在汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中,汽車與能源、交通、信息通信、芯片等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)正加速融合。以電驅(qū)系統(tǒng)、電子電氣架構(gòu)、線控制動及轉(zhuǎn)向、車載儲能和智能座艙等為代表的整車及智能底盤關(guān)鍵核心技術(shù)日新月異、產(chǎn)品不斷迭代,并加速在智能電動汽車上搭載應(yīng)用,相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)正面臨前所未有的發(fā)展機(jī)會和挑戰(zhàn)。今天,讓我們聊一聊車圈都有哪些重點(diǎn)技術(shù)新風(fēng)向?
一、滑板底盤:“電動汽車新玩法”
2022年,電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正式發(fā)布了《電動汽車智能底盤技術(shù)路線圖》,受到全行業(yè)廣泛關(guān)注和支持。路線圖對智能底盤進(jìn)行了清晰定義:智能底盤是為自動駕駛系統(tǒng)、座艙系統(tǒng)、動力系統(tǒng)提供承載平臺,具備認(rèn)知、預(yù)判和控制車輪與地面間相互作用、管理自身運(yùn)行狀態(tài)的能力,具體實現(xiàn)車輛智能行駛?cè)蝿?wù)的系統(tǒng)。
隨著汽車底盤技術(shù)的變化,整個底盤的基本屬性要進(jìn)行重構(gòu),主要體現(xiàn)在安全、體驗和低碳三個方面。安全包括主被動一體化安全、功能安全、預(yù)期功能安全和信息安全。體驗包含車控協(xié)同提升駕乘體驗、自迭代的個性化駕乘體驗以及數(shù)據(jù)驅(qū)動專業(yè)駕乘體驗。低碳方面囊括低能耗行駛、部件能耗、域控計算平臺的能耗以及傳感部件能耗等。
當(dāng)前,汽車企業(yè)在智能底盤的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)變革中百舸爭流。其中,底盤與動力電池的一體化集成是底盤系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)融合上的一大趨勢,諸如CTC、CTB等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,例如比亞迪推出全新電池底盤融合的CTB技術(shù);零跑汽車的CTC方案取消了電池包上蓋板,而特斯拉的則是取消了座艙地板。底盤與智能駕駛的縱向融合,是智能底盤發(fā)展的另一大趨勢,例如蔚來汽車開發(fā)了全棧懸架控制系統(tǒng)。
除底盤域融合外,整車的模塊化開發(fā)也促使底盤的模塊化設(shè)計,將轉(zhuǎn)向、制動、三電、懸架等系統(tǒng)集成為一體的滑板底盤隨之出現(xiàn)。一場汽車設(shè)計與制造的變革正在發(fā)生!
所謂滑板式底盤,即將電池、電動傳動系統(tǒng)、懸架、剎車等部件提前整合在底盤上,實現(xiàn)車身和底盤的分離,設(shè)計解耦?;谶@類平臺,車企可以大幅降低前期研發(fā)和測試成本,同時快速響應(yīng)市場需求打造不同的車型。尤其是無人駕駛時代,車內(nèi)的布局不再是以駕駛為中心,而是會注重空間屬性,有了滑板式底盤,可以為上部車艙的開發(fā)提供更多的可能。
除了美國的Rivian、Canoo,英國的Arrival、以色列的REE、中國的PIX等新型造車企業(yè)紛紛押注滑板底盤平臺,包括豐田、現(xiàn)代、雪鐵龍等車企,舍弗勒、采埃孚等Tier 1也在做滑板底盤相關(guān)的事情,但大部分是在做商用車,比如物流車、接駁車等,真正做乘用車的高速滑板底盤并不多。
一項新技術(shù)必須有人買單,投入量產(chǎn)才能真正可持續(xù)化。2023年3月,悠跑宣布,將在今年年底啟動交付悠跑超級VAN,這是在UP超級底盤之上的首個整車產(chǎn)品,目前已獲得國內(nèi)外訂單。
據(jù)QYR的統(tǒng)計及預(yù)測,2022年全球滑板底盤市場規(guī)模達(dá)到了128.90億美元,預(yù)計2028年將達(dá)到440.23億美元,年復(fù)合增長率為22.72%。中國市場在過去幾年變化較快,預(yù)計2028年將達(dá)到134.76億美元,屆時全球占比將達(dá)到30.61%。
二、電子電氣架構(gòu)演進(jìn)之路
隨著整車電子電氣產(chǎn)品應(yīng)用的增加,單車ECU數(shù)量激增,分布式電子電氣架構(gòu)由于算力分散、布線復(fù)雜、軟硬件耦合深、通信帶寬瓶頸等缺點(diǎn)而無法適應(yīng)汽車智能化的進(jìn)一步發(fā)展。因此,汽車電子電氣架構(gòu)正面臨硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)、通信架構(gòu)三方面的升級:
