時間就是金錢。對于初創(chuàng)公司來說，這種觀念無疑是一個關鍵的驅(qū)動因素。開發(fā)原型、完成迭代并交付市場就緒產(chǎn)品的競賽是與生俱來的。總部位于德克薩斯州的初創(chuàng)公司 Revolt 在設計其開發(fā)流程時就考慮到了這種緊迫性。憑借經(jīng)驗和技術專長，該團隊在不到一年的時間內(nèi)制造出了一輛全尺寸混合動力電動半掛卡車。

Revolt 的開端

與其他初創(chuàng)公司相比，Revolt （https://www.revoltmotors.io/）的成立可能被認為是獨特的。Revolt 從一開始就擁有一家全國性卡車運輸公司作為合作伙伴。該運輸公司相信混合動力傳動系統(tǒng)的概念，但并未積極自行開發(fā)該技術。當一批資產(chǎn)可用時，這成為了創(chuàng)始團隊準備迎接的機遇之門。Revolt 總裁兼首席執(zhí)行官 Gus Gardner 表示：“這是一個無需籌集十億美元就能嘗試新技術的機會。我們以白手起家，用不同的方式做事，并利用我們現(xiàn)有的資源；這是一種美國精神式的方法。”

重型卡車電氣化的橋梁

Revolt 是針對重型卡車運輸市場的解決方案。重型卡車運輸不僅對運營商昂貴，對社會也是如此，其排放量占交通運輸總排放量的 26%。關于如何建立更可持續(xù)實踐的討論導致許多公司競相制造氫燃料或全電動卡車。Revolt 采取了不同的方法。Revolt 首席技術官 Chandra Patil 解釋道：“我們的動機是在當今技術與未來之間架起一座橋梁，解決柴油與氫能或電力之間的空白地帶。有了混合動力汽車，電動汽車的普及變得更加容易，因為我們可以解決燃油效率等顧慮，并構建通往未來的路徑?！?/p>

Revolt 正在為 8 級半掛卡車構建一種新型串聯(lián)式混合動力電動傳動系統(tǒng)。該傳動系統(tǒng)使用柴油發(fā)電機為電池充電。這種組合允許駕駛員保持他們習慣的駕駛體驗：增加的馬力、扭矩和更高的牽引能力。同時，現(xiàn)成的柴油燃料最大限度地減少了純電動汽車可能遇到的有效載荷能力降低和里程焦慮等潛在缺點。

展示 Revolt 混合動力半掛卡車組件的圖表。（圖片由 Revolt 提供）

該傳動系統(tǒng)將燃料消耗降低了 40%，為運營商帶來了可觀的節(jié)省。除了最大限度地減少直接排放外，Revolt 還關注對整個供應鏈、排放和成本的影響。這輛卡車僅使用兩個 110 kWh 的電池組，相比之下，電動卡車領域的某些車輛使用了 10 個以上的電池組，Revolt 旨在減少對社會的全部凈影響。

雖然一些初創(chuàng)公司渴望徹底改革現(xiàn)有技術，但 Revolt 并不試圖從頭開始制造一輛新卡車。他們的使命是在已建立的現(xiàn)有基礎設施內(nèi)構建更好的卡車和更好的駕駛體驗。正如 Gardner 所描述的，“[我們的技術] 是卡車除了駕駛室和車架縱梁之外的一切；有些公司制造駕駛室，他們很擅長，就讓他們做正確的事?！边@種心態(tài)使他們能夠有意識地專注于已建立的半掛卡車框架內(nèi)的傳動系統(tǒng)，并賦能了快速的開發(fā)周期。

仿真是快速開發(fā)的關鍵

Gardner 和 Patil 希望以創(chuàng)紀錄的速度開發(fā)一輛卡車，這與他們傳統(tǒng)的行業(yè)背景背道而馳。Patil 說明了初創(chuàng)公司的開發(fā)與他在大公司的經(jīng)驗有何不同：“從需求[到變更]沒有快速的周轉(zhuǎn)，必須有一個流程，而這可能會拖慢系統(tǒng)。在我們的初創(chuàng)公司，我們可以根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進行調(diào)整，并快速改變我們的做事方式，以有效地消除系統(tǒng)中的任何低效率或故障?！?/p>

