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新能源汽车迎来拐点,即将实现全面智能化

2023-11-10 166

近年来,我们似乎正在经历一场从燃油到电力的汽车智能化浪潮。

根据乘联会的数据,今年上半年全国新能源汽车L2级以上辅助驾驶装备率达到了39.0%,其中16-24万车型为49.7%,而24万以上车型更接近80%。换句话说,智能驾驶已成为新能源汽车用户不可或缺的基本配置。

过去是难以想象的情景。

在燃油车时代,汽车制造商通常只有两种选择:追求极致性能或追求极致经济性。一个例子是早期的气缸竞赛,这是燃油时代最典型的进化思路。一般来说,4个气缸通常足够满足日常驾驶需求,但为了实现最佳动力表现,一些性能车和超跑采用8缸或12缸,布加迪甚至增加到16缸,然而更多的气缸也意味着更高的油耗,所以在家用车中,6缸引擎开始消声匿迹,3缸引擎却登上了历史舞台。

在排量有限的情况下,发动机输出能力更多取决于其进气能力。因此,燃油车时代发明了涡轮增压和缸内直喷技术。涡轮增压可以压缩空气,提高气缸的进气量,而缸内直喷则可以使燃油燃烧更充分,兼顾经济性。最终,这套组合拳结束了简单粗暴的大排量时代。

在另一方面,燃油效率的决定因素是热效率。由于发动机将化学能转化为动能,转换效率往往不太高,一般热效率只在30%至40%之间,即使是顶尖发动机如马自达的SkyActiv-X也只能达到43%。其中50%-60%的能耗浪费在废气和冷却液中,因此需要提高压缩比以实现更充分的燃烧。一些领先的汽车制造商已经实现了惊人的18:1的压缩比。

然而,即使燃油车在性能和经济性方面取得了巨大进展,”体验”从未被真正放在重要位置上。

在燃油车时代,人们对舒适的理解是更大的空间尺寸、更好的内饰用料、多功能真皮座椅以及几个大品牌音响系统,智能科技并不那么重要。尽管早在第四代宝马七系(E65)上就搭载了影音娱乐系统,具备了查询气候、导航、电话、汽车设置等功能,但它始终与”驾驶”的概念联系在一起。

然而,电动化改变了这一切,燃油车追求的性能和经济性只是电动车的本能,而”智能体验”才是电动车真正的变革。

所谓智能,就是指智能驾驶和智慧座舱。

在电动车技术爆发之前,无人驾驶测试通常由燃油车(混动)完成,例如Waymo公司使用的丰田普锐斯和后来的雷克萨斯RX450h。然而,经过多次迭代后,几乎所有智能驾驶厂商都选择了电动车,这不是巧合。

最根本的原因在于,电动车的动力结构相对简单,响应时间没有延迟,无需经历燃油车中的油门、节气门、离合器、变速器传动轴等一系列流程。从控制端的角度来看,电动车更适应未来的无人驾驶场景。

此外,电动车还具有储能设备,通过DCDC装置实现电能的高低压转换,使动力电池可以为座舱各种智能配置供电。相比之下,在过去,汽车电力主要来自发动机,备用电瓶只能维持约30分钟,连OTA都存在亏电的风险。

然而,归根结底,油电转变在更深层次上是电子电气架构的革新。简而言之,电子电气架构是汽车智能的神经系统,ECU可被视为神经元,线束则是神经突触

过去的燃油车采用分布式架构,ECU数量通常超过100个,各个ECU基本独立地进行领域内的功能逻辑控制,无法进行OTA升级,就像春秋时代的诸侯纷起,彼此之间缺乏交流。因此,每次增加一个功能,都需要匹配相应的ECU元件,过度智能化只会导致ECU和线束的不断膨胀,一辆中高档汽车上的线束重量甚至可以达到25-30千克,线束的总长度可计算为公里级。

为了满足电动车智能化的需求,域控制架构逐渐取代了分布式架构。博世将整车ECU分为动力域、车身域、自动驾驶域、底盘域和座舱域,就像战国时代诸侯少了,更容易控制。在域控制架构中,ECU和线束负担减轻,软硬件实现真正的解耦,各项功能都可以通过OTA升级,汽车的智能上限也得到拓宽。

未来,域控制架构还将发展为中央集成架构,ECU逐渐减少到一个,SoC芯片和智能驾驶芯片也逐步整合,中央计算中心最终将主导一切。在这种情况下,车载智能设备将拥有更高的效率和更低的功耗

