“硬件可擴展,軟件可叠代;域控制向集中控制演進,雲化;高性能,高帶寬,高算力;強化功能安全和網絡安全。”2020年12月3-4日,由蓋世汽車主辦的“2020中國汽車動力總成電氣化國際峰會”在上海召開。會上,華為技術有限公司數字能源産品線車載電源領域副總裁彭鵬提出了自己對下一代電驅動電力電子架構的思考。
在彭鵬看來,“臻智歸一,‘架’‘域’未來”,隻有自主掌握核心技術,才能在下一個汽車百年中占據先機。而華為希望通過對下一代電驅動電力電子架構等技術的研發,在未來引領整個行業趨勢,最終把數字世界帶入每一輛車。
華為技術有限公司數字能源産品線車載電源領域副總裁彭鵬
智能化浪潮襲來,電驅動系統變革在即
近年來,随着智能化浪潮來襲,汽車産業正在發生巨變。
2018年以前,電動車是以車為中心的功能車,主機廠更專注于功能的滿足,對于用戶來說則是所買即所得,售出即結束;2018年至2023年間,電動車更多是以人為中心的智能車,用戶體驗感被提升至更高的位置,為此也衍生出一系列個性化差異服務;2023年至2030年,車的價值更多變成以人為中心的移動空間,它會變成移動商店、醫院、交流社區等,商業模式也會更加豐富。
站在未來看今天,當下電力電子驅動系統能否迎接未來發展的趨勢要求?答案顯然是否定的。
從電力電子架構來看,傳統E/E架構軟硬件緊密耦合,難以升級演進,總線式控制呈現高度綁定、高度定制、無法标準化接口;從開發模式來看,也無法滿足快速叠代要求,以德系、日系車企為例,設計開發一款車大概需要四至五年時間,而電力電子産品一般遵循摩爾定律發展規律,要求更新速度飛快,這也意味着目前開發模式和開發平台都無法滿足電動化、智能化的要求。
對标尖端,傳統車企動力域智能化及新商業模式任重道遠
一邊是傳統電驅動系統無法滿足行業快速發展需求,另一邊還有新造車企的強勢出擊。今年初,特斯拉通過OTA将Model S 和Model X 的續航裡程分别提升4.6%和7%,升級後的續航裡程分别達到628 和 565公裡。此外,其還通過OTA完成了擴大功率、縮短刹車的路徑、更新軟件功能等一系列動作。這使得動力域智能化已經不再隻是一個故事,而是已有實際産品。
在此之下,對于中國傳統車企及上下遊企業來說,改變迫在眉睫。
打破壟斷,零部件企業更需掌握核心技術
除了産品的快速叠代,随着汽車産業向電動化、智能化轉型,安全問題被更廣泛的關注。
電氣化過程中,由于電力電子部件的增多,涉及到了更多的諸如高壓安全、轉矩安全等原本傳統燃油車沒有的話題。包括:電力電子器件增多帶來的扭矩安全可靠風險增加;動力系統高壓化帶來電氣安全風險增加;關鍵零部件的電氣化帶來熱安全風險增加;網聯化 多外部接口帶來網絡安全風險增加;高壓電氣系統帶來電磁輻射風險增加;非車規級部件應用帶來整車可靠性風險增加;核心器件被國外巨頭壟斷帶來供應風險增加等。
目前我國汽車産業"四基" 依然薄弱,影響産業安全健康發展
正如中國工程院院士、中國汽車工程學會理事長李駿所言,當前我國汽車産業"四基"依然薄弱,基礎軟件、元器件等多個短闆尚待補齊,威脅産業安全健康發展;部分關鍵基礎材料尚待突破,阻礙産品技術水平快速提升;部分基礎工藝尚有瓶頸,影響技術創新從研發到産業化的有效實施;部分關鍵零部件對進口依賴嚴重,難以達成産業鍊的安全可控。數據顯示,目前我國汽車産業三電部件核心器件全部依賴于國外巨頭供應,半導體市場國産器件占比僅5%。
實際上,經過多年發展,我國已經擁有了全球最大的汽車市場規模,但核心零部件始終是發展短闆。新能源汽車要真正獲得競争力、向高端化發展,必須進行産業升級。
