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继续卷起来!2023智能汽车十大技术趋势预判
作者 / 于雷
2022年,在国内乘用车产销量只有个位数微增的情况下,新能源市场实现了翻倍增长。同时,头部新能源车企也开始在这一年落地积累已久的电动化和智能化技术,全新旗舰车型、激光雷达、高阶智能驾驶、800V电子电气架构等,已经开始落地应用。
而在2023年,新能源市场在已经实现产品与技术向上的情况下,还将开始完善整个技术产业的周边布局。从去年依靠个别技术的单点式突破,争抢高端智能化的冲线时间,转变为寻求更加完善、更具有商业能力的方案,这也将在今年带动更多新技术走向主流。
1、纯固态补盲激光雷达落地应用
高阶智能驾驶是去年关注度最高的方向之一,主打智能化的车型已经依靠带有激光雷达的多传感器方案+高算力芯片,实现了部分高阶智能驾驶的使用场景。但是,绝大部分产品的高阶场景,仍停留在只需要对前向做重点感知的高速路,面对城市的复杂场景,还需要加强侧向的感知。
不过,与前方要「看清」数百米的需求不同,侧向一般只需感知附近几条车道,至多几十米的距离就已足够。如果采用前向远距离雷达不仅会造成过多性能的浪费,还将带来高昂的成本,而纯固态补盲激光雷达,则可以在这方面起到更好的替代作用。
当前半固态激光雷达做的比较低的已经能控制在5000元以下,而纯固态激光雷达的成本只有其不到一半,还有公司宣传可以降低70%-80%的成本。尽管相比摄像头仍有一定距离,但纯固态激光雷达大幅降低的应用门槛,对于入门车型的激光雷达上车、中高端车型的补盲需求,都可以起到推动作用。
目前,亮道智能、速腾聚创、禾赛科技等公司,已经相继推出了自家的纯固态补盲激光方案,并给出2023年量产的时间节点。而且,这几家公司在补盲激光雷达的产品发布会上,还公开了与车企的合作名单,首批前装量产车型也可能在年内落地。
2、城市辅助驾驶大规模交付
2022年,华为、小鹏、毫末智行的城市智能驾驶开始落地。虽然只是在个别城市做单点推送,但是这一年将智能驾驶从封闭、场景相对简单的高速快速路,拿到无序化十分严重的开放城市道路,意义仍旧非凡。
相比高速智能驾驶,城市场景无论使用频率,还是在实际应用中能够起到的价值都明显更高,开发难度也更大。但这也意味着其开始朝向点到点的全场景智能驾驶迈进,变成高阶智能驾驶。
从这些企业公布的规划来看,2023年将是城市智能驾驶大规模落地的一年,以便在2024年做到全场景打通。小鹏下一代全场景智能辅助驾驶产品XNGP,计划今年一二月份在上海、深圳、⼴州落地,下半年⼤部分⽆图城市有接近城市NGP的能⼒。
毫末智行与小鹏的预期接近,2023年将聚焦在装机量、落地城市,以及大模型训练上,计划实现100万装机量、100座城市NOH落地城市。到2024年,毫末智行将落地「全场景」NOH,支持城市超100个。
但与小鹏、毫末智行轻地图路线相比,重地图的华为在城市智能驾驶的落地速度上稍慢。首款搭载华为方案的极狐狐阿尔法S全新HI版,虽然是首个在单一城市全量推送城区NCA的车型,但目前只额外在上海落地,下一步推送的城市也只有广州、北京、杭州、重庆。
除了现有的城市智能驾驶玩家加速落地以外,2023年还将迎来更多车企入场。比如,理想汽车计划在2023年从高速场景发展到城市场景,并持续在BEV算法、数据闭环、软件2.0等方面加大研发力度;集度ROBO-01也将在2023年交付,搭载基于百度ANP3.0开发的集度高阶智能驾驶系统。
3、4D毫米波雷达有望成为核心传感器
毫米波雷达是早期辅助驾驶的核心传感器,但随着视觉能力的提升、新传感器的加入,其信噪比过低、误报率高等问题开始凸显。马斯克去年还曾公开炮轰此类问题,随后取消毫米波雷达,改用纯视觉方案。理想L9在视觉能力增强后,也取消了角毫米波雷达。
但4D毫米波雷达的出现,开始改变了传统毫米波雷达不受待见的情况。其在探测距离、水平角度及速度三个参数的能力以外,还增加了俯仰角的高度信息,感知精度也大幅提升。因此,4D毫米波雷达也被称之为4D成像雷达。
