粹得多。
遠景車(chē)隊是目前FE圍場(chǎng)內為數不多從第一賽季至今連續參賽,且核心技術(shù)、工程團隊未發(fā)生重大變化的車(chē)隊,雖然車(chē)隊所有者自2018年從最初的維珍變?yōu)榱诉h景,但這種變化并沒(méi)有給車(chē)隊帶來(lái)任何動(dòng)蕩,只是在正確的道路上更深地踩下了加速踏板。
而這條正確的道路就是堅持數據驅動(dòng),讓數據成為推動(dòng)車(chē)隊前進(jìn)的源動(dòng)力,而數據驅動(dòng)同樣是遠景科技集團作為綠色科技企業(yè)的核心競爭力,車(chē)隊與集團在數據驅動(dòng)上實(shí)現了同頻共振,成為兩者共同駛向成功的動(dòng)力。
不拼馬力,拼算力
數據驅動(dòng)是一個(gè)經(jīng)常在各種文章中看到,但又不太明白其具體含義的新詞。讓我們把這個(gè)詞放在汽車(chē)運動(dòng)和能源領(lǐng)域中分別來(lái)一探究竟。
汽車(chē)運動(dòng)最早比拼的是車(chē)輛的機械性能,引擎的動(dòng)力有多強,底盤(pán)有多穩,決定著(zhù)最終的勝負歸屬。
后來(lái)車(chē)手的技術(shù)水平也成了決勝關(guān)鍵,再后來(lái),車(chē)隊的策略安排在比賽中起到越來(lái)越重要的作用,而現在,軟件才是車(chē)隊制勝的關(guān)鍵。
在車(chē)輛研發(fā)階段,軟件工程師人數已經(jīng)過(guò)半,比賽工程師研究的更多的不再是機械,而是軟件,調整賽車(chē)使用的也不再是扳手、螺絲刀,而是方向盤(pán)上的旋鈕、鍵盤(pán)和鼠標。
車(chē)隊日常的測試工作出現在賽道上的時(shí)間越來(lái)越短,而在模擬器和布滿(mǎn)高性能服務(wù)器的機房當中的時(shí)間則越來(lái)越長(cháng)。
這些就是汽車(chē)運動(dòng)中的數據驅動(dòng),軟件能力、計算科學(xué)滲透到了汽車(chē)運動(dòng)從研發(fā)設計到比賽測試的方方面面。
車(chē)手從過(guò)去只注重駕駛技術(shù),到現在越來(lái)越多地需要車(chē)手發(fā)展自己的數據能力,在比賽中,車(chē)手除了對賽道的感知要一如既往的敏感,還需要對圈速、電量、電耗、能效這些數據建立越來(lái)越敏感的感知能力,只有這樣,才能成為數據驅動(dòng)賽車(chē)新時(shí)代的合格車(chē)手。
在Formula E當中,這種趨勢最為明顯,廠(chǎng)商車(chē)隊依靠大力投入往往可以快速獲得競爭優(yōu)勢,但隨著(zhù)時(shí)間拉長(cháng),在數據驅動(dòng)這條正確道路上積累了足夠優(yōu)勢之后,遠景這樣的車(chē)隊就展現出了更加出眾的競爭力。
而且Formula E賽事組織者對賽車(chē)機械性能進(jìn)行了嚴格的限制,比如統一電池供應,嚴格限制最大可用電量,限制電機的最大功率、最大扭矩等,各支車(chē)隊的賽車(chē)在機械性能上幾乎無(wú)法拉開(kāi)差距,想要建立優(yōu)勢,只能依靠仿真模擬和軟件能力。
我們以第九賽季倫敦站兩回合的比賽為例,具體看看數據驅動(dòng)對賽車(chē)到底有多重要。
第九賽季倫敦站是Formula E建立以來(lái)最為特殊的一站比賽,因為倫敦站的賽道相對較短,而且速度較慢,所以車(chē)輛的耗電水平偏低。
所以國際汽聯(lián)大幅降低了倫敦站比賽中可用電量的標準,單站比賽的可用電量減少了超過(guò)10KWh,縮減幅度超過(guò)四分之一,這在以往的比賽中從未出現。
