燃油車VS新能源車,誰才是智能汽車的最佳載體?
來源 中車友 瀏覽 1764 發(fā)表時間:2022-08-02 09:09:49
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?
要弄清這個問題,首先要清楚,既然是智能汽車,必須要有電進行控制,然后再從整車的電能消耗和電子架構等方面綜合來分析,才能得出客觀準確的答案。
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、燈光、雨刮、座椅加熱等部件,能耗通常能達到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,并由發(fā)動機拖動發(fā)電。目前傳統(tǒng)燃油車發(fā)電機的功率已經(jīng)超過1kW,部分車型做到2kW。
問題就在這里,當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)電機來滿足。受限于燃油發(fā)動機的熱效率,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,大部分可以做到20mA以內。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)在智能手機幾乎不關機一樣。
比如,遠程控制、智能診斷等功能,需要增加靜態(tài)電流來實現(xiàn)。要維持運存信息和喚醒外設電源,靜態(tài)電流更會急劇上升。還有哨兵模式、自動迎賓等功能,也需要增加靜態(tài)電流來實現(xiàn)。
這么算下來,到底需要多大的蓄電池呢?對于傳統(tǒng)燃油車來說,幾乎無解。因為壓根不可能一直開著發(fā)動機給車輛補能,尤其是在停車場里。
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電壓轉換器。當車輛靜置,由12V蓄電池供能;當車輛啟動后,由發(fā)電機/DCDC電壓轉換器供能。只要動力電池有電,隨時可以啟動DCDC電壓轉換器給12V蓄電池補電。
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,因為從動力電池取電很容易,而且轉換效率可達到85%以上,來再多的低壓電器也不必擔心。
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,而不會是燃油車。而且,從智能汽車電子架構的角度考慮,新能源汽車也是必然的選擇。
智能汽車特別是自動駕駛功能對整車架構提出了變革的要求,這種架構演進在新能源汽車中找到了很多契合點。
要在一輛燃油車上做自動駕駛,那數(shù)據(jù)要通過復雜的CAN總線傳給發(fā)動機ECU、變速箱TCU,這兩個CU再把電信號傳到具體的執(zhí)行零件,如電子節(jié)氣門,再轉化為具體的動作,如節(jié)氣門開度、噴油嘴噴油時間、可變氣門正時/升程、變速箱換檔邏輯等。
可見,燃油車的工況曲線相對復雜,要實現(xiàn)自動駕駛,涉及到的零件相當多,而且很難做到精準控制。
要在一輛新能源汽車上做自動駕駛,那就簡單得多了,更像一臺手機。因為電動汽車沒有節(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、電池、電控三大部件,它們也能在短時間內做出響應并且實現(xiàn)精準控制。
新能源車的天然優(yōu)勢就在于其架構是電氣電子化的,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,燃油車無論是動力還是制動,都做不到線性控制。
總之,燃油車的核心是動力驅動,優(yōu)勢在機械方面,弱項是信息存儲、信息交換及遠程控制上,控制不夠精準。新能源車的核心是精準控制,數(shù)不盡的電控器件和傳感器,在新能源車上更容易實現(xiàn)和控制。
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,所以不是“最佳”載體。從驅動形式、電子架構等方面綜合來看,智能汽車的“最佳”載體必然是新能源車,而電動車又是新能源車當中,最適合做智能化的載體。