去年开始,众多供应商和车企涌入4D毫米波雷达赛道,也有上汽飞凡R7、长安深蓝SL03等搭载该硬件的车型落地。行易道CEO兼CTO赵捷曾判断:「4D毫米波雷达加速了4D成像系统的可能性。未来4D毫米波雷达和激光雷达实现同样的性能,在技术上是可能的。」
今年,又有更多巨头公司关注到4D毫米波雷达。CES 2023上,恩智浦、TI、Mobileye等芯片公司推出或更新了自己的4D毫米波雷达方案,Arbe、Zadar Labs、Smartmicro等毫米波雷达厂商也带来了自己的4D毫米波雷达产品。
中金公司预测,4D毫米波雷达全方位提升毫米波雷达性能,有望使毫米波雷达成为ADAS系统中的核心传感器之一。到2025年,中国车载4D成像雷达市场规模在悲观、中性、乐观情况下有望分别达到1.9、3.6、5.4亿美元,2022E-25E CAGR分别达到34%、64%、88%。
4、「下一代感知算法」BEV
感知模块是最为重要的自动驾驶模块之一,也是最为复杂的模块。一般的感知模块包含障碍物目标检测,车道线语义分割,可行驶区域分割等等。
当前的感知算法,可分为Image-view和BEV两种。但区别于image-view,BEV通过多摄像头或雷达,可将视觉信息转换至鸟瞰视角进行相关感知任务,能为自动驾驶感知提供更大的视野,并且能够并行地完成多项感知任务。
另外,BEV也给了多模态数据提供一个统一尺度的可能。将所有传感器的数据或特征统一到BEV视角下,再做目标检测、实例分割等任务,可使算法的实现更加简单,也能更直观地显示出BEV空间中的物体大小和方向。同时在BEV空间中,也更容易实现时序信息的融合、「脑补」出被遮挡的目标。
如今,BEV感知方案已被认为是开启智能驾驶感知新时代的一种方案。国内外研究机构,特斯拉、理想、蔚来等车企,以及地平线等芯片企业,都在推动BEV方案的落地。
5、超算中心:自动驾驶的「提速神器」
面对自动驾驶的长尾场景,除非利用很强的AI能力和超强算力,通过深度学习和分析海量数据,不断优化模型,否则几乎不可能逾越这座大山。而超算中心就是这一条路上的「必需品」。
以小鹏为例,在超算中心「扶摇」的帮助下,自动驾驶模型训练效率提升了602倍。与2400TOPS算力的服务器进行单机训练相比,80机并行训练可将训练时长由276天缩短至11小时。
毫末智行判断,随着自动驾驶企业向3.0时代迈进,「大模型+大数据」的数据驱动模式成为自动驾驶技术进化的关键,而驱动大模型和海量数据训练的超算中心,将成为自动驾驶企业的入门配置。
英伟达联合IDC(国际数据中心)发布的《现实+仿真,超大算力赋能自动驾驶》白皮书,也给出了相似的观点:自动驾驶系统训练需要超大算力,AI超算中心可提供算力支持。
而且在近几年,原本只有自动驾驶公司选择建设的超算中心,也开始受到特斯拉、小鹏、毫末智行等做商业化智能驾驶的公司关注。而在最近一次特斯拉AI DAY上,马斯克还透露将在2023年一季度,完成特斯拉超级计算机群组ExaPOD的部署。
6、高通8295批量上车
由于在智能座舱能力上的表现突出,高通8155芯片也在近几年成为明星产品。但在2023年,高通下一代座舱芯片8295,将与集度ROBO-01一同完成量产落地。
相比8155芯片,8295的GPU算力提升3.1倍、CPU算力提升2.2倍、NPU AI算力提升8倍达到30 TOPS,像素支持、3D渲染、AI学习等方面的能力都有显著提升。
另外,8295芯片的视频接口也将达到9个。这也意味着,去年推出的理想L9/L8/L7等车型,可以不再因8155的视频输出限制,被迫采用双片方案。而原本控制车内屏幕数量和分辨率的8155车型,未来也可通过8295获得更大的自由设计空间。
7、高倍率电池批量落地
2022年,国内外车企掀起了一轮800V高压平台车型发布潮,随之而来的还有不少电池供应商推出4C快充电池。比如,蜂巢能源、中航锂电、鹏辉能源、孚能科技等。
4C是表达锂电池放电能力的一种方式,前面的数字是放电能力的倍数(C):1C是指电池需要1小时的时间充满,4C电池1/4小时就能充满。而且,为了保证充电安全,车辆还会预先对动力电池进行「锁电」,表显100%的容量实际只有90%左右。再考虑实际应用时不会做完整的充放电循环,配合专属超充桩的满功率充电,可能会做到接近加油的充电时间。