這種大幅度的變化無(wú)異于將倫敦站的比賽變成了一場(chǎng)全新的比賽,此前基于38.5KWh可用電量建立的比賽模型幾乎全部作廢,車(chē)隊必須在倫敦站比賽之前進(jìn)行大量仿真模擬工作。
而這些工作的效果好壞關(guān)鍵就要看車(chē)隊此前建立的賽車(chē)數據模型是否可靠,也就是儲存在服務(wù)器當中的那臺數字化的賽車(chē)和真實(shí)世界的賽車(chē)相比,仿真度到底有多高。
遠景車(chē)隊董事總經(jīng)理兼CTO Sylvain Filippi介紹了遠景賽車(chē)數據模型的構成,“在電腦中制作賽車(chē)的數據模型,我們需要四個(gè)子系統的數據模型。第一是底盤(pán)模型;第二是電池管理模型;第三是動(dòng)力總成模型,這是最重要的也是最復雜的;第四是輪胎模型。這四個(gè)模型加起來(lái)就是一臺完整的賽車(chē),讓賽車(chē)的數據模型在根據具體情況建立起來(lái)的賽道數據模型中跑起來(lái),并獲取海量的模擬數據,就是車(chē)隊的模擬工程師團隊每天都要進(jìn)行的工作?!?/p>
模擬工程師是車(chē)隊獲勝的幕后英雄,因為他們根本就不會(huì )出現在賽場(chǎng)上。在非比賽日,車(chē)隊的性能工程師和賽事工程師,也就是在賽場(chǎng)上你經(jīng)??吹降哪切┡吭陔娔X前聚精會(huì )神操作的人,也會(huì )加入到模擬工作中,幫助改進(jìn)賽車(chē)。
“具體到倫敦站比賽前的準備工作,因為可用電量大幅減少,車(chē)隊必須在銀石總部進(jìn)行全面模擬,使用賽車(chē)的數據模型,根據實(shí)際情況調整電池電量,判斷如何以最快的速度用規定能量跑完38 圈?!盨ylvain表示。
Sylvain解釋說(shuō),車(chē)隊先通過(guò)模擬獲得完整的比賽數據,在抵達倫敦到真實(shí)賽道上跑幾圈后,車(chē)隊就可以從賽車(chē)上獲得真實(shí)數據,如果兩個(gè)數據高度吻合,那證明車(chē)隊在銀石總部所做的一切工作都是正確的,這個(gè)比賽周末就會(huì )輕松不少。
但如果模擬不準確,那基本上之前所做的一切工作都可以扔進(jìn)垃圾桶了,所有策略、能量管理以及所有與真實(shí)情況不相符的模擬結論都要推倒重來(lái)。
毫不夸張地說(shuō),賽車(chē)數據模型仿真度的高低是Formula E比賽表現好壞的決定性因素。最理想的狀態(tài)就是在不同的動(dòng)力輸出下(排位賽動(dòng)力、正賽動(dòng)力等),真實(shí)的單圈時(shí)間幾乎與模擬結果完全相同,模擬器的速度軌跡和真實(shí)世界的速度軌跡完美重合,同時(shí)能量消耗曲線(xiàn)也與模擬高度一致。
而在變幻莫測的正賽中,能量消耗在每一圈甚至每一個(gè)彎角都在變化。
在這里,Formula E賽事完全開(kāi)放給各家車(chē)隊研發(fā)自由度最高的領(lǐng)域就是針對不同的賽事場(chǎng)景開(kāi)發(fā)各種不同的軟件設置,在汽車(chē)運動(dòng)中,這些不同的軟件設置叫做“Maps”。這是各家車(chē)隊在正賽一個(gè)小時(shí)左右時(shí)間內,拼真本事的關(guān)鍵。
賽前車(chē)隊會(huì )根據當前比賽的特點(diǎn),將數百上千種可能用到的“Maps”預裝到賽車(chē)電腦中,這里有能量管理策略、攻擊模式策略、動(dòng)力映射、干濕地不同模式等等。車(chē)隊只需要通過(guò)無(wú)線(xiàn)電告知車(chē)手,將方向盤(pán)上的某個(gè)旋鈕轉到幾號位置,嘗試將賽車(chē)置于最佳模式,調整車(chē)隊的策略。
