Artikel yang mengambil kira arah aliran pembangunan dan teknologi arus perdana kereta pintar

Dengan kemajuan berterusan dalam bidang elektrifikasi, kecerdasan, rangkaian dan perkongsian kereta, semakin banyak teknologi baharu dan produk baharu telah muncul Sebab mengapa kita dapat melihat dalam bidang kereta pintar Sebab asas untuk adegan hari ini daripada ratusan bunga yang mekar adalah kemajuan teknologi yang berterusan.

Jika kita ingin tahu mengapa kereta boleh memandu secara autonomi, kita perlu terlebih dahulu memahami konotasi penderiaan bercantum, kerjasama kenderaan-jalan, cip kuasa pengkomputeran yang besar, peta berketepatan tinggi dan lain-lain teknologi; jika kita ingin mengetahui tentang elektrik Untuk menentukan had atas hayat bateri kenderaan, kita mesti terlebih dahulu melihat keadaan teknologi bateri, seperti bateri 4680, bateri bebas kobalt, bateri keadaan pepejal, CTP/CTC, bilah bateri, platform 800V, dsb. sebagai tambahan, seni bina elektronik dan elektrik kenderaan Teknologi yang besar dan kompleks seperti keselamatan maklumat, sistem pengurusan haba, teknologi hibrid dan teknologi sel bahan api adalah seperti asas asas yang menentukan superstruktur masa depan kereta pintar.

Sementara kami menantikan perkembangan baharu dalam rim pada tahun 2022, kami juga boleh melakukan inventori dan analisis sekitar tiga teknologi utama, satu ialah cip kuasa pengkomputeran tinggi; Platform SiC voltan tinggi 800V yang ketiga ialah seni bina pengkomputeran pusat untuk penyepaduan berbilang domain. Ketiga-tiga kandungan ini adalah teknologi utama yang akan membawa kepada pembangunan yang kukuh dan pelancaran berskala besar pada tahun 2022. Mari kita bincangkan satu demi satu.

1 1000TOPS platform pengkomputeran kuasa pengkomputeran besar menyambut tahun pertama pengeluaran dan pemasangan besar-besaran

Tahun ini kita nampaknya sering mendengar tentang pengkomputeran power TOPS Dengan perkataan ini, pengeluar cip memerah otak mereka untuk menambah baik penunjuk kuasa pengkomputeran produk mereka sendiri Pelbagai syarikat kereta juga sentiasa mempamerkan bahawa kereta mereka boleh mencapai prestasi dengan kuasa pengkomputeran yang kurang daripada keseluruhan kenderaan tidak lagi digunakan untuk menggambarkan prestasi kereta Satu-satunya kriteria untuk perkara yang buruk ialah kuasa pengkomputeran telah berpindah ke tengah-tengah pentas dalam era kereta pintar ini. Jadi apakah sebenarnya kuasa pengkomputeran?

Kuasa pengkomputeran hanya menerangkan kuasa pengkomputeran cip ialah unit kuasa pengkomputeran 1TOPS bermakna pemproses boleh melakukan satu trilion kali sesaat (10 ^12) Operasi. adakah ia kedengaran sangat berlebihan? Malah, kita boleh membandingkannya dengan otak manusia Otak manusia secara amnya mempunyai 10 bilion neuron Lebih banyak neuron, lebih pintar, jadi jika kereta itu ingin menggantikan manusia dalam pemikiran, ia mesti mempunyai kuasa pengkomputeran yang lebih berkuasa kami mengenal pasti dan Menjangka persekitaran yang tidak menentu di jalan raya dan meningkatkan keselamatan pemanduan kami. Oleh itu, lebih besar kuasa pengkomputeran cip, lebih banyak senario dan fungsi yang boleh dikendalikan dan bertindak balas, dan lebih kuat keupayaannya untuk membantu kami dalam senario kecemasan dan kompleks.

Kenderaan Salon Mecha Dragon yang dikeluarkan di Pameran Auto Guangzhou pada akhir tahun lepas mempunyai kuasa pengkomputeran 400TOPS

Nio's ET7 /ET5 dilengkapi dengan 33 penderia berprestasi tinggi, termasuk radar gelombang 5 milimeter, 12 radar ultrasonik, dan 1 lidar ketepatan tinggi jarak jauh ultra Dengan sokongan empat cip NVIDIA Drive Orin, jumlah kuasa pengkomputeran adalah setinggi sebagai 1016 TOPS;

Ini belum berakhir, kuasa pengkomputeran Great Wall WEY Mocha akan mencapai 1440 TOPS yang menakjubkan dengan berkat “Little Magic Box 3.0” yang dibangunkan oleh Haomo Zhixing dan Qualcomm.

