對(duì)話陶氏公司:智能汽車的下一個(gè)天花板,藏在看不見的材料里
誰能解決“散熱”這個(gè)底層問題,誰就掌握了智能時(shí)代的主動(dòng)權(quán)。
你是否想過,車企發(fā)布會(huì)上重點(diǎn)宣傳的那些上千TOPS算力,真正能被使用到的有多少?
一個(gè)很少被提及的事實(shí)是,無論芯片的算力再高,如果熱量散不出去,它就需要通過“降頻”來保護(hù)自己,無法把性能發(fā)揮到極致。夏天堵在高架上,中控屏操作開始卡頓,語音助手的反應(yīng)慢了半拍,導(dǎo)航地圖的刷新出現(xiàn)延遲……這些車輛的小故障,背后大概率都和散熱有關(guān)。
當(dāng)一顆智能駕駛芯片的功耗從幾十瓦提升到數(shù)百瓦,一個(gè)域控制器里可能集成十幾枚這樣的芯片,當(dāng)這些熱量在車內(nèi)狹小的空間里積聚,原本被忽視的“熱管理”,就成了決定智能化能跑多遠(yuǎn)的隱形天花板。
要打破這層天花板,靠的并非更激進(jìn)的算力堆疊,而是能讓芯片真正“冷靜工作”的材料科學(xué)突破。去年11月,擁有百年歷史的材料科學(xué)公司陶氏,在上海發(fā)布了一個(gè)面向“AI數(shù)智時(shí)代”整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)、擁有全新商業(yè)化理念的“DOWCooling Science熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”,今年3月23日,其中的汽車智能化平臺(tái)也宣告揭幕。

在揭幕當(dāng)天,36氪對(duì)話陶氏公司消費(fèi)品解決方案汽車業(yè)務(wù)部亞太區(qū)銷售總監(jiān)賴平倫(Jessie Lai)、電子業(yè)務(wù)部亞太區(qū)技術(shù)服務(wù)與研發(fā)總監(jiān)李大超博士。在近兩個(gè)小時(shí)的訪談中,話題從汽車延伸到人形機(jī)器人,從材料科學(xué)延伸到產(chǎn)業(yè)鏈變革。一個(gè)判斷貫穿始終——誰能解決“散熱”這個(gè)底層問題,誰就掌握了智能時(shí)代的主動(dòng)權(quán)。

誰在決定“算力”的上限?
在智能汽車的算力競賽中,最先感受到壓力的是一群過去很少被看見的人——材料供應(yīng)商。
賴平倫告訴36氪,車企內(nèi)部和材料供應(yīng)商溝通的部門正在發(fā)生明顯的變化。過去主要是采購部門和材料工程團(tuán)隊(duì)打交道,而現(xiàn)在,電子電氣架構(gòu)、熱管理系統(tǒng)、智駕計(jì)算平臺(tái)的團(tuán)隊(duì)都開始更早、更頻繁地介入。她強(qiáng)調(diào),當(dāng)汽車從“機(jī)械產(chǎn)品”變成“高算力終端”,材料開始決定智能系統(tǒng)能跑多快、跑多久、穩(wěn)不穩(wěn)。

