La tendencia de desarrollo de los automóviles inteligentes en 2022, ¿qué tecnologías se generalizarán?
De hecho, con el continuo avance de la electrificación, la inteligencia, la conexión de redes y * * el disfrute de los automóviles, han surgido cada vez más nuevas tecnologías y nuevos productos según lo exigen los tiempos. La razón subyacente por la que hoy podemos ver cientos de flores floreciendo en el campo de los automóviles inteligentes es el avance continuo de la tecnología. En pocas palabras, es el empoderamiento de la tecnología. Si queremos saber por qué los automóviles pueden conducir de forma autónoma, primero debemos comprender el contenido de los sensores fusionados, la coordinación vehículo-carretera, los grandes chips informáticos, los mapas de alta precisión y otras tecnologías si queremos saber dónde está el límite superior de la batería; cuál es la vida útil, primero debemos observar el nivel de tecnología de la batería, como batería 4680, batería sin cobalto, batería de estado sólido, CTP/CTC, batería blade, plataforma de 800 V, etc. Además, tecnologías grandes y complejas como la arquitectura eléctrica y electrónica de los vehículos, la seguridad de la información, los sistemas de gestión térmica, la tecnología híbrida y la tecnología de pilas de combustible, como base subyacente, determinan la superestructura de los futuros coches inteligentes.
Cuando prevemos los nuevos desarrollos que habrá en la industria automotriz en 2022, también podríamos hacer un inventario y un análisis de tres tecnologías clave. Uno es un chip informático grande; el segundo es una plataforma de SiC de alto voltaje de 800 V; el tercero es una arquitectura informática central integrada de múltiples dominios. Estos tres contenidos serán las tecnologías clave que marcarán el comienzo de un fuerte desarrollo y un abordaje a gran escala este año. Hablemos de ellos uno por uno a continuación.
01 La gran plataforma informática 1000TOPS marcó el comienzo del primer año de producción en masa.
En los últimos años, parece que hemos escuchado a menudo el término "máxima potencia informática". Los fabricantes de chips se están devanando los sesos para mejorar el índice de potencia informática de sus productos, y varias empresas automotrices hacen alarde constantemente de que sus automóviles pueden alcanzar rendimiento con menos potencia informática. Parece que los caballos de fuerza ya no son el único criterio para describir el rendimiento de un automóvil. La potencia informática también ha pasado al centro del escenario en la era actual de los automóviles inteligentes. Entonces, ¿qué es exactamente la potencia informática? De hecho, la potencia informática simplemente describe la potencia informática de un chip. TOPS es la unidad de potencia informática. 1TOPS significa que el procesador puede realizar un billón de operaciones por segundo (10 12). ¿Suena esto exagerado? De hecho, podemos compararlo con el cerebro humano. El cerebro humano promedio tiene 654,38+00 mil millones de neuronas. Cuantas más neuronas, más inteligente es. Si los automóviles quieren pensar en lugar de los humanos, deben tener capacidades informáticas más potentes que nos ayuden a identificar y predecir entornos impredecibles en la carretera y mejorar nuestra seguridad al conducir. Por lo tanto, cuanto mayor sea la potencia informática del chip, más escenarios y funciones podrá manejar y afrontar, y mayor será su capacidad para ayudarnos en situaciones de emergencia y complejas.
A finales del año pasado, la máquina de salón Panzer Dragon presentada en el Salón del Automóvil de Guangzhou tenía una potencia informática de 400TOPS.
Xpeng G9 alcanza los 508TOPS
El ET7/ET5 de Nio está equipado con 33 sensores de alto rendimiento, incluidos 5 radares de onda milimétrica, 12 radares ultrasónicos y 1 de ultra largo alcance y alta precisión. radar láser. Con el soporte de cuatro chips NVIDIA Drive Orin, la potencia finalmente alcanzó 1016 TOPS;
Eso no es todo. Con la bendición de "Small Box 3.0" desarrollado por Millie Smart y Qualcomm, la potencia informática de WEY Mocha en la Gran Muralla alcanzará la asombrosa cifra de 1440 TOPS.