對于 Patil 來說，塑造 Revolt 的開發(fā)流程是一個挑戰(zhàn)漸進式創(chuàng)新極限的時機。Patil 規(guī)劃了三個主要的開發(fā)階段，為成功奠定了基礎：1. 構建仿真模型，2. 創(chuàng)建原型，以及 3. 反復迭代和微調(diào)原型，以達到量產(chǎn)意向車輛的標準。

仿真通常是開發(fā)的關鍵第一步，特別是對于預算和資源非常有限的初創(chuàng)公司而言。Patil 解釋了這種重要性：“大多數(shù)時候，人們想在不了解車輛應該做什么的情況下看到卡車上路。雖然功能是可以實現(xiàn)的，但它不可擴展，這意味著你最終得到的電機可能在場景 A 中工作，但在場景 B 中不工作?！庇谜娴牧慵y試這一點極其昂貴，并且會顯著增加產(chǎn)品周期的時間。

使用 Simulink 和 Simscape 模塊仿真的 Revolt 半掛卡車的行駛工況。（圖片由 Revolt 提供）

該團隊首先從現(xiàn)有車輛收集了廣泛的性能數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的獲取沒有產(chǎn)生任何成本，并構成了仿真過程的基礎。這些數(shù)據(jù)涵蓋了多種來源，包括供應商提供的組件和技術規(guī)格、從在線地圖工具（如 Google Maps 地圖服務和 GPX 轉(zhuǎn)換器）獲得的道路動力學數(shù)據(jù)，以及標準化的 EPA 駕駛循環(huán)。使用 Simulink 和 Simscape，他們構建了數(shù)據(jù)驅(qū)動的仿真，以確定其新系統(tǒng)的最佳尺寸和配置。Simulink 對 Revolt 節(jié)省寶貴的成本資源起到了重要作用。Patil 指出：“作為一家初創(chuàng)公司，你必須靈活敏捷地了解需求，這樣才不會為了達到同樣的結果而在成本上不堪重負。這就是我覺得仿真對于獲得我們想要的東西至關重要的原因。”令人印象深刻的是，Revolt 僅用了四個月就從想法走向了原型。

“我們的快速開發(fā)得益于現(xiàn)成的 MathWorks 工具。與其他可能需要一年或更長時間的方法相比，我們僅用了四個月就達到了現(xiàn)在的水平?！?— Chandra Patil，Revolt 首席技術官

集成 Simulink 和 Raptor

有了堅實的理論基礎，團隊迅速推進到原型設計階段。該團隊使用 Raptor-Dev 平臺和來自 New Eagle 的現(xiàn)成 ECU，結合 Simulink 來加速開發(fā)。Raptor 通過無縫工具鏈擴展了 Simulink 環(huán)境，允許 Revolt 工程師直接在生產(chǎn)級 ECU 硬件上設計、仿真和部署控制策略，只需單擊一下即可從 Simulink 生成嵌入式代碼。

此工作流消除了大量手工編碼的需求，并確保了安全合規(guī)性。這種簡化的、基于模型的流程使團隊能夠快速對系統(tǒng)組件進行原型設計、集成和測試，在整個開發(fā)過程中進行快速更新和改進。Raptor 和 Simulink 之間的緊密集成極大地縮短了從模型到移動車輛再到生產(chǎn)的路徑。“很明顯，Revolt 正在利用 Raptor 和 MathWorks 工具等創(chuàng)新技術來加速其開發(fā)周期和上市時間。這種簡化的方法有助于他們更快地適應和迭代系統(tǒng)，提高整體開發(fā)效率?！盢ew Eagle 稱贊道。