當(dāng)前,智能汽車電子電氣架構(gòu)經(jīng)歷著一次徹底重構(gòu)。過去,車輛采用分布式架構(gòu),每個(gè)功能模塊有自己的芯片和控制器,各自為政,發(fā)熱問題相對(duì)孤立?,F(xiàn)在,中央計(jì)算架構(gòu)成為主流,域控制器開始集成十幾個(gè)甚至更多的高算力芯片,功耗從幾十瓦直線上升到幾百瓦。
正如李大超所指出的,當(dāng)單芯片功耗從幾十瓦躍升至數(shù)百瓦,熱管理早已超越配套地位,成為決定算力能否有效釋放、長期穩(wěn)定的核心瓶頸。
傳統(tǒng)散熱方案在智能化需求面前暴露出了短板,存在導(dǎo)熱性能和長期可靠性難以兼顧,界面穩(wěn)定性不足,長期高低溫循環(huán)和汽車工況的震動(dòng)容易使材料失效等問題。但最根本的癥結(jié)在于,熱管理沒有被納入系統(tǒng)設(shè)計(jì)的早期階段。這些問題在低功耗時(shí)代并不突出,但在高算力平臺(tái)下會(huì)被迅速放大。
面對(duì)技術(shù)轉(zhuǎn)型期的挑戰(zhàn),陶氏公司很快調(diào)整了研發(fā)思路。過去,材料商的工作邏輯相對(duì)簡單,客戶提出一個(gè)性能指標(biāo),技術(shù)團(tuán)隊(duì)開發(fā)滿足這個(gè)指標(biāo)的材料?,F(xiàn)在他們還要懂客戶需求,再把應(yīng)用層面的需求翻譯成對(duì)材料的要求。
這意味著,解決問題不能只盯著某一處,而要把導(dǎo)熱、粘接、密封、抗震及電磁屏蔽等參數(shù)放在一起,在系統(tǒng)層面找到最優(yōu)解。依托于久經(jīng)市場驗(yàn)證的有機(jī)硅材料組合,陶氏公司推出了一套支撐智能出行的底層能力系統(tǒng)——“Compute & Cool——讓計(jì)算更快、系統(tǒng)更穩(wěn)定”,“Sense & Protect——讓傳感更精準(zhǔn)、各種環(huán)境下更可靠”,“Connect & Shield——讓連接更清晰、干擾更少”。

這套方案的核心邏輯正是基于上述思考,從單一材料性能的競爭,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)解決方案的協(xié)同,保證智能汽車的整個(gè)體系在長時(shí)間、復(fù)雜工況下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

在十八個(gè)月的競速中,成為“共創(chuàng)者”
智能汽車的迭代速度正在改寫行業(yè)規(guī)則,一款產(chǎn)品的研發(fā)周期從十年前的四年被壓縮至十八個(gè)月以內(nèi)。這并非汽車行業(yè)獨(dú)有的現(xiàn)象——消費(fèi)電子領(lǐng)域早已習(xí)慣了這樣的節(jié)奏。
但汽車的特殊之處在于,它必須在保持車規(guī)級(jí)可靠性標(biāo)準(zhǔn)的前提下完成這場提速。對(duì)材料解決方案提供商而言,如何在這種矛盾中生存成為必答題。正如賴平倫所說,客戶要的不只是“快”,而是“更早、更準(zhǔn)、更協(xié)同”。
這也恰好解釋了陶氏公司為何要在上海專門打造一個(gè)熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。傳統(tǒng)研發(fā)中,材料往往是最后一環(huán)。在芯片選定、方案定型、結(jié)構(gòu)開模之后,才會(huì)去尋找匹配的導(dǎo)熱材料。而陶氏公司嘗試顛覆這一邏輯,材料研發(fā)不再局限于實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),而是從源頭便與客戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用場景深度綁定。