1、硬件架構(gòu)升級:分布式向域控制/中央集中式發(fā)展,有利于提升算力利用率;數(shù)據(jù)統(tǒng)一交互,實現(xiàn)整車功能協(xié)同;縮短線束降低重量,降低故障率,提升裝配自動化率。
2、軟件架構(gòu)升級:軟硬件由高度耦合向分層解耦發(fā)展,有利于實現(xiàn)固件/然間OTA;有利于采集數(shù)據(jù)信息多功能應(yīng)用,有效減少硬件需求量,真正實現(xiàn)軟件定義汽車。
3、通信架構(gòu)升級:LIN/CAN 總線向以太網(wǎng)方向發(fā)展, 滿足高速傳輸、低延遲等性能需求;采用以太網(wǎng)方案線束更短,同時也可減少安裝、測試成本。
三、汽車芯片角色躍升
近幾年的“缺芯”環(huán)境下,車企開始重塑供應(yīng)鏈。越來越多OEM選擇與芯片廠直接合作,共同研發(fā)設(shè)計、制造和封裝芯片,或直接啟動芯片投資和研發(fā)計劃,提高對整個芯片產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力。這使得芯片廠在智能汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的角色逐步從Tier2躍升為Tier1或Tier0.5,在智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展中趨于核心地位。
其中,汽車是MCU最大的應(yīng)用領(lǐng)域,傳統(tǒng)燃油車單車平均需要70個MCU,智能汽車單車平均需要300個MCU,應(yīng)用領(lǐng)域包括ADAS、車身、底盤及安全、信息娛樂、動力系統(tǒng)等。而智能網(wǎng)聯(lián)對算力提出更高要求,汽車芯片結(jié)構(gòu)形式由 MCU 進(jìn)化至 SoC。
座艙SoC需求將隨著智能座艙滲透率上升而增加,隨著座艙智能化發(fā)展,座艙域控制器進(jìn)一步集成車載信息娛樂系統(tǒng)、儀表、HUD等其它系統(tǒng)/功能,未來“一芯多屏” 式智能座艙方案將成為主流趨勢。
自動駕駛SoC對安全的要求更高,同時隨著自動駕駛級別的增加,需要算力支持也更高,未來自動駕駛SoC會往集成“CPU+XPU”的異構(gòu)式(XPU包括GPU/FPGA/ASIC 等)方向發(fā)展,長期來看CPU+ASIC方案將是未來的主流架構(gòu)。
在車載計算由分布式向集中式演進(jìn)趨勢下,未來車載芯片將向多芯片融合、高計算能力和高安全性方向發(fā)展。座艙域SoC和自動駕駛SoC有望融合,同時具備座艙芯片和自動駕駛芯片全棧能力的芯片廠商在未來將更具競爭力。
功率半導(dǎo)體則是新能源車使用最多的半導(dǎo)體器件之一。根據(jù)使用環(huán)境,車規(guī)級IGBT功率模塊性能向著高功率密度、低熱阻、高可靠性趨勢發(fā)展,半導(dǎo)體材料向第三代SiC和GaN發(fā)展。
2023年8月23-25日,中國汽車工程學(xué)會將攜手博聞創(chuàng)意會展在深圳會展中心(福田)同期舉辦世界智能電動車先進(jìn)技術(shù)展覽會、elexcon深圳國際電子展,共同呈現(xiàn)智能電動汽車產(chǎn)業(yè)從“車規(guī)級芯片到系統(tǒng)級解決方案”的專業(yè)大展。展會現(xiàn)場還將舉行國際電動汽車智能底盤大會,以及同期 4 場開放式高峰論壇,覆蓋熱管理技術(shù)、車規(guī)級芯片、充換電、第三代半導(dǎo)體等熱門主題,探索未來智能底盤等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向,凝聚行業(yè)共識,進(jìn)一步促進(jìn)汽車電動化、智能化及跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。
世界智能電動車先進(jìn)技術(shù)展覽會
同期聯(lián)動 elexcon深圳國際電子展
中國汽車工程學(xué)會將于8月23-25日在深圳會展中心(福田)舉辦2023世界智能電動車先進(jìn)技術(shù)展覽會(WSCE)。本次展覽規(guī)模達(dá)10,000㎡,預(yù)計將吸引100+參展企業(yè)和20,000+專業(yè)觀眾蒞臨現(xiàn)場,圍繞整車及智能底盤關(guān)鍵核心技術(shù),覆蓋汽車電動化和智能化技術(shù)相關(guān)展品,打造技術(shù)與商務(wù)交流的國際化互動平臺,進(jìn)一步促進(jìn)汽車電動化、智能化及跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。
WSCE2023展品范圍:
-新能源汽車整車及智能底盤平臺
-智能底盤關(guān)鍵核心技術(shù)及系統(tǒng)部件,主要包括:線控制動、線控懸架、線控轉(zhuǎn)向、驅(qū)動系統(tǒng)、域控制器、傳感器、車規(guī)級芯片、功能安全、定位及地圖、人機(jī)交互等
-設(shè)計開發(fā)工具,模擬仿真及軟件,測試及認(rèn)證等