九年來(lái),遠景車(chē)隊積累的“Maps”已經(jīng)達數千,成為車(chē)隊競爭力的基礎,隨著(zhù)軟件成果的不斷積累,今后即便遇到全新的分站賽,因為此前積累足夠雄厚,車(chē)隊也可以做到游刃有余。
作為一項由數據驅動(dòng)的賽事,在數據積累和數據挖掘方面做得越好的FE車(chē)隊,在后期往往會(huì )有更顯著(zhù)的優(yōu)勢,因為隨著(zhù)賽車(chē)數據模型的仿真度越來(lái)越接近100%,車(chē)隊在模擬器上可以進(jìn)行的模擬工作就會(huì )越來(lái)越多,效果也會(huì )越來(lái)越好,就可以在比賽周末游刃有余地應對突發(fā)情況。
從馬力驅動(dòng)到數據驅動(dòng),數據模型給汽車(chē)運動(dòng)帶來(lái)了全新的變化,讓這項運動(dòng)從一項主要依靠動(dòng)力、技術(shù)和勇氣的運動(dòng)變?yōu)橐豁椄右蕾?lài)于嚴謹測試、精準預判和聰明大腦的運動(dòng),如果說(shuō)過(guò)去的賽車(chē)場(chǎng)上,還能找到某些依靠天賦和本能開(kāi)車(chē)的車(chē)手,未來(lái)的賽車(chē)場(chǎng)上,則是數據型車(chē)隊和車(chē)手的天下。
以數字化突破“不可能”
遠景自成立之初就將數字化融入產(chǎn)品基因,并不斷以集團的數字化能力為Formula E賦能。遠景的數字化能力支持賽車(chē)在賽場(chǎng)上跑得更快,同時(shí)在復雜多變的賽場(chǎng)上持續優(yōu)化算法,讓集團本就突出的數字化能力更上一層樓。
在遠景看來(lái),人類(lèi)未來(lái)的能源網(wǎng)絡(luò )就是由數據驅動(dòng)的,遠景能源副總裁王曉宇曾這樣描述未來(lái)的能源網(wǎng)絡(luò ),“成千上萬(wàn)臺風(fēng)機,在不同的高山、戈壁、海洋中產(chǎn)生海量的數據,讓我們對整個(gè)自然界能源的規律,產(chǎn)生了非常多的洞察。獲得大量數據之后,其實(shí)我們有能力預測未來(lái),預測行為模式,預測未來(lái)的整個(gè)新能源系統如何能夠更好地在這種自然規律下實(shí)現最好的價(jià)值,這種價(jià)值和我們對能源的需求有很好的匹配性?!?/p>
在這方面目前最新最典型的應用場(chǎng)景就是遠景的數字化能源管理解決方案,基于遠景自主研發(fā)的智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統EnOS,可以實(shí)時(shí)感知設備數據、實(shí)時(shí)分析載荷和預防故障,同時(shí)提供損失電量分析,設備健康度預警,生產(chǎn)管理系統等管理能力;
最重要的是針對電網(wǎng)與電力市場(chǎng)要求,提供新能源功率預測,電力交易輔助策略終端,風(fēng)光儲協(xié)同控制,真正實(shí)現新能源電站的生產(chǎn)營(yíng)銷(xiāo)一體化管理。
這種一體化的數字化能源管理方案帶來(lái)的最大價(jià)值就是提升能源網(wǎng)絡(luò )的穩定性,同時(shí)降低能源成本。
長(cháng)期以來(lái)限制新能源快速普及的最大障礙就是波動(dòng)性和成本,而解決波動(dòng)性難題最關(guān)鍵的能力就是建立能源網(wǎng)絡(luò )和發(fā)電設備的數據模型,然后提前提供仿真度足夠高的模擬預測,再通過(guò)各類(lèi)儲能能力的建設讓能源網(wǎng)絡(luò )無(wú)限接近既不浪費也不短缺的完美狀態(tài)。
