新能源車為何是智能汽車的最佳載體?原因不只是軟件定義汽車
最近有朋友問到,如果說汽車是人工智能的最佳載體,軟件正在定義汽車,那發(fā)展近百年的傳統(tǒng)燃油車和最近火熱的新能源汽車相比,誰才是智能汽車的“最佳載體”呢?

要弄清這個(gè)問題,首先要清楚,既然是智能汽車,必須要有電進(jìn)行控制,然后再?gòu)恼嚨碾娔芟暮碗娮蛹軜?gòu)等方面綜合來分析,才能得出客觀準(zhǔn)確的答案。
先來看電平衡。所謂電平衡,就是汽車所能提供的電量要能滿足整車電器消耗的電量,同時(shí)有一部分富余的電量給蓄電池充電,從而保證整車用電平衡。
從低壓電器能耗角度來看,其電能消耗主要集中在各ECU、空調(diào)、燈光、雨刮、座椅加熱等部件,能耗通常能達(dá)到1kW,加上智能座艙、智慧大屏以及眾多智能輔助駕駛功能的話,能耗比1kW要大很多。

傳統(tǒng)燃油車電能的主要來源是12V蓄電池和發(fā)電機(jī),并由發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)電。目前傳統(tǒng)燃油車發(fā)電機(jī)的功率已經(jīng)超過1kW,部分車型做到2kW。
問題就在這里,當(dāng)燃油車的智能配置越來越多,電耗越來越大,只能靠不斷加大發(fā)電機(jī)來滿足。受限于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,燃油車的發(fā)電功率做到2kW就很難突破了。
除了肉眼可見的電耗,在靜置的情況下,額外消耗的電量也是不可忽視的。
傳統(tǒng)燃油車的靜置電流通常很低,有些可以做到10mA以內(nèi),大部分可以做到20mA以內(nèi)。隨著汽車智能化程度越來越高,使得靜置暗電流已經(jīng)大到近乎失控的狀態(tài),就像現(xiàn)在智能手機(jī)幾乎不關(guān)機(jī)一樣。

比如,遠(yuǎn)程控制、智能診斷等功能,需要增加靜態(tài)電流來實(shí)現(xiàn)。要維持運(yùn)存信息和喚醒外設(shè)電源,靜態(tài)電流更會(huì)急劇上升。還有哨兵模式、自動(dòng)迎賓等功能,也需要增加靜態(tài)電流來實(shí)現(xiàn)。
這么算下來,到底需要多大的蓄電池呢?對(duì)于傳統(tǒng)燃油車來說,幾乎無解。因?yàn)閴焊豢赡芤恢遍_著發(fā)動(dòng)機(jī)給車輛補(bǔ)能,尤其是在停車場(chǎng)里。
再來看新能源汽車,這方面和燃油車大不一樣。
新能源汽車低壓電器主要的電能來源于12V蓄電池和DCDC電壓轉(zhuǎn)換器。當(dāng)車輛靜置,由12V蓄電池供能;當(dāng)車輛啟動(dòng)后,由發(fā)電機(jī)/DCDC電壓轉(zhuǎn)換器供能。只要?jiǎng)恿﹄姵赜须?,隨時(shí)可以啟動(dòng)DCDC電壓轉(zhuǎn)換器給12V蓄電池補(bǔ)電。

新能源汽車DCDC的功率很容易做到2kW,市面上已經(jīng)有成熟的3kW產(chǎn)品,再往上突破也不難,因?yàn)閺膭?dòng)力電池取電很容易,而且轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到85%以上,來再多的低壓電器也不必?fù)?dān)心。
所以,從電平衡的角度來看,汽車智能化的最佳載體是新能源汽車,而不會(huì)是燃油車。而且,從智能汽車電子架構(gòu)的角度考慮,新能源汽車也是必然的選擇。
智能汽車特別是自動(dòng)駕駛功能對(duì)整車架構(gòu)提出了變革的要求,這種架構(gòu)演進(jìn)在新能源汽車中找到了很多契合點(diǎn)。

要在一輛燃油車上做自動(dòng)駕駛,那數(shù)據(jù)要通過復(fù)雜的CAN總線傳給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、變速箱TCU,這兩個(gè)CU再把電信號(hào)傳到具體的執(zhí)行零件,如電子節(jié)氣門,再轉(zhuǎn)化為具體的動(dòng)作,如節(jié)氣門開度、噴油嘴噴油時(shí)間、可變氣門正時(shí)/升程、變速箱換檔邏輯等。
可見,燃油車的工況曲線相對(duì)復(fù)雜,要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,涉及到的零件相當(dāng)多,而且很難做到精準(zhǔn)控制。
要在一輛新能源汽車上做自動(dòng)駕駛,那就簡(jiǎn)單得多了,更像一臺(tái)手機(jī)。因?yàn)殡妱?dòng)汽車沒有節(jié)氣門、噴油嘴、高壓包、變速箱這堆東西,電腦處理后的數(shù)據(jù)可以直接傳給電機(jī)、電池、電控三大部件,它們也能在短時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)并且實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。
新能源車的天然優(yōu)勢(shì)就在于其架構(gòu)是電氣電子化的,車上絕大多數(shù)的零部件都可以有芯片控制,能做到線性控制。這樣的話,物聯(lián)網(wǎng)的基本條件就有了。相比之下,燃油車無論是動(dòng)力還是制動(dòng),都做不到線性控制。

寫在最后:
傳統(tǒng)燃油車可以做智能汽車,只不過受限于其基本架構(gòu),所以不是“最佳”載體。從驅(qū)動(dòng)形式、電子架構(gòu)等方面綜合來看,智能汽車的“最佳”載體必然是新能源車,而電動(dòng)車又是新能源車當(dāng)中,最適合做智能化的載體。