搭载欣旺达4C电池的小鹏G9,已经在去年开始交付。4C版车型峰值功率可达430kW,配合小鹏S4超快充桩,可实现充电5分钟续航200km,从10%充至80%最快只需要15分钟。
根据电池供应商此前公布的规划表,2023年还将有更多4C电池落地。比如,宁德时代麒麟电池也具备4C快充能力,可以10分钟内充到80%电量;蜂巢能源第二代4C快充电芯容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,预计在今年第二季度量产。
8、车企自建大功率充储一体站
要达到4C电池的理论充电速度,离不开与其匹配的大功率充电桩。但在当前的电网容量下,即使是愿意支付高昂的电网增容费用,也几乎不可能支持全站专属超充桩的满功率运行。实际上,目前单桩功率只有几十kW的公共充电站,高峰时期的单桩功率都达不到平时一半。
因此,最近支持高倍率充电的车型,所建设的专属充电桩都配备了储能板块。比如,小鹏配套800V高压平台的充电站就采用了自研的储能技术,单个充电站储存的电量,最多可以支持30辆车同时满功率充电;蔚来500kW超充桩也将与换电站一同建设,以换电站内的电池包作为储能单元,平衡高峰时期的快充压力。
另外,充储一体站还利用其储能能力,对电网实现削峰填谷的能力。电网发电具有即发即用、无法储存的特性,但利用充储一体站可以将波谷余电储存起来,到高峰时期反向送回电网,以帮助电力平衡。
随着车企在高倍率电池路线竞争的深入,自建充电站也会变得愈发重要。当前大容量电池包车型,已经陆续超过100kWh,最高容量更是接近150kWh,使用公共充电桩的体验已有明显下降,自有超充网络也在逐渐成为未来品牌竞争的主要战场。
9、电子后视镜允许量产
2022年12月29日,汽车电子后视镜CMS新国标GB15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》正式发布。根据规定,新国标将在2023年7月1日正式实施。这也意味着装载电子后视镜的新车型将被允许上市销售,并且无需再配备传统光学后视镜。
相较于传统光学外后视镜,电子后视镜由外置摄像头+车内屏幕组成,具有体积小、可伸缩、风阻小、视场角大、受天气影响小、照明不足时也可通过计算提高亮度等诸多优点。
此前,由于海外部分地区法规允许使用电子后视镜,雷克萨斯ES300h、奥迪e-tron、本田e、现代IONIQ 5/6、奔驰Actors重卡等产品,已经搭载了电子后视镜。
如今随着新国标的确立,也有小鹏G7、北汽魔方、广汽埃安、本田、华人运通等产品或车企,开始了相关技术的推进。
前不久,路特斯Eletre 还开启了「流媒体外后视镜」的选装,价格为1.6万元。选装内容包括两块车内的1280×720分辨率LCD屏,支持15档亮度调节,车外摄像头部分采用斥水材质,具备可加热融化积雪、盲区监测、开门预警、后方横穿辅助等功能。
10、轮边电机技术走向主流
今年年初仰望品牌的发布会上,U8原地掉头、爆胎稳定系统等表现,使得车轮矢量控制技术再次受到关注。不同于燃油车必须通过发动机这一中央动力源驱动,新能源车型可以通过电动机的轻量化、小型化优势,将其布置在轮边或轮毂,至多可以给每个车轮都独立配备一台电机。
这也意味着通过给每个电机不同的控制指令,可以让每个车轮都能有不同的转速和旋转方向。既能实现向仰望U8的原地掉头、车身稳定控制、差速控制等功能,又能通过给不同车轮进行精细扭矩分配,增强车辆的操控性,比如增加弯道外侧车轮扭矩提升过弯极限、增加后轮扭矩使其更易漂移等。

目前,特斯拉、Lucid、仰望、奔驰等品牌,已经开始配备至少三台电机。而在未来阶段,这一技术也将会受到更多关注。

不同于各种技术「元年」的2022,2023年没有那么多首发落地的产品,更像是一个兢兢业业、努力做好整个电动智能化产业布局的过渡之年。但是这一年的看点同样不少,2022年落地或是还未落地的新技术,大部分都将在2023年将实现贯通和商业化应用,将被市场验证其真正的能力,而竞争也将在这一年真正开始。

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