Pero lo que hay que dejar claro es que la potencia informática de Qianding no es un único chip, sino una plataforma de supercomputación que integra múltiples chips. Mencionamos anteriormente que la plataforma de supercomputación ADAM de NIO alcanza 1016TOPS porque tiene cuatro chips Orin y la potencia informática de un solo chip es 254TOPS. Por lo tanto, también hicimos un resumen estadístico de la potencia informática de los chips del mercado actual de chips para ver qué nivel ha alcanzado cada chip:
Según las estadísticas, se puede encontrar que entre los chips actualmente en masa En producción, el chip Orin de NVIDIA tiene la mayor potencia informática. Entre las marcas nacionales, el Huashan No. 2 A1000Pro de Black Sesame ha alcanzado una potencia informática de un solo chip de 196 TOPS. Yang Yuxin de Black Sesame Intelligence com dijo una vez: "La premisa de utilizar software para definir automóviles es primero el hardware. Sólo cuando el rendimiento y la potencia informática del hardware estén completamente preparados se podrá actualizar y ampliar rápidamente el software posterior de forma iterativa. Por lo tanto, Black Sesame's La estrategia de desarrollo es primero el hardware con la mayor potencia informática posible. Como muchos entusiastas del rendimiento que buscan el número de cilindros y los caballos de fuerza, no necesariamente se requieren caballos de fuerza, pero todo tiene dos lados, pero todavía hay espacio para la potencia informática preintegrada. Definitivamente aumentará, dependiendo de si los fabricantes de automóviles y los consumidores están dispuestos a pagar por esta potencia informática reservada.
Por supuesto, el fabricante nacional de chips Horizon también es muy bueno. El Journey 5 lanzado el año pasado alcanzó 128. El director ejecutivo de TOPS Horizon, Yu Kai, también ha declarado muchas veces que Horizon no solo busca la potencia informática física, sino que presta más atención a la eficiencia informática de los algoritmos de redes neuronales profundas en el chip, es decir, FPS (cuadros por segundo). Parece ser una ruta más económica.
Además, no se puede subestimar la fuerza de los tres gigantes extranjeros Nvidia, Qualcomm e Intel Mobileye en el campo de los chips de conducción autónoma. En la recién concluida feria CES 2022, las tres empresas también mostraron sus habilidades especiales. NVIDIA anunció que más empresas adoptarán su plataforma abierta DRIVE Hyperion, como las marcas de alta gama de Volvo, Polestar, NIO, Li, R Auto y Zhiji Auto. La plataforma incluye computadoras de alto rendimiento y arquitectura de sensores para cumplir con los requisitos de seguridad para vehículos totalmente autónomos. La última generación de DRIVE Hyperion 8 tiene un sistema en chip NVIDIA DRIVE Orin redundante, 12 cámaras envolventes, 9 radares, 12 módulos de ultrasonido, 1 lidar frontal y 3 cámaras de detección internas.
El sistema tiene una fuerte redundancia de seguridad. Incluso si las computadoras o los sensores fallan, el equipo de respaldo garantiza que los automóviles autónomos lleven a los pasajeros de manera segura a sus destinos.
Qualcomm ha lanzado la plataforma Snapdragon Ride en el campo de la conducción autónoma, que puede satisfacer las necesidades de conducción autónoma de nivel L2+/L3. Qualcomm ha anunciado recientemente una serie de desarrollos de cooperación, incluida la ayuda a General Motors a construir Cadillac LYRIQ y a BMW a construir su plataforma de conducción autónoma. Al mismo tiempo, Qualcomm anunció en la feria que está ampliando su cartera de tecnología para satisfacer las necesidades cambiantes de la conducción autónoma.
Mobileye de Intel ha lanzado tres chips consecutivos, a saber, EyeQ Ultra y EyeQ? ¿6L y EyeQ? 6 horas. También es el toque de atención para el contraataque.
En el futuro, la potencia informática de los chips será la piedra angular del desarrollo de los coches inteligentes. Sólo rompiendo continuamente las capacidades informáticas se podrá elevar el límite superior de los automóviles inteligentes.
02 La plataforma de SiC de alto voltaje de 800V se convertirá en un arma mágica para las empresas automovilísticas.
La potencia de cálculo del chip que mencionamos anteriormente determina el nivel de inteligencia de un automóvil, por lo que la tecnología de la que vamos a hablar a continuación es la capacidad de determinar la velocidad de carga de los vehículos eléctricos. Debes saber que la carga lenta se ha convertido en un importante problema para muchos usuarios de vehículos eléctricos, y también es la culpable de que impida a muchos usuarios probar vehículos eléctricos. Aunque también existe una tecnología de intercambio de energía que puede mejorar en gran medida la eficiencia del reabastecimiento de energía, está restringida por el alto costo y la dificultad de promoción. Por tanto, la carga rápida es la solución con mayor potencial de desarrollo y mayor potencial para generalizarse.
