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传统车企真的不在乎新能源车企吗(二)自动驾驶「超车」

雅斯顿  · 公众号  ·  · 2020-05-06 21:09

正文


身处2020年,还会有人认为纯电动车不如传统燃油车吗?眼看着新能源车企加速崛起,传统品牌怎能不紧张。这个系列里,我们将从续航里程、自动化、智能化、商业模式等方面,全面分析传统车企与新能源车企当下的发展局面。


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第一章: 传统车企真的不在乎新能源车企吗(一)消灭续航焦虑





第二章
自动驾驶「超车」



汽车,作为一款我们在日常生活中能用到的复杂度最高、产业链最长的工业品,正在以它诞生百年来从未有过的速度进化着,电动车与传统能源车之争持续到现在,如果非要说孰优孰劣,我认为可以这样来概括:传统能源车拥有现在,而电动车拥有未来。

汽车"新四化",即自动驾驶Automated、互联Connected、电动Electric、共享/服务Shared,不管写成ACES还是CASE,这四个大趋势已是业界共识,而电动就是其中重要的一项。

不止于此,在ACES的另外两项,自动驾驶A和互联C上,电动车相比于传统能源车,也有着很多不可比拟的优势,且听我慢慢道来。


自动驾驶控制上,电动车更具优势


先放一张大佬照片镇楼:


2018年10月18日,科技部部长万钢在世界智能网联汽车大会现场做主旨演讲时说:”

电动汽车是自动驾驶的最佳载体。”


自动驾驶系统,从架构来说,可以分为:
感知层Perception
规划层Planning
决策层Decision
控制层Control


不同厂商、研究者采用的叫法和分法可能略有不同,比如下面系统的模型框图里,总体分了三层,它是把Planning和Decision合在一起都叫Planning。



- 感知Perception ,顾名思义,是自动驾驶的"感官",也就是通过LIDAR/Radar、 摄像头和传感器来感知车辆周边的环境,包括其他车辆、行人、障碍物、道路和标志等等。

以目前中国品牌电动车最高代表的蔚来ES8为例,NIO Pilot系统的传感器部分采用了:


三目前向摄像头,用于车道保持、车道偏离预警、标志识别、前向碰撞预警、制动等功能;
4个环视摄像头,用于生成环视图像;
5个毫米波雷达,用于盲点监控、车道变换、前后来车、开门预警;
12个超声波传感器,用于泊车和窄路辅助;
1个驾驶状态检测摄像头,用于判断驾驶员的视线和注意力。



- 规划Planning和决策Decision ,是指基于感知的信息以及车辆的目标(比如从A地到B地),形成有目的的决策的过程。这部分可以认为是自动驾驶的大脑,是整个自动驾驶系统的核心。

还看蔚来的例子,ES8/ES6上安装的“大脑”是Mobileye EyeQ4芯片,这也是这款芯片的全球首装。



Mobileye自不必多说,是自动驾驶和ADAS领域最知名的供应商,长期跟Tesla、GM、Audi、BMW等厂商合作。而EyeQ4这款芯片也很有来头,它可以支持L3级自动驾驶,算力达到2.5TOPS (TOPS是算力单位,1 TOPS代表处理器每秒钟可进行一万亿次操作),是上一代产品EyeQ3的8倍,而EyeQ3曾广泛应用于配备Autopilot Hardware 1 的Tesla Model S和Model X。

- 控制Control 就是指控制执行器,执行前面决策的过程,这也是传统能源车和电动车的自动驾驶系统区别最大的地方。

其实无论传统能源车还是电动车,驾驶员开也好,自动驾驶也罢,"控制"的都是这几件事:油门、刹车、方向盘,也就是动力系统、制动系统和转向系统,说的学术一点叫车的纵向控制和横向控制。


转向系统和制动系统有自身的技术沿革,比如转向分传统的液压助力,主流的电动助力EPS和小众一点的线控转向Steering By Wire;制动有主流的真空助力式(真空源可以是发动机的真空度、机械/电动真空泵),前沿的电动助力式(Integrated/Electro-hydraulic Brake)。在自动驾驶中,这两大系统的控制在传统能源车和电动车上并没有本质的区别。(电动车上的反拖/制动能量回收算一个不大不小的区别吧)

在自动驾驶控制中,传统能源车与电动车最大的区别体现在动力系统的控制。传统能源车的动力总成,是内燃机+变速箱,而电动车的动力总成,是电动机+减速箱。

如果从底层看,内燃机的控制逻辑显然要比电动机复杂得多,对于内燃机,我们需要控制进气、喷油、点火(下图是典型的汽油机发动机控制模块的框图)。



而对电动机而言,需要控制的变量只有电压和电流,两者复杂度的差别是数量级的差别。

也许你会说,没关系,这些底层的控制都由供应商搞定了,我们只需要管扭矩、转速这些就好了。即便这样,由于变速箱的存在,传统能源车依然比电动车多了档位这样一个变量,多了一些复杂度。

电动机的控制简单直接,反映到响应速度上,可以达到毫秒级别,而内燃机由于其特性,响应速度跟电动机比也有着数量级的差别,控制精度自然也有差距。



这些方面的差距,在越高级的自动驾驶系统中,也越“拖后腿”。


再引用一句万钢大佬的话:

现代汽车上的探测器越来越多,有毫米波雷达、摄像头,有对外通信系统,有定位技术。与之相应的,刹车、油门、电子稳定系统、电助力转向等也在发展。而电动汽车,则是自动驾驶的最佳载体。因为电动汽车从电机、电池、电控开始,就是通透的动力驱动系统网络。






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