Tetapi perlu dijelaskan bahawa kuasa pengkomputeran ribuan TOPS tidak merujuk kepada satu cip tetapi platform kuasa pengkomputeran super besar yang disepadukan oleh berbilang cip kuasa di atas. Platform pengkomputeran ADAM telah mencapai 1016TOPS kerana terdapat empat cip Orin dengan kuasa pengkomputeran cip tunggal 254TOPS Oleh itu, kami juga telah membuat ringkasan statistik kuasa pengkomputeran cip semasa untuk melihat apa setiap cip. telah dicapai. kuasa pengkomputeran di kalangan cip yang dikeluarkan secara besar-besaran Antara jenama domestik, Black Sesame's Huashan 2 A1000Pro adalah yang pertama mencapai kuasa pengkomputeran cip tunggal 196TOPS Black Sesame Smart COM Yang Yuxin pernah berkata: “Premis kereta yang ditakrifkan oleh perisian ialah perkakasan diutamakan hanya dengan menyediakan prestasi dan kuasa pengkomputeran perkakasan yang mencukupi, perisian seterusnya dapat dengan cepat merealisasikan peningkatan berulang dan aplikasi fungsi lanjutan.”

Oleh itu, strategi pembangunan Black Sesame adalah untuk utamakan perkakasan dan sebarkan kuasa pengkomputeran sebanyak mungkin, sama seperti peminat prestasi yang mengejar bilangan silinder dan kuasa kuda, kuasa kuda mungkin tidak tersedia, tetapi ia mesti tersedia. Tetapi segala-galanya mempunyai dua sisi Walaupun ruang kuasa pengkomputeran yang dikhaskan adalah mencukupi, kos pasti akan meningkat Ia bergantung kepada sama ada pengeluar kereta dan pengguna sanggup membayar untuk bahagian kuasa pengkomputeran yang disimpan ini.

Sudah tentu, kilang cip domestik Horizon juga sangat baik cip The Journey 5 yang dikeluarkan tahun lepas mencapai 128TOPS, dan Ketua Pegawai Eksekutif Horizon Yu Kai telah menyatakan berkali-kali bahawa Horizon adalah. bukan sekadar mengejar kuasa pengkomputeran Fizikal, tetapi lebih menekankan kepada kecekapan pengkomputeran algoritma rangkaian saraf dalam pada cip, iaitu, FPS (Bingkai Sesaat). Ia nampaknya pendekatan yang lebih menjimatkan.

Selain itu, kekuatan tiga syarikat gergasi asing NVIDIA, Qualcomm dan Intel Mobileye dalam bidang cip pemanduan autonomi tidak boleh dipandang remeh Pada pameran CES 2022, ketiga-tiga syarikat ini juga mempersembahkan produk mereka, Nvidia telah mengumumkan bahawa lebih banyak syarikat akan menggunakan platform DRIVE Hyperion terbukanya Polestar, NIO, Xpeng, Li Auto, R Auto dan Zhiji Auto semuanya telah menggunakan DRIVE Hyperion.

Platform ini termasuk komputer berprestasi tinggi dan seni bina sensor untuk memenuhi keperluan keselamatan untuk kenderaan autonomi sepenuhnya. Generasi terbaru DRIVE Hyperion 8 dibina dengan sistem-on-cip NVIDIA DRIVE Orin yang berlebihan, 12 kamera sekeliling, 9 radar, 12 modul ultrasound, 1 lidar menghadap hadapan dan 3 kamera persepsi dalaman.

Sistem ini mempunyai lebihan keselamatan yang kukuh Walaupun sekiranya berlaku kegagalan komputer atau sensor, peranti sandaran boleh memastikan kereta pandu sendiri membawa penumpang selamat sampai ke destinasi mereka.

Qualcomm telah melancarkan platform Snapdragon Ride dalam bidang pemanduan autonomi, yang boleh memenuhi keperluan pemanduan autonomi tahap L2+/L3. Qualcomm juga baru-baru ini mengumumkan beberapa perkembangan kerjasama, termasuk membantu General Motors dalam membina Cadillac LYRIQ dan membantu BMW dalam membina platform pemanduan autonominya. Pada masa yang sama, Qualcomm mengumumkan pada pameran itu bahawa ia sedang mengembangkan portfolio teknologinya untuk bertindak balas terhadap perubahan keperluan bidang pemanduan autonomi.