至于成本,在整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò )的靈活性和效率得到有效提升之后,用能成本就會(huì )自然下降,比如遠景在內蒙古建立的“鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園”,依靠當地豐富的風(fēng)光資源和基于綠氫的“能源島”設計,以綠氫作為長(cháng)時(shí)儲能介質(zhì),實(shí)現低成本的長(cháng)時(shí)儲能。
基于這些基礎能力,再加上數據驅動(dòng)下的能源管理能力,遠景鄂爾多斯零碳產(chǎn)業(yè)園實(shí)現了園區80%用電直接來(lái)自本地風(fēng)光電能直供,20%來(lái)自與電網(wǎng)的交易,實(shí)現100%綠電供應,并且做到園區內的用電價(jià)格低于當地工商業(yè)標準電價(jià)。
人類(lèi)社會(huì )的每一次跨越式的發(fā)展都源于能源方式的變革,第一次工業(yè)革命是從木柴到煤炭,第二次工業(yè)革命是從煤炭到石油,而第三次工業(yè)革命是從石油到電力。
前兩次工業(yè)革命的能源變革都是能量密度的大幅提升,而電能之所以能取代石油,其優(yōu)勢并非來(lái)自能量密度的提升,因為時(shí)至今日,最先進(jìn)的電能儲存方式,其能量密度也遠遜于石油為代表的化石能源,但電能擁有傳統能源無(wú)法匹敵的兩大優(yōu)勢:
第一,網(wǎng)絡(luò )化優(yōu)勢,電網(wǎng)的運行效率遠超過(guò)依賴(lài)管線(xiàn)、油輪、油罐車(chē)的石油網(wǎng)絡(luò )。這是過(guò)去50年電氣化發(fā)展的最大推動(dòng)力,在絕大多數應用場(chǎng)景下,電都要比油更方便。
第二個(gè)優(yōu)勢就是數據驅動(dòng)優(yōu)勢,電能是迄今為止唯一一種可以100%精準數字化管理的能源形式,電力的輸出可以實(shí)現從0-100瞬間切換,而以燃燒為主要方式的化石能源,雖然管理效率也越來(lái)越高,但想達到電能的數字化深度,在理論上是不可能的。
而電能的數據驅動(dòng)優(yōu)勢在新能源時(shí)代,將成為能源變革的主要推動(dòng)力,因為數字化的能源管理能力可以帶來(lái)更充沛、更干凈也更廉價(jià)的能源供應,讓人類(lèi)首次擁有突破能源不可能三角的可能性。
能源的安全穩定、清潔低碳、價(jià)格低廉被視作不可能三角,只能得其二,但是在越來(lái)越強的數據能力驅動(dòng)之下,突破能源不可能三角的可能性正在逐漸增強。
清潔電力的占比越來(lái)越高,隨著(zhù)源網(wǎng)荷儲的協(xié)同程度逐步加深,能源網(wǎng)絡(luò )的穩定性也在逐步加強,同時(shí)得益于越來(lái)越多低成本儲能能力的建設,能源價(jià)格也并未顯著(zhù)上漲。
這就如同在Formula E的賽場(chǎng)上,速度、電耗、可靠性這個(gè)不可能三角一樣,只要有足夠強的數據能力,在一定前提下是可以達成的。
賽車(chē)與新能源,不論在哪個(gè)領(lǐng)域,遠景都在用自己越來(lái)越雄厚的數字化能力突破“不可能”。
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