2022智能轿车开展趋势哪些技能将成为干流?
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浏览次数:99   发表日期:2022-10-02 10:30:28   来源:环球体育app下载地址

  回望2021在智能轿车范畴咱们见证了一起起大事件,咱们或许会惊呼于某家互联网公司要转型造车了;感叹于某家企业声称自家电动车续航打破1000km了;疑问于车价上涨真的是因为缺芯导致的吗?猎奇于路上一个个装着个“大帽子”的自动驾驭出租车真的和传统打车相同便利安全吗?

  其实跟着轿车的电动化、智能化、网联化和同享化的不断推动落地,越来越多的新技能、新产品应运而生,咱们之所以能在智能车范畴看到现在百家争鸣的现象底层原因是技能的不断进步,简略来说便是科技的赋能。咱们想知道车为何可以自动驾驭就需求首要了解什么是交融感知、车路协同、大算力芯片、高精地图等等技能的内含;想知道电动车续航的上限在哪,就首要要看看电池技能到了一个什么样的境地,4680电池,无钴电池、固态电池、CTP/CTC、刀片电池、800V渠道等等;其他像车辆的电子电器架构、信息安全、热办理体系、混动技能、燃料电池技能这些巨大而杂乱的技能好像底层地基一般决议着未来智能轿车的上层建筑。

  在咱们展望2022年车圈还会有哪些新的开展时咱们无妨先盘绕三项要点技能做一下盘点和解析,一是大算力芯片;二是800V高压SiC渠道;三是多域交融的中心核算架构。这三大块内容将是在本年迎来强势开展和规划上车的关键技能,让咱们挨个聊一聊。

  最近这一年咱们好像常常听到算力TOPS这个词,芯片厂商费尽心机地进步自家产品的算力目标,各家车企也在不断标榜自家的车可以完结整车所少算力的功用,好像马力不再是描绘一辆车功用好坏的唯一标准,算力在现在这个智能车年代也已走到了舞台中心。那么终究什么是算力呢?算力其实简略来说描绘的是一颗芯片的核算才干,TOPS是算力的单位,1TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次(10^12)操作,听起来是不是非常夸大。其实咱们可以类比人类的大脑,人的大脑一般有100亿个神经元,神经元越多也意味着越聪明,那么车要想代替人类来考虑就得有更为强壮的核算才干协助咱们辨认和猜测道路上改变莫测的环境,进步咱们驾驭的安全性。因而芯片算力越大,能处理和应对的场景和功用就越多,在紧迫和杂乱场景下能协助咱们的才干就越强。

  蔚来的ET7/ET5装备了包含5个毫米波雷达、12个超声波雷达、1超远距高精度激光雷达在内的33个高功用传感器,在四颗英伟达Drive Orin芯片的加持下,总算力高达1016 TOPS;

  这还不算完,长城WEY摩卡在毫末智行联合高通研制的“小魔盒3.0”的加持下算力将会到达惊人的1440 TOPS。

  但需求澄清一点上千TOPS的算力不是指单颗芯片而是由多颗芯片集成的一个超大算力渠道,上面咱们说到了蔚来的超算渠道ADAM到达了1016TOPS是因为有四颗单片算力到达254TOPS的Orin芯片加持;因而咱们也对现在干流芯片场上的芯片算力做了一个核算汇总,看看各家芯片都到了一个什么样的水平:

  经过核算表咱们可以发现现在在自动驾驭域,英伟达的Orin芯片是已量产芯片中算力最大的,国产品牌中以黑芝麻的华山2号A1000Pro为首到达了单片算力196TOPS,黑芝麻智能COM杨宇欣就曾表明:“软件界说轿车的条件是硬件先行,只要将硬件的功用和算力准备足够,后续的软件才干快速完结迭代晋级和扩展功用的运用。”因而黑芝麻的开展战略便是硬件先行,尽可能大的铺算力,就像许多寻求缸数和马力的功用爱好者相同,马力不一定用得到,但有必要要有。但任何事都具有两面性,预埋的算力空间尽管给足了,那么本钱必定会上去,就看车厂和顾客愿不愿意为这部分预留算力埋单了。

  当然国产芯片厂地平线也是非常超卓的,上一年发布的征途5芯片到达了128TOPS,而且地平线CEO余凯曾多次表明,地平线并不单纯寻求物理算力,而更垂青深度神经网络算法在芯片上的核算功率,即FPS(Frames Per Second)。看似是一种更为走经济道路的意味。