因此,电动车虽然改变了汽车行业的能源形式,为智能化奠定了基础,但真正的智能汽车还需要在底层架构和软硬件配置上取得突破。可以说,电子电气架构的变革最终促使新能源汽车加速到达拐点。

3月23日,在英伟达的GTC大会上,黄仁勋人工智能产业的拐点描述为”iPhone时刻”,这个词同样可以用在新能源汽车身上。

根据汽车工业协会的数据,2023年上半年新能源汽车产量和销量分别为378.6万辆和374.7万辆,同比增长分别达到42.4%和44.1%,市场份额已经超过28.3%。显然,电动车时代已经来临。

在智能驾驶领域,过去L2级智能驾驶只是现在的基本配置,特斯拉华为小鹏、理想、蔚来等企业正不断推出高阶智能驾驶产品,每一代产品计划都已经提上日程,极越也不例外。

那么,为什么多传感器融合方案是智能驾驶的主流呢?主要原因在于激光雷达带来的安全感。激光雷达就像汽车的”触觉”,可以直接输出三维信息,许多车企不惜成本大量配备激光雷达以提高智能驾驶的感应冗余。

然而,从结果来看,激光雷达并没有我们想象中那么强大。由于目前的融合感知算法仍处于初级阶段,激光雷达的潜力远未发挥出来,相比之下,纯视觉方案充满潜力。

极越采用的BEV + Transformer纯视觉 + OCC占用网络技术将视觉信息转化为3D空间的能力,将行车场景分割为”体素”(Voxel),其实际效果类似于《我的世界》中的方块。因此,无需识别障碍物就可以作出反应,这主要依靠软件和算法。

像纯视觉这样用软件代替硬件的思路可能是开启新能源车“iPhone时刻”的关键所在。

与此同时,智慧座舱的竞争则集中在芯片处理能力上。从最初的手机共用芯片高通625到现在的车规级座舱芯片高通8155,新一代的8295芯片首次搭载在极越01上。该芯片采用5纳米制程,AI算力可以达到60 TOPS,相当于8155芯片的8倍。

那么为什么极越01的座舱需要如此高的算力呢?原因是汽车的智能化场景更加丰富,电子电气架构的改变几乎使SoC芯片处理全部座舱功能,甚至在特殊情况下也需要偶尔接管智能驾驶,所以芯片算力必须非常强大。

因此,中控屏幕可以设计得越来越大,功能越来越强大。从小液晶地图到大尺寸中控屏幕的出现,我们经历了单个中控屏幕向多个连接屏幕转变的时代。现在,极越01配备的35.6英寸一体式大屏不仅合并了三个屏幕,还可以与空调、安全带和氛围灯进行联动,实现4D体感。这对算力要求自然也更高。

同时,在智能电动车时代,座舱不再只是驾驶舱,它可以成为游戏厅、KTV、电影院、图书馆,或者是第二个”家”。就像最初的手机只是一个用于通话的砖头一样,一款真正优质的手机需要根据存储容量、芯片算力、摄像像素以及能否运行《原神》等多个方面来评估。

智能汽车无疑是智能手机发展过程的再现。

然而,极越所追求的不仅仅是以上内容,智能交互应该是自然而高效的方式。在我接触到这款车时,最震撼的感受是取消了门把手,只需要预先录入自己的声纹,智能助手SIMO已经开始记住我了。想要开启车门,完全可以在车外说一句”Hi SIMO,打开车门”,然后所有操作都可以通过指令让SIMO帮忙完成。

即使车内有多人说话,SIMO也能分辨出是谁在与它交流,甚至可以同时应对来自四个方向的指令。在驾驶结束后,只需关上车门说一句”Hi SIMO,去停车”,它就可以自己开走。

在汽车行业中,这确实是首次。

此外,极越01还将搭载文心一言大模型,SIMO可能成为第一个真正具备智慧的汽车语音助手。在单独驾车上下班的时候,也许可以与SIMO聊天,讨论最近的热门话题、八卦;或者在开车到陌生地点时,请教SIMO周围的餐厅美食和当地文化历史,人车互动可能会变得更加温暖。

而且,车机智能也可以改变工作方式。如果在驾车途中进行电话会议,SIMO可以帮助记录会议内容,并根据核心信息即时制作PPT,这样下车后就能立即汇报工作了吧?

因此,未来的电动车应该做什么?答案只能是智能化。

汽车将更像一个机器人,与人类的互动更加紧密,在空间上可以自由移动,并不断成长和进化。

在这次新能源车智能化的浪潮中,极越终于赶上了并以专业的姿态迎头赶上。

原文链接:https://news.yiche.com/hao/wenzhang/85828715/

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