电动汽车时代已经开始:成功需要做的五件事

http://www.qipei.hc360.com2021年04月07日09:51 来源:腾讯自媒体T|T

    电动汽车(EV)时代已正式开始。通用汽车表示,到2035年将淘汰其汽油,柴油汽车和SUV,而福特汽车将在2030年在欧洲实现全电动。英国发布了到2035年逐步淘汰柴油和汽油汽车的计划,然后将其发展到2030年。

    UPS和亚马逊等车队客户正在订购数千辆零排放送货车,并投资开发了电动长途卡车解决方案。同时,自2010年以来,电池价格下降了89%。

    对于消费者和汽车迷来说,下一个十年将是自肌肉车时代以来最令人兴奋的时间进入展厅。彭博新能源财经(BloombergNewEnergyFinance)的数据显示,到2026年,美国展厅将配备约130种不同型号的零排放汽车。目前,大约有15个。

    当然,这对于电子行业也是个好消息,因为可以将EV系统与带轮计算机相提并论。但是,正如那些与汽车行业合作的人所了解的那样,严格的安全要求,较长的交货时间和性能要求使其成为充满挑战的市场。

    这是未来几年要注意的五个重要趋势

    1.处理能力得到巩固

    在不太遥远的过去,汽车的计算性能通常等于处理器的数量:中档汽车可能有30个,而高端汽车可能有100个。

    汽车制造商已朝着区域化,集中化的计算架构战略迈进,用数量更少,功能更强大的SoC代替了许多微控制器。电动汽车的趋势将加速。区域化和集中式计算实现了为汽车带来更灵活,更普及的智能的承诺。使用异构内核阵列构建的功能更强大的设备可以监视和控制关键安全系统,管理更新,与边缘服务进行交互以及为基于云的AI和ML算法收集和解释数据。借助区域处理器,汽车可以真正成为软件定义的:功能强大但独立的ECU的集合根本无法复制这一点。这种方法还将简化数据管理以及功率和热量方面的考虑,从而进一步减轻重量并提高效率。

    像服务器和智能手机一样,汽车SoC将包括CPU,GPU,NPU和专用内核(用于联网等功能)的混合。它们还将针对特定区域进行优化,例如动力传动系统,数字座舱或管理汽车的各种驾驶员辅助系统。

    它们与标准计算的不同之处在于对功能安全性的需求。功能安全性可确保安全关键性功能(如制动和转向)得到电子设备的支持,这些电子设备可检测,诊断和缓解故障和故障。另外,可以防止或减少功能之间的干扰的机制进一步支持功能安全。例如,去年发布的Arm的Mali-G78AEGPU使OEM可以为混合关键性工作负载创建四个单独的硬件分区。这样,您就可以启用基于硬件的安全性和软件的多功能性。

    2.电池变得更智能

    “电池就是计算机,”瓦锡兰(Wartsila)储能部门Greensmith的创始人约翰·荣格(JohnJung)说。正极和电解液会影响电池组和电动汽车的价格,性能和寿命,而充电/放电速率,电池平衡和预测分析等因素也会受到影响,所有这些因素均由电池,模块和电池组内的硅和软件控制。

    想一想将行驶里程再延长25英里以应对里程焦虑的挑战。您可以通过增加电池容量或创建超级生态模式来实现这一目标,在这种模式下,电池管理系统可以在加速时降低速度。后一种方法可能会降低成本并增加重量。

    表现?电子产品将允许制造商利用一套通用的电池组来为豪华轿车,经济型轿车,SUV和敞篷跑车制造差异化的电池组。您还可能会看到制造商使用这些系统来强调加速度(即峰值功率),而其他系统则会优先考虑范围。

    十年来,电池管理和控制系统将成为创新的热点。电池还将通过云分析得到补充,该云分析将分析驾驶员的个人习惯并与电池管理系统协同工作。博世预测,其在云中的电池可以减少20%的电池磨损。

    3.汽车需要提高效率

    功率是内燃机汽车中的次要考虑因素。在电动汽车中,驾驶室中消耗的功率直接影响续航里程:加热器可以将续航里程减少多达30%。同时,高端轿车中的高级娱乐机也将逐渐普及。汽车制造商将不得不将汽车置于无形的能量饮食中,并对处理能力和算法效率保持高度警惕。构建智能手机和物联网设备的效率课程将在这里派上用场。

    在电动汽车中,制动器,动力传动系和其他关键系统也都依靠电池供电。需要通过高级处理器和软件来提高效率,但要注意,效率永远不会影响性能。

    机舱或分区处理器中的效率提高也将产生二次积极的影响。热设计,机械设计都变得更加容易。汽车制造商,开发商及其硅伙伴将不得不不断提高每瓦性能的上限。

    另一个好处:与商业化较轻的车身材料或获得更多的空气动力收益相比,效率的收益可以说是更快,更便宜地实现。

    4.不仅仅是汽车

    车主不是唯一的听众。电动汽车将需要更多的充电站,更多的电量和电网升级。在电动汽车上行驶100英里所消耗的电量与一天在美国的房子所消耗的电量相同。得克萨斯大学在2018年进行的一项思想实验估计,该州的全面电气化将需要将电力生产提高30%。

    太阳能增加了更多的皱纹。太阳能大约在下午6点左右开始下降,正如许多驾驶员想在当晚插入电源一样。

    幸运的是,网格优化是另一个经典的优化问题。将来,当您插入充电站时,您的汽车还将插入连接智能电网分析的网络,以制定发电量预测,托管五分钟和每小时一小时的电力市场的云应用程序,本地化的能源存储,以及公用充电器和车内的精密处理器。

    5.开始考虑自治

    无人驾驶汽车实际上几乎都是电动的。与ICE相关的可靠性和维修问题将非常巨大,以至于无法尝试在其周围建立自主的舰队。此外,电动车的(当前)成本溢价可在车队中更好地摊销。

    在当今车队中从电池管理和区域控制方面获得的经验教训将有效地成为最终推出自动驾驶技术的开发平台。完整(L5)自治系统的运行速度达到4,000TOPS时,效率也将继续变得越来越重要。

    我们还将看到电动汽车的其他变化。加油站正成为电动汽车充电咖啡馆。预计车队/共享使用模式将在电动汽车中变得更加流行,如果能够这样做,随着时间的流逝,它可能会释放大量的房地产(洛杉矶的13%),专用于停车位和私人车库。共享使用还可以减少对许多贫困社区产生影响的运输鸿沟。

    但是有一件事是不会改变的:汽车就在这里留下来。这对我们的生活太重要了。我们今天正在进行的创新将发展我们所谓的“汽车”和对移动性的认识,并使该行业进入新的世纪。

责任编辑:范良

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