En primer lugar, debemos saber que la velocidad de carga está determinada por la potencia de carga. Luego recordemos los conocimientos de física de la escuela secundaria Potencia = voltaje × corriente, es decir, P = U*I. Entonces solo hay dos formas de aumentar la potencia de carga. El método es aumentar el voltaje o aumentar la corriente.
Así que se han desarrollado dos rutas técnicas, una es la escuela de alto voltaje representada por Tesla y Krypton, y la otra es la escuela de alto voltaje representada por Porsche, seguida de cerca por muchos otros fabricantes. Hablemos brevemente de las escuelas de alta corriente. La mayor dificultad de esta escuela es el problema de calefacción provocado por la corriente creciente. También se introduce la fórmula de calentamiento: q = I 2rt, lo que indica que el poder calorífico aumentará exponencialmente a medida que aumenta la corriente, por lo que cómo disipar el calor se ha convertido en un problema de desarrollo. Tomando a Tesla como ejemplo, utilizando una potencia de 250 kW para cargar la pila de súper carga V3, la corriente máxima puede llegar a 600 A y el valor calorífico es imaginable. Sin embargo, Tesla utiliza pistolas de carga refrigeradas por agua y muchas otras. La razón por la que Tesla eligió la alta corriente como dirección de desarrollo es el control de costos, porque los componentes de la plataforma de alto voltaje aumentarán el costo de todo el vehículo. Se puede ver en el precio que Tesla está explorando constantemente actualmente, y el alto voltaje obviamente va en contra de esto.
Volvamos entonces al tema de las plataformas de alta tensión. La plataforma de voltaje tradicional es generalmente de 400 V. Actualmente, las plataformas de alto voltaje aumentan el voltaje a 800 V o incluso más. El alto voltaje puede resolver eficazmente el problema del calentamiento de gran corriente. Corriente pequeña + alto voltaje requiere soluciones de adaptación de alto voltaje para pilas de carga de alto voltaje y terminales montados en vehículos.
Extremo de carga: la pistola de carga, el contactor, el mazo de cables, el fusible y otros componentes deben reemplazarse y actualizarse con materiales resistentes a alto voltaje.
Terminal del vehículo: La batería de potencia propia del vehículo, el compresor de aire acondicionado, el accionamiento eléctrico, PTC, OBC, DC/DC y otros componentes de alto voltaje orientados a la plataforma deben ser rediseñados y ajustados para adaptarse a las nuevas Plataforma de alta tensión.
Actualizar el lado de carga es fácil de decir, pero actualizar los componentes del lado del automóvil requiere que se realice un nuevo soporte técnico. Como se mencionó anteriormente, el problema con la corriente alta es la generación de calor, por lo que el factor limitante para el alto voltaje es el IGBT (transistor bipolar de puerta aislada), que es un transistor bipolar de puerta aislada.
Su resistencia a la alta presión es insuficiente y es necesario seleccionar nuevos materiales resistentes a la alta presión para reemplazar los componentes existentes. Este nuevo material es carburo de silicio SiC.
La temperatura de funcionamiento de los dispositivos de SiC es superior a 200 ℃, la frecuencia de funcionamiento es superior a 100 kHz y la tensión soportada puede alcanzar los 20 kV, que son mejores que los IGBT tradicionales basados en silicio. El volumen de los dispositivos de SiC es de 1/3 a 1/5 del IGBT y el peso es del 40% al 60% del IGBT. También mejora la eficiencia del sistema. En diferentes condiciones de funcionamiento de los vehículos eléctricos, el consumo de energía de los dispositivos de SiC es entre un 60% y un 80% menor que el de los IGBT, y la eficiencia se puede aumentar entre un 1% y un 3%.
Pero también cabe señalar que el coste del IGBT en los vehículos eléctricos representa alrededor del 7%-10%, lo que lo convierte en el segundo accesorio más caro de los vehículos eléctricos después de las baterías eléctricas.
Si se utiliza SiC, el costo actual de un MOSFET de SiC del mismo nivel es aproximadamente de 8 a 12 veces mayor que el de IGBT, y la pérdida también es mayor que la de IGBT. Por tanto, si se utiliza una plataforma de alto voltaje, cómo controlar los costes también se convertirá en un problema importante para las empresas de automóviles.
Además de la plataforma de alto voltaje de 800 V que mencionamos anteriormente, muchas marcas nacionales también están acelerando su implementación. Por ejemplo, el G9 recientemente lanzado por Xpeng estará equipado con una plataforma de SiC de 800 V y pilas de súper llenado de alto voltaje de 480 Kw.
El Dragón Mecánico Great Wall Salon también admite plataformas de alto voltaje, como
.