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          【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇

          日期: 2021-02-25
          瀏覽次數: 13

          注:本文作者系硅谷天堂旗下海南澎湃電能管理集團李鈺?


          什么是自動駕駛



          自動駕駛汽車,又被稱為無人駕駛汽車,是一種通過電腦系統和通信系統實現自動駕駛的智能汽車。有別于傳統人工駕駛車輛,自動駕駛車輛最大特點是AI技術的主導,其駕駛過程是機器不斷收集駕駛信息并進行信息分析和自我學習從而達到自動駕駛的系統工程。伴隨自動駕駛汽車的發展,每輛汽車將從過去的封閉轉向開放,融入到聯網的平臺中進行實時的信息交互。


          【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇



          2016年,NHTSA和SAE對無人駕駛發展程度率先給出了分級定義標準,將智能網聯汽車的無人駕駛程度由低到高劃分為6個層級。2020年3月9日,我國工信部公示了《汽車駕駛自動化分級》推薦性國家標準報批稿,擬于2021年1月1日開始實施。根據自動駕駛分級標準,L3以上級別才可被稱為“高等級自動駕駛”。即自動駕駛以L3為分界線,L3以上(包括L3)被稱為自動駕駛,L3以下被稱為輔助駕駛。大致的定義如下:




          【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇

          【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇



          汽車未來的發展趨勢一定是高度的智能化和自動化的,而這一形態的最終形式即自動駕駛。隨著車輛傳感硬件、芯片以及AI等技術的突破,各項相關法律的完善,社會認可度的提高,自動駕駛終將實現普及。?

          換電模式助力自動駕駛





          眾所周知,要實現自動駕駛功能,必須增加很多額外的電器,比如環境感知的傳感器、雷達以及全車攝像頭,還需要車車交互的V2V通信模塊以及自動駕駛控制單元。這些電器件的增加,會給整車增加百瓦以上的功耗,傳統燃油車的12V蓄電池就會不堪負重。但電動汽車則不存在這個問題,只要動力電池有電,完全可以通過車上的DC-DC將高壓電轉化成12V低壓使用,轉換效率在85%以上,即使增加再多的電器也能輕松應付。這也就是為什么行業內普遍認為電動車更適合搭載自動駕駛的原因。

          隨著技術的革新,在能夠預見的未來自動駕駛模式必將逐步替代現有模式成為市場主流。而與之搭配的能源補給形式大致可分為:有線充電模式、無線充電模式、換電模式三類。本文基于自動駕駛模式和上述三類能源補給形式的特點做了以下分析:

          1)有線充電模式。

          當前常見的充電方式包括隨車攜帶的便攜式充電器、家用充電樁和公共充電樁。其中便攜式充電器雖然使用方便,但是其充電速度慢的就有些讓人發狂,只能作為一種其他的方式,補電使用。而家用充電樁和公共充電樁雖然在充電效率上有明顯的提升,但是動輒幾小時的充電時間仍無法滿足用戶司機和運營公司的使用需求。由于充電槍與充電接口連接的精度要求較高,機器人無法完全替代人力,因此充電模式至今無法做到全自動。這明顯有悖于自動駕駛汽車所提倡的“全自動”理念。

          2)無線充電模式。

          常見的有感應式,共振式和微波傳輸式等形式,雖然形式多樣但是它們的基本原理都是一樣的,就是利用交變電磁場的電磁感應,來實現能量的無線傳輸。目前已經投入使用的無線充電較有線充電更易實現全自動。但是無線充電技術本身面臨著傳輸效率的問題,對于電動車這樣充電功率更大的“電器”來說更是如此——電能首先轉換為無線電波,再由無線電波轉換成電能,這兩次轉換都會損失不少的能量。此外,電磁波很容易產生泄漏,當大功率的車用無線充電設備運行時,也會對周圍的生物和電子設備產生影響,甚至會危害人體健康。這些情況與本身就是綠色、環保的電動車來說,似乎顯得有些格格不入。

          3)換電模式。

          “換電模式”簡單地說就是車跟電徹底分開,動力電池在公眾領域里流通。對于新能源汽車消費者而言,“換電模式”方便快捷。按照目前我國電池平均技術水平,“充電模式”慢充狀態下需要近8小時才能充滿電池,快充狀態也需要近半小時。相比之下,“換電模式”在技術上3-10分鐘即可完成電池更換。

          當前硅谷天堂換電生態在全國各地布局的多所新能源汽車分箱換電的全自動換電站,以伯坦科技采用的 “全自動標準分箱換電技術”為基礎。其中,全自動換電站包括換電工作臺和電池充電柜,二者之間設置有兩個可移動的換電機器人,換電工作臺的兩端對應設置有進/出車通道。車輛進入預定位置后,機器人通過掃描可以精準對汽車完成換電。整個換電過程無需人工操作,且用時不超過5分鐘。試想未來搭配換電模式的自動駕駛汽車面世后,當汽車需要補電時車主只需下達換電指令,車輛就能自動開往換電站并且完成換電,真正做到 “駕駛—能源補給—駕駛”全自動。

          毫無疑問,換電模式有著其他能源補給形式沒有的優勢,將是未來自動駕駛汽車的最佳搭檔。

          【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇【原創研究】新能源汽車換電模式是自動駕駛的更優選擇


          對于“車電分離”的換電模式,硅谷天堂通過生態建設的方式,整合換電產業鏈核心資源,為換電業務落地打造大型閉環,通過各版塊協同發展形成合力。聯合車企生產符合終端用戶定制要求的換電車型,由換電網生態的成員單位分別提供技術服務、換電服務、電池租賃服務。同時發揮模塊化電池統一管理的優勢,形成模塊化電池加工、組裝、生產銷售及后續梯次利用、再生利用全周期的“動力電池循環” 。

          總結




          無論對于乘客,亦或駕駛者,自動駕駛汽車是時代的需求,其能夠為人類“解放雙手”,提供更多的安全和便利。但是在能源補給側采用傳統充電模式又會對已經解放的雙手增加一道束縛。在當今自動駕駛技術日益成熟,傳統充電模式局限性日漸暴露,換電模式條件基本成熟的環境下,誰將徹底“解放雙手”,攜手自動駕駛掌握行業風帆,答案早已不言而喻了。



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