-智能底盤輕量化材料、設(shè)計及制造
-車載儲能相關(guān)(V2G技術(shù)、數(shù)字能源、氫電技術(shù)等)
-汽車科技轉(zhuǎn)化,綠色金融服務(wù),高校、科研機(jī)構(gòu)及創(chuàng)新企業(yè)等聯(lián)合展示區(qū)
WSCE往屆合作伙伴:
WSCE2023同期現(xiàn)場,由博聞創(chuàng)意會展主辦的elexcon2023深圳國際電子展規(guī)模將達(dá)60,000㎡,預(yù)計吸引600+家優(yōu)質(zhì)展商、50,000+專業(yè)觀眾齊聚現(xiàn)場。本屆展會將圍繞“車、芯、碳”三大關(guān)鍵字,從芯片設(shè)計到封測,從智能設(shè)計到集成!打造車規(guī)級芯片與元件、電源與儲能、AI與算力、工業(yè)物聯(lián)與AIoT、RISC-V開源生態(tài)、Chiplet、SiP與先進(jìn)封裝等行業(yè)創(chuàng)新展示及20余場高峰論壇,呈現(xiàn)全球產(chǎn)業(yè)動態(tài)及未來技術(shù)趨勢。
elexcon展品范圍:
智能駕駛AI芯片、車規(guī)級MCU、汽車座艙SoC、功率半導(dǎo)體、第三代半導(dǎo)體、電源管理芯片、電源模塊通信模塊、存儲器、傳感器、連接器、汽車電子供應(yīng)鏈管理、測試測量等
elexcon部分參展品牌:
安世半導(dǎo)體、中微半導(dǎo)體、航順芯片、靈動微電子、中電華大、中科芯、中電港、同星智能、Digi-Key、Mouser、敏矽微、瑞凡微、聚洵、凌煙閣、潤石、美格智能、順絡(luò)電子、兆訊、清純半導(dǎo)體、凌訊微、COSAR、揚(yáng)興、風(fēng)華高科、創(chuàng)意電子、芯力特、通科、復(fù)錦、宇陽、微容、芯進(jìn)、威兆、科達(dá)嘉、愛浦、拓爾微、翔勝、宇熙、創(chuàng)豪欣、安路、紫光同創(chuàng)、高云、易靈思、君正、澎湃微、廣芯微、領(lǐng)芯微、速顯微、江波龍、新芯、康芯威、創(chuàng)芯時代、金勝、恒爍、安森德、岑科、廣東場效應(yīng)、威谷微、凱澤鑫、金譽(yù)、華之海、宏明、合泰盟方、正著、設(shè)科、格利爾、虹美等(排名不分先后)
國際電動汽車智能底盤大會
同期舉行 4 場開放式高峰論壇
展會現(xiàn)場,中國汽車工程學(xué)會還將舉行國際電動汽車智能底盤大會。本次大會包括1場主論壇、6場分論壇,預(yù)計將邀請到,50+行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)領(lǐng)袖,500+參會嘉賓圍繞電動汽車智能底盤的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展、產(chǎn)品開發(fā)及測試驗證等內(nèi)容展開深度研討。
主辦單位:中國汽車工程學(xué)會
承辦單位:電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國汽車工程學(xué)會智能底盤分會
大會議程概覽:
1、電動汽車一體化熱管理技術(shù)及發(fā)展
時間:8月23日下午
內(nèi)容方向:探討電動汽車一體化熱管理系統(tǒng)架構(gòu)、環(huán)保工質(zhì)系統(tǒng)匹配及挑戰(zhàn)、多源熱泵低能耗管理技術(shù)等熱點(diǎn)問題
2、2023車規(guī)級芯片生態(tài)大會 - 新型電子電氣架構(gòu)與國產(chǎn)化車規(guī)芯片發(fā)展解決方案
時間:8月24日全天
內(nèi)容方向:
-圍繞面向未來智能電動汽車的新型電子電氣架構(gòu)的開發(fā)流程、關(guān)鍵共性技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、生態(tài)建設(shè)及未來趨勢等內(nèi)容展開研討
-聚焦車規(guī)級芯片的技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)化布局、自主汽車芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路等內(nèi)容
3、電動汽車充換電設(shè)施產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
時間:8月25日上午
內(nèi)容方向:探討電動汽車充換電設(shè)施研發(fā)、場站建設(shè)、運(yùn)營模式、車網(wǎng)融合等熱點(diǎn)問題
4、深圳國際第三代半導(dǎo)體與應(yīng)用論壇
時間:8月23-24日
內(nèi)容方向:針對SiC、GaN的技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用現(xiàn)狀,囊括車規(guī)級功率半導(dǎo)體、能源電子、綠色數(shù)據(jù)中心等熱點(diǎn)話題