Revolt 用于嵌入式代碼生成的 Raptor 平臺。（圖片由 Revolt 提供）

現(xiàn)在，隨著一輛功能齊全的車輛上路，團隊正進入一個新的階段：迭代改進。他們繼續(xù)收集運行數(shù)據(jù)，將其反饋到模型中以完善仿真，更新控制策略，并實施新算法以優(yōu)化燃油節(jié)省并提高效率。

支持創(chuàng)新的資源

在成立初創(chuàng)公司時，讓合適的人員和合適的工具到位是不可或缺的。憑借 Patil 帶來的專業(yè)知識和愿景，他迅速為團隊配置了 MATLAB and Simulink Suites for Startups，讓團隊可以無限制地訪問 MathWorks 提供的全套工具。“在初創(chuàng)公司起步階段，你不知道你需要什么。試圖購買工具箱和軟件許可證，然后意識到這不合適，這是我過去感到非常痛苦的地方，”Patil 分享道。從一開始就為團隊提供所有工具減少了開發(fā)時間中的許多摩擦。初創(chuàng)項目使 Revolt 能夠預測未來的需求。Patil 解釋說：“初創(chuàng)項目告訴你來年的預算需求是什么樣子的，因為我可以了解開始和繼續(xù)開發(fā)需要什么合適的軟件套件?！?/p>

為了充分利用所選工具的功能，補充支持至關重要。Patil 分享說，MathWorks 在線資源，如視頻網(wǎng)站、File Exchange 和博客 Blogs，使他能夠?qū)λ麄兊南敕ㄟM行建模?！芭c其試圖開發(fā)一切，我能夠利用 MathWorks 已經(jīng)擁有的東西快速達到擁有功能模型的那一步，”他描述道。

有趣的是，Patil 還指出，MathWorks 的學生挑戰(zhàn)賽是一項寶貴的資源?！八麄冇邢喈敹嗟男畔?— 針對同一問題的新方法引起了我的興趣，”他描述道，“當我繼續(xù)閱讀時，我有意或無意地在我的開發(fā)中實施了那里展示的東西?！?/p>

對于 Revolt 來說，MathWorks 工具不僅僅是工作流的一部分 — 它們是快速、數(shù)據(jù)驅(qū)動且持續(xù)改進的開發(fā)流程的支柱，該流程正迅速將他們的技術從概念帶入商業(yè)現(xiàn)實。

展望未來

Revolt 團隊對其技術充滿熱情，這激勵著這個小團隊。“看到一小群真正有才華的人能做什么真是太神奇了?？粗鴪F隊在短短兩個多月內(nèi)創(chuàng)造出一個全新的系統(tǒng)，創(chuàng)新的速度令人難以置信，”Gardner 總結道。

在接下來的幾個月里，他們將著手實現(xiàn)下一個里程碑，包括舉辦“試乘試駕”活動，向?qū)Ｗ⒂谇鍧嵓夹g的行業(yè)專家展示該技術。同時，他們正在完成開發(fā)的第三階段，目標是發(fā)布其量產(chǎn)意向車輛，并在 2025 年底前開始擴展車隊試驗。

Revolt 的混合動力半掛卡車。（圖片由 Revolt 提供）

Gardner 預計這種混合動力架構將在未來幾年變得更加流行。汽車和采礦行業(yè)已經(jīng)擁有類似的技術，增程式車輛和混合動力礦用卡車對運營商來說是標準的。他預計 OEM 可能會發(fā)展并在其車隊中部署這項技術。

Patil 很高興看到他們正在構建的東西成為現(xiàn)實?！皝碜詡鹘y(tǒng)世界，你可以為了正確的需求、正確的設計而工作，用 C 和 C++ 編寫所有代碼，但當你意識到你做了什么時，你幾乎已經(jīng)離開了公司。產(chǎn)品生命周期可能太長，以至于你看不到你做了什么?！彼偨Y道：“有了像 MathWorks 平臺這樣的快速原型設計工具和仿真，我非常高興我設計的東西能在不到六個月的時間里在路上行駛。我是這種開發(fā)生命周期的忠實擁護者?！?/p>

*本文內(nèi)容采用了機器翻譯