李大超告訴36氪,這種轉(zhuǎn)變對(duì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出了全新的要求。過去,客戶提出需求,技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)需求做材料開發(fā),路徑很清晰?,F(xiàn)在,技術(shù)團(tuán)隊(duì)要在設(shè)計(jì)階段就介入,不僅要懂材料,還要懂客戶的應(yīng)用,明白客戶在聊什么,再把應(yīng)用層面的需求翻譯成材料的要求。這意味著材料工程師的職責(zé)邊界被拓寬了——他們不再是單純的材料專家,而是需要理解整個(gè)系統(tǒng)的人。
這種變化的背后,是一個(gè)正在被行業(yè)普遍接受的共識(shí):在高度集成的電子電氣架構(gòu)下,任何單一環(huán)節(jié)的優(yōu)化都無法保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。芯片廠商優(yōu)化自己的散熱設(shè)計(jì),模組廠商做自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),材料商做自己的材料開發(fā),最后拼在一起,出了問題誰都不知道該找誰。只有當(dāng)材料、結(jié)構(gòu)、工藝一起協(xié)同驗(yàn)證,才能在源頭上解決問題。
賴平倫用“共創(chuàng)”來形容這種新關(guān)系。在汽車行業(yè),材料過去往往是在相對(duì)穩(wěn)定的平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提供支持,供應(yīng)商和客戶之間的關(guān)系相對(duì)線性。但現(xiàn)在,更多的是以共創(chuàng)的形式提前介入客戶的概念設(shè)計(jì)和系統(tǒng)討論,而不是等到方案定案后才提供產(chǎn)品支持。從“賣材料”到“參與方案定義”,這不僅是商業(yè)模式的調(diào)整,更是對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作方式的一次重構(gòu)。
當(dāng)速度快、復(fù)雜度高,任何一家企業(yè)都沒有辦法單獨(dú)找出整個(gè)體系的最優(yōu)解。全產(chǎn)業(yè)鏈必須一起進(jìn)步,一起做選擇題。這正是陶氏公司將熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室落地上海的戰(zhàn)略意圖——把能力前置到創(chuàng)新最活躍的市場,把驗(yàn)證工作從量產(chǎn)階段提前到設(shè)計(jì)階段。在高度壓縮的研發(fā)周期下,這種前移的價(jià)值正在被越來越多的行業(yè)參與者所認(rèn)可。

從智能汽車到人形機(jī)器人,一場更極致的考驗(yàn)
智能汽車的技術(shù)積累,正在向一個(gè)更前沿的領(lǐng)域延伸——具身智能。這并非偶然,汽車和機(jī)器人共享同一套邏輯,高算力芯片需要散熱,傳感器依賴環(huán)境感知,復(fù)雜的電子系統(tǒng)離不開電磁屏蔽。汽車行業(yè)過去幾年在這些維度上的探索,恰好為人形機(jī)器人鋪好了路。
但機(jī)器人帶來的挑戰(zhàn)比汽車更極致。這條賽道仍處在技術(shù)路線和產(chǎn)品形態(tài)高度不確定的階段,這帶來一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題:機(jī)器人企業(yè)對(duì)材料提出的需求往往超出常規(guī)。要在極小空間內(nèi)同時(shí)解決散熱、減震和密封;要求材料在頻繁運(yùn)動(dòng)、反復(fù)彎折下長期可靠;對(duì)輕量化和能效的要求遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)設(shè)備。這些需求并非單一材料性能可以解決,更考驗(yàn)材料在系統(tǒng)層面的綜合能力。
這恰恰揭示了機(jī)器人熱管理與汽車熱管理的本質(zhì)差異。在汽車上,散熱是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)的問題——芯片在工作,熱量產(chǎn)生,通過導(dǎo)熱材料傳遞到散熱器,整個(gè)過程發(fā)生在固定的物理空間內(nèi)。但在機(jī)器人身上,關(guān)節(jié)在動(dòng),熱量在變,導(dǎo)熱路徑在實(shí)時(shí)變化。
從技術(shù)角度看,人形機(jī)器人內(nèi)部存在計(jì)算芯片、關(guān)節(jié)電機(jī)、電池三大熱源。李大超認(rèn)為,最難解決的其實(shí)不是某一個(gè)部件有多熱,而是熱在運(yùn)動(dòng)過程中不斷產(chǎn)生、疊加并遷移。這三者被高度壓縮在有限空間內(nèi),相互影響。特別是關(guān)節(jié)區(qū)域的執(zhí)行器系統(tǒng),同時(shí)集成了電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和電子控制單元,本身就是一個(gè)高集成、高功率密度的系統(tǒng),空間極度受限,使散熱路徑難以優(yōu)化。更關(guān)鍵的是,它長期處于連續(xù)運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和溫度循環(huán)之中。這意味著,材料面對(duì)的不是單純把熱導(dǎo)出去,而是要在導(dǎo)熱、應(yīng)力緩沖、耐疲勞和長期可靠性之間取得平衡。
李大超把這種挑戰(zhàn)形容為“螺螄殼里做系統(tǒng)工程”??臻g小、運(yùn)動(dòng)頻繁、環(huán)境復(fù)雜,這對(duì)導(dǎo)熱和密封材料提出了全新的綜合性要求。材料必須“跟得上運(yùn)動(dòng)”,在反復(fù)彎折、扭轉(zhuǎn)和振動(dòng)條件下,持續(xù)保持穩(wěn)定的導(dǎo)熱路徑,避免因疲勞導(dǎo)致導(dǎo)熱性能衰減。同時(shí),密封可靠性不能隨時(shí)間下降——在高頻運(yùn)動(dòng)場景中,傳統(tǒng)剛性材料容易出現(xiàn)微裂紋或界面失效。