Intel’s Mobileye telah mengeluarkan tiga cip berturut-turut, iaitu EyeQ Ultra, EyeQ 6L dan EyeQ 6H. Ia boleh dianggap sebagai membunyikan panggilan clarion untuk serangan balas.

Kuasa pengkomputeran cip masa hadapan akan menjadi asas pembangunan kereta pintar Hanya dengan penembusan berterusan dalam kuasa pengkomputeran boleh had atas kecerdasan kereta pintar dinaikkan lebih tinggi.

2 Platform SiC voltan tinggi 800V akan menjadi senjata ajaib untuk syarikat kereta

Kuasa pengkomputeran cip yang kami nyatakan sebelum ini menentukan kecerdasan tahap kereta, maka teknologi yang akan kita bicarakan seterusnya ialah keupayaan untuk menentukan kelajuan pengecasan kenderaan elektrik.

Anda mesti tahu bahawa pengecasan perlahan telah menjadi titik kesakitan utama bagi ramai pengguna kenderaan elektrik dan juga punca yang tidak menggalakkan ramai pengguna daripada mencuba kenderaan elektrik Walaupun pada masa ini terdapat teknologi pertukaran bateri yang boleh sangat Meningkatkan kecekapan penambahan tenaga, tetapi pembangunannya dihadkan kerana kos yang tinggi dan kesukaran dalam promosi. Oleh itu, pengecasan pantas kini merupakan penyelesaian dengan potensi pembangunan yang paling besar dan berkemungkinan besar untuk menjadi arus perdana.

Pertama sekali, kita perlu tahu bahawa kelajuan pengecasan ditentukan oleh kuasa pengecasan kemudian mari kita ingat kembali pengetahuan fizik di sekolah menengah, kuasa = voltan × arus, iaitu, P = U*I, jadi kita mahu Terdapat hanya dua cara untuk meningkatkan kuasa pengecasan, sama ada meningkatkan voltan atau meningkatkan arus.

Hasilnya, dua laluan teknikal telah dibangunkan, satu ialah sekolah arus tinggi yang diwakili oleh Tesla dan Ji Krypton, dan satu lagi ialah sekolah voltan tinggi yang diwakili oleh Porsche dan disokong oleh banyak pengeluar lain. Mari kita bercakap secara ringkas tentang sekolah semasa Kesukaran terbesar sekolah ini adalah masalah pemanasan yang disebabkan oleh peningkatan arus Kami juga memperkenalkan formula pemanasan: Q=I^2Rt arus meningkat, jadi bagaimana untuk menghilangkan haba telah menjadi masalah pembangunan Mengambil Tesla sebagai contoh, apabila mengecas pada supercharger V3 dengan kuasa 250Kw, arus maksimum boleh setinggi 600A , tetapi Tesla menggunakan pistol pengecas yang disejukkan air dan Pelbagai penyelesaian pengurusan haba membolehkan masalah ini diselesaikan. Selain itu, sebab mengapa Tesla memilih arus tinggi sebagai hala tuju pembangunannya adalah disebabkan oleh isu kawalan kos, kerana komponen platform voltan tinggi akan meningkatkan kos keseluruhan kenderaan Ia boleh dilihat daripada harga semasa Tesla yang menurun voltan tinggi jelas agak bertentangan dengan keadaan.

Kemudian mari kita kembali kepada topik platform voltan tinggi. Platform voltan tradisional biasanya 400V Platform voltan tinggi pada masa ini menaikkan voltan kepada 800V atau lebih tinggi dengan berkesan boleh menyelesaikan masalah pemanasan arus besar + voltan tinggi memerlukan timbunan pengecasan voltan tinggi penyelesaian penyesuaian di hujung kenderaan.

Taman pengecasan: senapang pengecas, penyentuh, abah-abah pendawaian, fius dan komponen lain mesti diganti dan dinaik taraf kepada bahan kalis voltan tinggi.

Hujung kenderaan: Bateri kuasa kenderaan itu sendiri, pemampat penyaman udara, pemacu elektrik, PTC, OBC, DC/DC dan komponen lain untuk platform voltan tinggi mesti direka bentuk baharu dan diselaraskan, untuk menyesuaikan diri dengan platform voltan tinggi baharu.