  其他现在在自动驾驭的芯片范畴国外的三巨子英伟达、高通、英特尔Mobileye的实力依旧不容小觑,在刚刚完毕的CES 2022展会上,这三家也都拿出了看家的本事,英伟达宣告了有更多公司将选用其开放式的DRIVE Hyperion渠道,像沃尔沃高端品牌极星、蔚来、小鹏、抱负轿车、R 轿车和智己轿车均已选用DRIVE Hyperion。该渠道包含高功用核算机和传感器架构,可满意彻底自动驾驭轿车的安全要求。最新一代的DRIVE Hyperion 8 选用了冗余的NVIDIA DRIVE Orin体系级芯片、12个盘绕摄像头、9个雷达、12个超声波模块、1个前置激光雷达和3个内部感知摄像头打造。

  这套体系具有很强的安全冗余,即便在一台核算机或传感器产生毛病的情况下,备份设备也可保证自动驾驭轿车将乘客安全带到目的地。

  高通在自动驾驭范畴推出Snapdragon Ride渠道,可以满意L2+/L3级其他自动驾驭需求。高通近期也宣告了多项协作动态,包含助力通用轿车打造、助力宝马打造其自动驾驭渠道。一起,高通在展会上宣告扩展其技能组合,以应对自动驾驭范畴不断改变的需求。

  英特尔的Mobileye更是一连发布了三颗芯片,分别是EyeQ Ultra,EyeQ 6L和EyeQ 6H。也算是吹响了反扑的号角。

  未来芯片的算力将会是智能轿车开展的柱石,只要算力不断打破,才干使智能车的智能上限拉的更高。

  前面咱们说的芯片算力凹凸决议了一辆车的智能水平,那么接下来咱们要聊的技能便是决议一辆电动车充电快慢的才干。要知道充电慢现已成为了许多电动车用户的一大痛点也是劝退许多用户想要测验电动车的元凶巨恶,尽管现在也有换电技能能极大进步补能功率,但因为本钱高、推行难度大等原因约束着其开展。因而快充是现在开展潜力最大也是最可能成为干流的一种处理计划。

  首要咱们要知道充电快慢是由充电功率决议的,那么咱们回想一下高中的物理常识,功率=电压×电流,即P=U*I,所以想要进步充电功率的途径只要两条,要么增大电压,要么进步电流。

  因而然后开展出两条技能道路,一是以特斯拉极氪为代表的大电门户,二是以保时捷为代表,其他很多厂商紧随支撑的高电压派。先简略说一下大电门户,这个门户最大的难点便是因为电流升高导致的发热问题,相同引进发热公式:Q=I^2Rt,可以看到发热量会随电流的进步而呈指数倍的增加,因而怎么散热成为了开展难题,以特斯拉为例,在V3超充桩上以250Kw的功率充电,最大电流可以高达600A,发热量可想而知,但特斯拉运用水冷充电枪以及多种热办理合作使得这一问题得以处理。而且特斯拉选用大电流为开展方向的原因仍是本钱操控问题,因为高压渠道的元器材会使整车本钱上升,以特斯拉现在不断下探的价格可以看出,高电压明显有些各走各路了。

  那么接下来说回主题高电压渠道。传统的电压渠道一般是400V,高压渠道现在是将电压进步到800V乃至更高水平,高电压可以有用处理大电流的发热问题,低电流+高电压需求配套高压充电桩和车端的高压适配计划。

  车端:车辆自身的动力电池,空调压缩机、电驱动、PTC、OBC、DC/DC等面向高压渠道的零部件都要进行新的规划和调整,以习惯新的高压渠道。

  充电端的晋级还好说,可是车端的元器材晋级则需求新的技能支撑才干完结。之前说到大电流的难题是发热问题,那么高电压的约束要素便是现在车规级的元器材IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),即绝缘栅双极型晶体管。

  它的耐高压才干缺乏,因而就需求选取新的本领高压的资料来代替现有部件,这个新资料便是SiC碳化硅。

  SiC器材作业温度在200℃以上,作业频率在100kHz以上,耐压可达20kV,这些功用均优于传统硅基IGBT;SiC器材的体积为IGBT整机的三分之一至五分之一,分量是IGBT的40%-60%;还可进步体系的功率,在电动轿车不同工况下,SiC器材比IGBT的功耗下降60%-80%,功率可进步1%-3%。