這正是陶氏公司的機(jī)會(huì)所在。將汽車領(lǐng)域已經(jīng)驗(yàn)證成熟的方案,針對(duì)機(jī)器人更極致的空間約束和運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)行定制化調(diào)整,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能力的遷移和升級(jí)。賴平倫說,陶氏公司有很穩(wěn)健的基礎(chǔ),加上一些新材料研發(fā),希望可以在機(jī)器人這個(gè)新領(lǐng)域,扮演一個(gè)幫客戶實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、平臺(tái)化、規(guī)?;慕巧?/p>

“隱形”的價(jià)值,該被看到了
智能汽車的算力競賽還在繼續(xù)。李大超的判斷是,未來兩三年,最大的挑戰(zhàn)是算力持續(xù)提升和物理空間有限的矛盾。汽車和機(jī)器人的設(shè)計(jì)都在追求緊湊,而軟件對(duì)算力的需求還在不斷提升,這對(duì)熱管理的要求只會(huì)越來越高。
應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),陶氏公司已經(jīng)開始提前布局。從解決單一器件的散熱問題,轉(zhuǎn)向整個(gè)體系的系統(tǒng)布局;推動(dòng)材料在高算力、高集成、動(dòng)態(tài)工況下的長期穩(wěn)定性;依托上海的熱管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,加強(qiáng)和本地客戶的協(xié)同創(chuàng)新,把材料更早納入體系設(shè)計(jì)。

但比技術(shù)布局更值得關(guān)注的,是陶氏公司對(duì)自身角色的重新定義。
賴平倫把這種定位概括為“隱形驅(qū)動(dòng)者”。在她看來,隱形并不代表不重要,而是當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)真正穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)候,材料往往不被看見?!安牧峡茖W(xué)的價(jià)值就是,我們不直接參與決策,卻決定了這個(gè)系統(tǒng)是否能持續(xù)做出正確的決策?!?/p>
這句話點(diǎn)出了材料科學(xué)在智能時(shí)代的“存在感”悖論——越是被需要,越容易被忽略。芯片的算力、算法的迭代、軟件的升級(jí),這些是發(fā)布會(huì)上的主角,是媒體追逐的焦點(diǎn)。但沒有材料做支撐,芯片的算力跑不出來,算法的執(zhí)行會(huì)打折扣,軟件的體驗(yàn)會(huì)出問題。
采訪接近尾聲時(shí),我們向賴平倫提出了最后一個(gè)問題——五年后,你希望陶氏公司被記住什么?
她的回答很干脆:“幫助行業(yè)跨過可靠性和可規(guī)模化的那道關(guān)鍵門檻,讓新技術(shù)不只是展示能力,而是真正進(jìn)入現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。”這種長期底層的價(jià)值,往往在當(dāng)下可能不顯眼,但在時(shí)間中一定會(huì)被證明。
這場關(guān)于算力的競賽,最終會(huì)回歸到最本質(zhì)的命題當(dāng)中。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)不斷突破極限,誰在幫它守住底線?正是作為“隱形”的驅(qū)動(dòng)者的“陶氏們”。他們沒有站在聚光燈下,卻讓喧囂中的“算力世界”能夠安穩(wěn)運(yùn)行,得以真正落地。

本文僅代表作者觀點(diǎn),版權(quán)歸原創(chuàng)者所有,如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)谖闹凶⒚鱽碓醇白髡呙帧?/p>
免責(zé)聲明:本文系轉(zhuǎn)載編輯文章,僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布,請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除,您可以發(fā)送材料至郵箱:service@tojoy.com



