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「微侃」2023年十大智能车技术趋势

2023/01/09
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2023年初,我们和42号车库合作了一期选题:展望今年会有哪些有趣的智能汽车技术值得期待?我们一起挑选了十大智能汽车技术趋势,可以看看今年的新车上是不是都能看到这些高科技,还有这些高科技会对我们普通用户带来哪些全新的改变?

补盲(低成本)激光雷达

激光雷达到底是自动驾驶的必选装备还是豪华车上的锦上添花?

随着2022年被称之为激光雷达上车元年,2023年激光雷达将逐渐证明自己的价值。随着城市自动辅助驾驶的要求,激光雷达替代了放在车角的毫米波雷达,这种新工具的使用给消除感知盲区带来了更多的可能性。我们看到越来越多的主机厂商,尤其是以主打豪车品牌的汽车厂家,除了为自家的新车装上前视角探测的主激光雷达,还在车角装上补盲用的激光雷达。这简直就是一不做,二不休啊。

高分辨率毫米波雷达 

除了激光雷达,毫米波雷达这个比较成熟的感知硬件的发展也没有停滞。传统的毫米波雷达具有同时探测距离、水平角度及速度三个参数的能力,被称为3D毫米波雷达,4D成像雷达,是在3D基础上增加具备俯仰角的高度信息,以及更高的分辨率,保证能够区分目标是机动车、非机动车还是行人等。

相较于激光雷达、摄像头传感器,毫米波雷达即使在雨雪、尘雾等恶劣环境条件下依旧可以工作,再加上成本与激光雷达不在同一个量级,因此正逐渐在越来越多的新车上搭载。有机构预测,2023年国内车载毫米波雷达市场规模到可突破200亿元。

今年CES上,4D成像毫米波雷达声势夺人,一众芯片企业诸如恩智浦、TI、Mobileye都陆续推出或更新了自己的雷达方案,毫米波雷达系统厂商(Arbe、Zadar Labs、Smartmicro等)也都带来了新产品。在Mobileye的计划中,2025年消费级自动驾驶车辆方案,仅需一个前向激光雷达和360°全包覆车身的毫米波雷达即可。

激光雷达和毫米波雷达的血战,什么时候到底还难分晓。

城市级按导航辅助驾驶 2:30

2022年,自动驾驶一直血雨腥风,除了技术上难以有突破性的进展,还面临资金问题。尽管困难重重,L2级别的自动驾驶技术仍然在不断前行。去年9月,先有毫末宣布其第三代智能驾驶系统HPilot3.0将为国内首个量产的城市导航辅助驾驶系统。紧接着,小鹏也宣布城市NGP智能导航辅助驾驶开始试点。9月还没结束,极狐阿尔法S HI版在深圳率先全量推送城区NCA(城区智驾导航辅助),截胡了“首个城市辅助驾驶”称号。

城市辅助驾驶虽然离技术真正成熟仍有一段距离,但意味着可以在监督下,城市道路使用导航辅助驾驶开到家门口,还是很值得期待。

4C高倍率电池

我们在上一期电池大事件中提到,去年电池企业发布的8款新电池,有7款都是支持快充的。快充显然是未来值得期待的方向。 随着新能源汽车在中国的蓬勃发展,续航里程的焦虑正在被补能焦虑所取代。目前,充电补能的时间太长,是新能源汽车最被人诟病的地方。电车厂家自然也在积极解决这个问题。现在快充的目标是:在一杯咖啡的时间内,让车主完成充电。这项技术的普及,必然再给电动车的推广加上一把火。

2022年主要量产的快充电池都是2C电池,2C的意思是2倍快充——原本充满需要1个小时的时间,现在只需要半小时。配合先进的热管理方案,3C和4C的电池会在2023年逐步亮相。由于一般电车充电上限会设置在90%,因此喝咖啡的时间也会逐步缩短到10分钟左右。大家后续在选电车时,可以关注一下这个指标。

充储一体式电站

如果说高倍率、超快充电池是电动车的未来,那么充储一体式电站就是超快充电池的未来。快充要解决的问题, 不仅仅是电池,还有配电升级问题。快充对电网冲击很大,10个100~200kW的直流充电桩,需要一个额定1MW的变电站。电网改装需要审批;就算审批顺利,如果完全靠快充桩解决问题,对全国配电网扩容压力巨大,所需总投资额将是十万亿级别的。