因此,近日發布的《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》中特别指出,未來汽車發展目标是将人工智能、雲計算等與數字經濟相結合,使得産業向更加智能的方向發展,實現軟硬件獨立自主,增強我國汽車工業實力。
這意味着,不止整車,每一個零部件的設計、工藝都需加速升級。
DriveONE支撐,華為"軟件定義汽車"理念落地
基于對汽車産業現狀了解及市場判斷思考,華為做出了成為智能網聯汽車的增量部件提供商的決定。華為在車載領域布局是從2014年開始的,以mPower(多形态電驅、充電及電池管理系統)起步,該業務已于2019年實現規模化商用。
為了迎接汽車産業未來的趨勢要求和挑戰,2020年9月,北京車展期間,華為又推出多合一電驅動系統DriveONE,為業界首個超融合電源與解決方案,可提供開放平台與跨代技術,助力車企造好車。
“O”為Open Platform(開放平台),包括軟件平台AutoSar架構、硬件平台 CCA架構、數字化開發平台PDDP;“N”為New Generation(跨代技術),包括第一代多部件方案、第二代融合方案、第三代動力域方案;“E”則是Excellent Experience(卓越體驗),緻力于融合極簡、安全可靠、AI雲智等。實際上,“ONE”還有另外一層含義,把産品做到融合極簡。華為希望把複雜留給自己,簡單交給客戶,給客戶帶來價值。
華為DriveONE可提供開放平台與跨代技術,助力車企造好車
具體來看,軟件開發平台AutoSar為華為100%全自研産業,無需依賴第三方軟件工具,幫助車企實現硬件和軟件的解耦。目前這一部分國外壟斷企業的收費非常貴,開發一個模塊需要五百萬美金,且純利潤極高,同時也給車企開發造成了巨大的負擔。而華為AutoSar平台旨在幫助車企打破壟斷,降低開發成本。
硬件平台CCA架構則可以實現軟硬件解耦,車雲一體化,支撐軟件定義汽車落地。目前華為可提供三大操作系統,包括鴻蒙座艙操作系統HOS、智能駕駛操作系統AOS,以及智能車控操作系統VOS,此外域控制器領域還包括CDC、VDC和MDC。通過核心技術和域外控制,再到雲的傳播路徑,來支撐未來軟件定義汽車的落地,以及動力域的常用常新。
電動數字化開發平台PDDP則旨在通過AI與大數據加持,解放現有開發模式。目前汽車行業開發模式是車企提供設計,并完成生産上市,未來華為希望能夠實現車企和用戶互動,共同設計和開發新車,并通過雲平台、AI平台實現設計規劃的落地,而不是将一款車完全生産出來後,再進行一系列驗證,這将會大大簡化和縮短開發流程。
New Generation講究臻智歸一,關注發展電、熱、雲跨代技術
事實上,基于華為30多年在電力電子領域的積累,其平台上擁有豐富的大數據資源。如通過長期服務各國基站得到的電網數據等。這些數據可以為電動車、充電樁的測試和應用提供服務。華為基于此開發了第一代多部件方案,并朝着第二代融合方案發展中。相比第一代,第二代方案将電力電子、熱處理等技術融合,可實現系統上雲。未來随着第三代技術的實現,動力域控制會更加集中,大數據、人工智能合作也會更加緊密和穩定。
大道至簡。動力域走向高度集中化,将使得整車布置演進更簡單。而融合架構下創新的功能安全設計,可以使得從部件到系統的融合更高集成度,更安全;從單機模拟到場景驗證更智能、更安全。華為希望通過DriveONE專屬網絡安全硬件,以及STRIDE華為獨有網絡安全模型,為企業構建三橫五縱深層網絡安全防禦體系;通過集中扁平式OTA架構,簡單快速升級,把優質體驗帶給客戶,最終實現“把數字世界帶入每一輛車”。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!