  但也要注意到IGBT在电动轿车上的本钱占有约7%-10%,是除动力电池之外本钱第二高的电动轿车配件。假如选用SiC,现在同一级其他SiC MOSFET的本钱约是IGBT的8-12倍,而且耗费也大于IGBT。所以,假如用高电压渠道,怎么操控本钱也将成为困扰车企的一大难题。

  除了咱们前面说到保时捷Taycan现已运用了800V高压渠道,许多国产品牌也在加快布局。例如像新发布的小鹏G9将搭载800V SiC渠道,并合作480Kw高压超充桩。

  长城沙龙机甲龙也支撑高压渠道,其他像比亚迪春风岚图、吉祥轿车广汽埃安抱负轿车、北汽极狐等很多品牌都将加入到高压渠道的阵营傍边。

  因而无论是大电流和高电压都是为了进步咱们补能的功率,但以现在来看800V的SiC高压渠道有望成为干流,很多车企也将在2022年搭载上车这一渠道,因而本年也将是800V SiC高压渠道的开展元年,尽管还有许多难点有待处理,但咱们可以看到商场的远景是非常不错的。

  聊到这个论题首要咱们需求了解什么是电子电气架构也叫E/E架构,这个架构是指整车电子电气体系的总安置计划,行将轿车里的各类传感器、处理器、线束衔接、电子电气分配体系和软硬件整合在一起,完结整车的功用、运算、动力及能量的分配。

  浅显来讲咱们车辆的四轮驱动、安全气囊、防抱死体系、升降车窗再到收音机车载文娱体系等等功用的完结都需求在这个架构上完结,而且操控各个功用完结的是一个叫ECU的部件,ECU是指电子操控单元也称“行车电脑”,ECU的功用相对单一,根本便是一个ECU完结一个首要功用,那么可想咱们车上有那么多的功用就需求几十种的ECU来操控,因而在前期的E/E架构中是分布式的方式,各个ECU经过CAN和LIN总线衔接在一起,现在因为自动驾驭以及智能座舱的遍及,车里假如还用分布式ECU来操控,那么关于芯片数量,整车本钱以及安全性都提出了很大难题,因而用一个或几个“大脑”来操控全车的ECU与传感器的架构,DCU(Domain Control Unit),即轿车域操控器也就应运而生了。

  现在域操控器典型的是分为动力总成,底盘操控,车身操控,自动驾驭, 智能座舱这5个首要的域。每个域有一个首要的高功用的ECU,负责处理域内的功用处理和转发。域内部一般运用低速总线,各个域之间运用高速总线或许现在用的比较多的车载以太网互联。

  这些域操控里边比较受重视的便是自动驾驭域操控了。曩昔一套ADAS体系,要有好几个独立的ECU才干完结。比方车道偏移和交通辨认ECU, 前向磕碰预警ECU, 泊车辅佐ECU, 盲区检测ECU。有的还有全景环视ECU, 后防磕碰预警ECU 等等,现在有了自动驾驭的域操控器后,一个域就能完结悉数功用了,大大进步了底盘的集成度和功用的集中操控。

  域集中式架构:该架构对ECU完结了进一步的集成,引进DCU(domain controller unit,域操控器)。

  中心核算式架构:该架构对DCU完结了进一步的集成,一切DCU融入一台中心核算机。功用与元件之间的对应联系不复存在,由中心核算机按需指挥执行器。

  在域集中式到中心核算的过程中,还有一种过度的方式便是现在许多车企都在测验的垮域交融。当时形成了两种干流的跨域交融计划:1、按功用交融2、按方位交融。

  按方位交融:依照轿车的物理空间,将全车划分为多个区域,如左车身域、右车身域等。线束数量可以很多削减,开释更多物理空间。特斯拉丰田等均属于此类。

  总归未来的开展方向一定是向着降熵的方向开展,分布式意味着杂乱、紊乱度高,逐级整合终究走向统一办理会使得熵值下降,意味着降本增效,意味着能拓宽更多的功用。

  智能轿车势必在2022年迎来新一轮更为强势的腾跃与开展,咱们经过这些前沿科技的的底层逻辑了解到了未来开展的大趋势,也愈加等待本年咱们会看到什么更新、更强的技能出现,作为顾客咱们在简略了解了功用背面的技能内含后就能在挑选产品的时分更有主动性和发言权,也更能分辩哪些车企是真的有硬实力的。期望未来咱们能一起见证这场智能车的革新,带给咱们愈加舒适、安全、酷炫的出行体会。

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