Naik taraf hujung pengecasan tidak mengapa, tetapi peningkatan komponen hujung kenderaan memerlukan sokongan teknikal baharu untuk direalisasikan. Telah disebut sebelum ini bahawa masalah arus tinggi adalah masalah haba, jadi faktor pengehad voltan tinggi ialah komponen gred automotif semasa IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), iaitu transistor bipolar get terlindung.

Ia mempunyai rintangan tekanan tinggi yang tidak mencukupi, jadi perlu memilih bahan tahan tekanan tinggi baharu untuk menggantikan bahan baharu ini ialah silikon pengkarbonan SiC.

Peranti SiC mempunyai suhu operasi melebihi 200°C, frekuensi operasi melebihi 100kHz, dan voltan tahan sehingga 20kV lebih baik daripada peranti berasaskan silikon tradisional. Jumlah peranti SiC adalah satu pertiga hingga satu perlima daripada keseluruhan mesin IGBT, dan beratnya ialah 40% -60% daripada IGBT; Di bawah keadaan operasi kenderaan elektrik yang berbeza, peranti SiC lebih kecil daripada IGBT Penggunaan kuasa dikurangkan sebanyak 60%-80%, dan kecekapan boleh ditingkatkan sebanyak 1%-3%.

Tetapi perlu diingatkan juga bahawa IGBT menyumbang kira-kira 7%-10% daripada kos kenderaan elektrik, menjadikannya aksesori kenderaan elektrik kedua paling mahal selepas bateri kuasa. Jika SiC digunakan, kos semasa SiC MOSFET pada tahap yang sama adalah kira-kira 8-12 kali ganda daripada IGBT, dan kerugian juga lebih besar daripada IGBT. Oleh itu, jika platform voltan tinggi digunakan, cara mengawal kos juga akan menjadi masalah utama bagi syarikat kereta.

Selain Porsche Taycan yang kami nyatakan sebelum ini yang sudah menggunakan platform voltan tinggi 800V, banyak jenama domestik turut mempercepatkan susun aturnya. Sebagai contoh, Xpeng G9 yang baru dikeluarkan akan dilengkapi dengan platform SiC 800V dan akan dilengkapi dengan cerucuk pengecas super voltan tinggi 480Kw.

The Great Wall Salon Mecha Dragon juga menyokong platform voltan tinggi, seperti BYD, Dongfeng Lantu, Geely Automobile, GAC Aian, Li Auto, dan BAIC Banyak jenama seperti Jihu akan menyertai kem platform voltan tinggi.

Oleh itu, kedua-dua arus tinggi dan voltan tinggi adalah untuk meningkatkan kecekapan penambahan tenaga kami, tetapi pada masa ini, platform voltan tinggi 800V SiC dijangka menjadi arus perdana, dan banyak kereta syarikat juga akan mengguna pakainya Dengan mengambil kira platform ini, tahun ini juga akan menjadi tahun pertama untuk pembangunan platform voltan tinggi 800V SiC Walaupun masih terdapat banyak kesukaran yang perlu diselesaikan, kita dapat melihat bahawa prospek pasaran sangat baik.

3 Seni bina elektronik dan elektrik automotif berkembang daripada seni bina teragih kepada integrasi berbilang domain

Untuk bercakap tentang topik ini, mula-mula kita perlu memahami apa itu seni bina elektronik dan elektrik , juga dipanggil E/E Architecture, seni bina ini merujuk kepada pelan susun atur keseluruhan sistem elektronik dan elektrik kenderaan, yang mengintegrasikan pelbagai sensor, pemproses, sambungan abah-abah pendawaian, sistem pengedaran elektronik dan elektrik serta perisian dan perkakasan dalam kenderaan untuk merealisasikan fungsi, pengkomputeran, dan kuasa kenderaan dan pengagihan tenaga.

Secara umumnya, pelaksanaan pacuan empat roda kenderaan kami, beg udara, sistem brek antikunci, tingkap lif dan sistem hiburan radio dalam kereta semuanya perlu dilaksanakan pada ini seni bina. Lengkap, dan apa yang mengawal setiap fungsi adalah komponen yang dipanggil ECU merujuk kepada unit kawalan elektronik, juga dikenali sebagai "komputer memandu". Oleh itu, anda boleh bayangkan bahawa terdapat begitu banyak fungsi memerlukan berpuluh-puluh ECU untuk dikawal Oleh itu, dalam seni bina E/E awal, ia adalah dalam bentuk yang diedarkan setiap ECU disambungkan bersama-sama melalui bas CAN dan LIN pemanduan autonomi dan kokpit pintar, Jika ECU yang diedarkan digunakan untuk mengawal kereta, maka akan ada masalah besar dengan bilangan cip, kos keseluruhan kenderaan, dan keselamatan Oleh itu, satu atau beberapa "otak" digunakan untuk mengawal ECU dan seni bina sensor keseluruhan kereta, DCU (Domain Control Unit), iaitu, pengawal domain automotif wujud.

