在刚刚开幕的广州车展上,鹏汽车第一辆大中型SUV鹏G9终于正式亮相,正式骄傲地获得了“智能旗舰SUV”的称号。
众所周知,一辆车的车身大小确实代表了它在该品牌中的地位,一般体型越大,位置越高。但是,如果鹏G9单纯只是体型上的优势,那么很明显,他没有名副其实地对得起“智能旗舰”这四个字。
为了小鹏G9的出道,不管是同行媒体还是我身边的朋友,大部分时间都集中在新设计和潜在竞争模式的比较上,但我轻描淡写了一些最新的技术亮点。
鹏G9的外形设计当然可以圈起来,但在我看来,很多人忽略的技术信息才是G9真正支撑“智能旗舰”的核心。
预计“国内第一辆基于800V高压SiC平台的量产车”最容易被记住和理解。最直接的优点是电池容量不变,可以提高续航里程,800V平台的超充电技术优势可以支持480kW的高压超充电桩,实现官方宣称的“充电5min,寿命200公里”。
在此之前,在鹏1024科技日,鹏宣布将首先铺设480千瓦超充电桩,因此,G9明年上市后,车主将立即享受800伏高压SiC碳化硅平台提供的充电经验。(大卫亚设)。
相比之下,小鹏G9采用的最新一代“X-EEA 3.0电子电气结构”似乎“深奥”。所以我想借此机会试着用通俗易懂的语言告诉大家。是一门简单的科普。
首先,我来告诉你什么是“电子电气结构”。
电子电气体系结构的英文全称是“电气/电子体系结构”,缩写是“EEA”。简单来说,是一套集成传感器、ECU、各种线束和电子电气分配系统,实现汽车整体配置和功能的系统。
所以“X-EEA 3.0”是鹏第三代电子电气结构的意思。
据小鹏官方介绍,该X-EEA 3.0电子电气体系结构可根据功能分为硬件体系结构、软件体系结构、通信体系结构、数据体系结构、电力体系结构等5个相对独立的系统(体系结构)。
在我看来,用一句话概括鹏的电子电气结构的升级途径,就是“结构越来越简单,整合程度越来越高,功能也越来越强”。
硬件体系结构的升级最容易理解。
过去燃油车中,数字化、电气化程度不是很高,各种电子零部件也相对较少,所以对车辆电子电气结构要求不高,结构也比较简单。我认为我们熟悉的发动机、变速器、ABS等都有专用ECU、传感器和控制器。
它们都是独立的,分布在车身的不同位置,因此必须通过各种线束相互连接。因此,当我们拆开车身的门板或底盘时,可以看到各种各样的电线交织在一起。
cle-img/5a255021c4814348bd0c5d1d11b933f2?from=article.detail&_iz=31825&index=6" width="640" height="359"/>但随着汽车的智能化、电气化程度越来越高,各种传感器(如摄像头、雷达等)、控制器和ECU越来越多,不但连接各部分的线束变得更多,各部分的控制和协调处理的难度也变得更大。
各种芯片、控制模块和线束的增加不但让车身重量大幅增加,也需要占据车身大量的空间,各零部件的“单打独斗”也难以实现时下流行的OTA升级。
“做减法”成了唯一出路。通过采用高算力芯片取代过去分散各处的ECU,把各种控制模块按照一定方式,整合成少数几个区域控制单元,实现了“中央超算+区域控制”的架构。
听起来好像有点复杂,其实原理很简单,就是人们在企业管理中常说的“精简层级、集中决策”的逻辑一样。
目前真正能支持整车OTA的电动车,其硬件架构大致上都会分为信息娱乐域(智能座舱)、车身域、动力总成域、底盘域、辅助/自动驾驶域这五个部分。而特斯拉Model 3/Y上就更进一步整合为中央计算模块、左车身控制模块和右车身控制模块这三个部分。中央计算模块将智能驾驶域和信息娱乐域整合在一起,左、右车身控制模块就负责剩下的车身域、底盘域和动力域的功能。