充放储一体化电站综合了电动汽车充电站、电池更换站与电池储能电站的功能,既可以作为区域电网中的用电负荷,也可以作为分布式电源向电网供电。纯电汽车的发展,离不开国家电网的大力支持。

智能电容量分配技术

说到电网,这里还有一个普通 消费者不太关注,但却实实在在影响到大家的技术,随着电动汽车车主越来越多,小区和快充网点的配电功率就不够了,这个事也是之前电网冗余,考虑到变压器设计,留有足够的余量。但是随着充电需求越来越多,配电系统的智能化改造就变成了一个刚需。

在这里主要分成:

◎ 协调充电系统AC端的功率分配◎ 协调整车充电的需求,说不定以后充电还能有竞价机制呢当然智能的配电网络和功率分配技术就成了充电网络的刚需,以后每个车位上都可以安装充电桩。

高压大功率电驱系统

随着碳化硅的普及使用,在同等的体积下,电驱动系统通过优化电机逆变器,从150kW升级到300kW,已经是新车中的时尚。我们一般把这类800V、250kW以上的高性能动力总成叫做高压大功率电驱动系统。这个系统不仅是具备高峰值功率,还可以支持200-260km/h的最高车速,同时,对起步加速、爬坡都提供更强的动力。扭矩响应迅速,在起步加速、超车过程中都有更好的推背感。这项技术一旦普及,家用车百公里加速破3秒就是一个常规操作了,人人开“超跑”。

轮边电驱系统

当然“超跑”不是靠高压大功率就行了,分布式驱动技术是近些年比较热的电驱动技术,尤其是在高端汽车逐步流行起来了。分布式驱动主要包含轮毂电机和轮边驱动系统,相对于传统的中央驱动系统,分布式驱动力更集中,也会更精细化。

轮毂电机(电机装在了轮毂里)量产应用还早,而轮边电机是装在车轮边上的电机,是通往轮毂电机的一种过渡。轮边电机采用轴向电机驱动4个车轮,可以由单独的电机驱动,每个车轮都能有自由的转速和旋转方向。在比亚迪的仰望上面,我们能看到这种技术的的首次应用。通过左右两侧车轮正反转就能实现原地掉头,这是多少新手司机的福音。

钠离子电池

随着动力电池所需锂资源的价格一路走高。锂电池的替代品,钠离子电池也随之得到大家的关注。去年底,宁德时代和孚能科技就表示,钠离子电池普遍可以满足小型车的续航需求。由于钠离子的化学特性跟锂离子电池很相近,这使得钠离子电池量产的替代锂电池具备可能。但对于制造环节来看,钠离子电池的成熟工艺、产品质量稳定性、良品率等仍需时间进一步完善,对标锂电池,钠离子电池距离大规模量产化还有7、8年的时间,今年的最大看点,是看宁王能不能把两代钠电池做出来。

目前来看,钠离子电池的量产至少还要解决三个问题:上游的材料供应、 钠电池的生产工艺、钠电池的验证测试。我们期待2023年,钠离子电池的产品能在储能、两轮车上进行落地,逐步再扩展到商用车和乘用车上。

轭式方向盘

今年6月份,特斯拉量产车Model S Plaid 交付,使用了全新的轭式方向盘,完全颠覆传统方向盘的设计,取消了方向盘上的按键和拨杆,不仅转向灯、喇叭都通过触控来完成操作;换挡的操作也通过点击屏幕来进行。

特斯拉还没从单踏板的舆论中走出来,又开始挑战方向盘,一般厂家的的概念车大概停留在“概念”阶段,特斯拉就像是车企届的霸总,不由分说直接让用户接受他那大胆和超前的概念。总有喜欢霸总款的用户。

汽车行业已经进入红海的竞争,各个车企都在努力把黑科技武装到自己家的产品上,所以我们把2023年值得期待的10项技术整理出来。不知道哪项技术是你的菜呢?

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电子产业图谱

笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。