Pada masa ini pengawal domain biasanya dibahagikan kepada lima domain utama: powertrain, kawalan casis, kawalan badan, pemanduan autonomi dan kokpit pintar. Setiap domain mempunyai ECU berprestasi tinggi utama, yang bertanggungjawab untuk memproses dan memajukan fungsi dalam domain. Bas berkelajuan rendah biasanya digunakan dalam domain, dan bas berkelajuan tinggi atau sambungan Ethernet automotif yang biasa digunakan digunakan antara domain.

Antara kawalan domain ini, yang menarik lebih perhatian ialah kawalan domain pemanduan autonomi. Pada masa lalu, sistem ADAS memerlukan beberapa ECU bebas untuk dilaksanakan. Contohnya, ECU pelepasan lorong dan pengecaman trafik, ECU amaran perlanggaran hadapan, ECU bantuan tempat letak kereta, dan ECU pengesanan titik buta. Sesetengahnya juga mempunyai ECU paparan panoramik, ECU amaran perlanggaran belakang, dsb. Kini terdapat pengawal domain untuk pemanduan autonomi, satu domain boleh merealisasikan semua fungsi, yang meningkatkan integrasi casis dan kawalan fungsi terpusat.

Pembangunan seni bina E/E masa hadapan akan berkembang ke arah pengkomputeran pusat berpusat domain teragih:

Seni bina teragih: Di bawah seni bina ini, terdapat hubungan yang sepadan antara ECU dan fungsi yang dilaksanakan.

Seni bina terpusat domain: Seni bina ini menyepadukan lagi ECU dan memperkenalkan DCU (unit pengawal domain, pengawal domain).

Seni bina pengkomputeran pusat: Seni bina ini menyepadukan lagi DCU, dan semua DCU disepadukan ke dalam komputer pusat. Tiada koresponden antara fungsi dan komponen komputer pusat mengarahkan penggerak mengikut keperluan.

Dalam proses pemusatan domain kepada pengkomputeran pusat, terdapat satu lagi bentuk gabungan domain yang berlebihan yang sedang dicuba oleh banyak syarikat kereta. Pada masa ini, terdapat dua penyelesaian penyepaduan merentas domain arus perdana: 1. Gabungan mengikut fungsi 2. Gabungan mengikut lokasi.

Integrasi mengikut fungsi: seni bina tiga domain. Seni bina tiga domain membahagikan keseluruhan kenderaan kepada tiga domain berfungsi: kawalan kenderaan (pengawal domain kenderaan, VDC), pemanduan pintar (pengawal domain ADAS, ADC) dan kokpit pintar (pengawal domain kokpit, CDC) untuk merealisasikan pemanduan kenderaan dan autonomi memandu masing-masing , infotainment dan fungsi lain. Sebagai contoh, seni bina E3 platform MEB Volkswagen, seni bina model iNEXT BMW dan seni bina CC Huawei semuanya termasuk dalam kategori ini.

Penyatuan mengikut lokasi: Mengikut ruang fizikal kereta, keseluruhan kereta dibahagikan kepada beberapa kawasan, seperti kawasan badan kiri, kawasan badan kanan, dsb. Bilangan abah-abah wayar boleh dikurangkan dengan ketara, membebaskan lebih banyak ruang fizikal. Tesla, Toyota, dll. semuanya termasuk dalam kategori ini.

Ringkasnya, hala tuju pembangunan masa hadapan mestilah ke arah mengurangkan entropi Pengedaran bermakna kerumitan dan kekeliruan yang tinggi integrasi peringkat demi peringkat dan akhirnya pengurusan bersatu akan mengurangkan nilai entropi, yang bermaksud pengurangan kos dan peningkatan kecekapan. Ini bermakna lebih banyak fungsi boleh dikembangkan.

Atas ialah kandungan terperinci Artikel yang mengambil kira arah aliran pembangunan dan teknologi arus perdana kereta pintar. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!