所以从硬件架构这角度看,小鹏X-EEA 3.0已经比较接近于特斯拉的水平了。
至于软件架构方面,“分层式软件平台”的概念通俗来讲,其实就是我们常说的“模块化”。把软件代码按照功能划分成若干个模块,每个模块都可以单独优化或者升级。这就大大降低软件开发和优化的难度,从而实现各个功能的快速迭代。
其实这就像每个公司都会按照业务的性质,划分成各个不同的部门一样。只要每个部门之间按照规则建立起高效的沟通和协调机制,整个公司就能顺利地运转。如果某些部门需要增加人手,又或者进行升级调整,都可以独立进行优化,不会出现“牵一发动全身”的麻烦。
通信架构就更简单了,其实就是中央处理芯片与各区域模块之间的数据传输和交互。
以前不少车企在宣传新车型新平台的时候,相信很多人都会听过“CAN总线”这个词,这个“CAN总线”其实就是电子电气架构里面,负责连接各个ECU、传感器和控制器,负责数据传输的“管道”。
随着各种电子元件越来越多,产生和需要传输的数据量越来越大,对这个“管道”的带宽和传输速度的要求也越来越高。过去的CAN总线已经无法满足需求了,所以逐渐被带宽和传输速率更高的CAN FD以及以太网(Ethernet)所取代。
例如我们熟知的大众MQB Evo平台,它的总线就增加了CAN FD与车载以太网,带宽由500K增加至2M,通讯率高达100Mbit/s。
补充一下,以太网其实也就是一种局域网,按照不同的速率,分为标准以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)千兆以太网(1000Mbit/s)和万兆以太网(10Gbit/s)。
其实在小鹏P7上已经采用了100Mbit/s的以太网通信,而这次小鹏G9上的主干通信架构,采用的是千兆以太网,也就是说数据传输速度达到了1000Mbit/s,是过去传统CAN总线的1000倍。
传输速度快的好处相信就不用多说了吧,大家平常上网的时候,谁不希望网速越快越好?
具体到智能车上面,越高等级的驾驶辅助系统,各个高清摄像头、毫米波雷达和激光雷达,产生的数据量是惊人的。如果没有足够的传输带宽和速度,即使自动驾驶芯片的算力再强,也英雄无用武之地。
这也是小鹏G9日后将能支持新一代智能座舱和XPILOT 4.0驾驶辅助系统,实现城市/高速NGP以及更高等级驾驶辅助功能的关键。
所以硬件架构、软件架构和通信架构这三大部分,是决定智能汽车智能化程度的“基础设施”。现在智能车的赛道上,各个车企都在进行“军备竞赛”,不少品牌都在不惜成本堆砌硬件,车内屏幕的数量越来越多,激光雷达甚至已经堆到了4个,号称实现360度全覆盖;自动驾驶芯片的算力也动辄过千TOPS。
但实际上,如果被落后的电子电气架构“拖后腿”,那么一切都将只是镜花水月,远远无法实现那些硬件理论上的最强性能。
至于小鹏X-EEA 3.0之中的优化后数据架构,可以将整车OTA所需的时间缩短至30分钟以内。而全新的电力架构,则可以实现对每个车载电器更加精准的配电控制能力,按照工程师的说法,就是“在G9上,可以做到了车上的每一个电力负载都可以控制,可以根据不同使用场景和需求去判断它是否需要打开,不会浪费每一度电”。
如果你能看到这里,相信你就会明白,为何我说这套X-EEA 3.0电子电气架构才是支撑小鹏G9成为名副其实的“智能旗舰”核心的原因了吧。
“智能化”一直是小鹏汽车最闪亮的标签,也是目前国内车企中,在智能辅助驾驶以及智能座舱方面做得最好的一个。相信这次小鹏G9亮相后,将会促进其他厂商也跟进开发更先进的电子电气架构,进一步提升中国品牌新能源车的整体实力。
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