電動汽車的未來是怎樣的

電動汽車正經(jīng)歷著天翻地覆的變化。智能化、自動化、移動計算平臺……這些關(guān)鍵詞承載著我們對未來汽車的想象。汽車制造行業(yè)的所有參與者正推動著這場變革，Imagination便是其中之一。本文中，Imagination內(nèi)容經(jīng)理Benny Har-Even與Imagination的高管們從技術(shù)改進、市場趨勢等多個維度討論了電動汽車的未來。

第二次電動汽車（EV）革命幾乎要發(fā)生了。如果你想知道，第一次革命是在20世紀60年代，你可能會驚訝，在英國道路上的電池電動汽車據(jù)稱比世界其它地方的總和還要多。有印象嗎？它是典型的英國低調(diào)風格，最高時速為15英里每小時——為什么？它們是牛奶車。 相比起來，今天的電動汽車更像是移動的船。2016年，特斯拉S車型曾被稱為“全球跑速最快的量產(chǎn)汽車”。盡管新冠疫情爆發(fā)，2020年特斯拉3車型依舊在世界各地的銷售排行榜上占據(jù)主導地位。汽車行業(yè)里的對手當然不希望特斯拉一枝獨秀，到2021年，電動汽車市場競爭將更加激烈，大多數(shù)主要汽車制造商，從福特、大眾到捷豹、梅賽德斯奔馳都將推出純電動汽車。 那么，對于半導體電子知識產(chǎn)權(quán)（IP）的公司來說，這場即將到來的革命意味著什么呢？Imagination Technologies 為汽車行業(yè)提供知識產(chǎn)權(quán)（IP）設(shè)計服務(wù)超過15 年，在此期間，前三大汽車 SoC 供應(yīng)商中有兩家是Imagination Technologies的客戶，在應(yīng)用處理器 GPU市場份額方面名列前茅。憑借最新的XS GPU系列產(chǎn)品，Imagination 專注于為高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛（AD）提供下一代應(yīng)用案例所需算力，以及支持駕駛艙中需求越來越強的圖形顯示功能。有鑒于此，我與Imagination公司的幾位高管交談，討論轉(zhuǎn)向電動汽車對于汽車 GPU 和 AI IP 供應(yīng)商意味著什么。EV 和 IP 之間是否有直接連接？ 根據(jù)Imagination公司首席功能安全工程師大衛(wèi)·懷亞姆（David Higham）的說法，“從個人角度來看，我認為電動汽車（EV）激動人心，”懷亞姆說，“從環(huán)境角度來看，我們越能夠擺脫燃燒化石燃料，對我們所有人來說都更好；從技術(shù)角度來看，如果你考慮將電動傳動系統(tǒng)與自動駕駛集成，這將是Imagination的重要機會。” Imagination公司汽車業(yè)務(wù)高級總監(jiān)杰米·布魯姆（Jamie Broome）對此表示贊同?！澳悴恍枰妱觽鲃酉到y(tǒng)來自動駕駛——優(yōu)步/沃爾沃的合作證明了這一點，”他說?！癊V是變革的催化劑。這就是它對我們至關(guān)重要的原因。它使我們遠離汽車系統(tǒng)效率低下的時代。電動汽車在使用燃料方面效率更高，我們之所以繼續(xù)使用化石燃料，僅因為它們?nèi)匀幌鄬σ子趶牡孛嫣崛??！笔聦嵣?，特斯拉的使命宣言只談到從化石燃料轉(zhuǎn)向清潔能源，沒有提到自動駕駛技術(shù)。電力確實是一種本質(zhì)上比汽油、天然氣更高效的推進方式。根據(jù)美國環(huán)境保護署的數(shù)據(jù)，EV將電網(wǎng)中超過77%的電力轉(zhuǎn)化為車輪驅(qū)動力，相比之下，汽油車只能將燃料中儲存能量的12%-30%轉(zhuǎn)化為車輪驅(qū)動力。 布魯姆指出，內(nèi)燃機已經(jīng)調(diào)整及優(yōu)化了100多年，但現(xiàn)在該技術(shù)接近天花板?！皩汃R的口號是‘終極駕駛機器’，字面上它說得對。其內(nèi)燃機被廣泛認為是世界上最好的，但其‘終極’在某種意義上來說是指最后一個——它是汽油之路的終點，所以所有研發(fā)現(xiàn)在已無關(guān)緊要。”

科斯沃思V12為戈登·默里(Gordon Murray)的新款超級賽車提供動力，可能是同類車中的最后一款。

但是，目前最大的問題，也就是消費者最關(guān)注的電動續(xù)航里程進展如何？“是的，今天還是個問題?！辈剪斈氛f?！拔易罱饨枇艘惠v寶馬i3，電量較低，我知道支撐上班行程會很緊張，所以我把所有能關(guān)的東西都關(guān)掉了：收音機，空調(diào)，顯示屏——唯一運行的就是引擎——而這也確實管用。但事情就是這樣——你試圖榨取性能，如果打開收音機，將失去一英里續(xù)航。但是，電池每年都在進步，正如電動機比內(nèi)燃機表現(xiàn)更好一樣，其續(xù)航能力很快就會超過它們?！?/p>

提高效率的驅(qū)動力

效率是汽車新的重要指標，特別是當增加自動駕駛能力，同時也需要大量傳感器時，這些增加了汽車重量以及直接拉升了功率需求，這兩者都對續(xù)航里程產(chǎn)生了負面影響。

Imagination 高級產(chǎn)品營銷總監(jiān)安德魯·格蘭特（AndrewGrant）表示：“在電動汽車領(lǐng)域，（對于自動駕駛）您將使用大量的計算能力，因此您需要從電池中獲得最佳充電周期?！彼赋?，在E級方程式電動賽車系列中，一些工作已經(jīng)完成，如優(yōu)化管理電池的算法，而這些算法正在轉(zhuǎn)化用于實用的日用電動汽車中。而且，汽車電子產(chǎn)品數(shù)量大增的趨勢與Imagination關(guān)注的節(jié)能設(shè)計之間，存在協(xié)同效應(yīng)。

E級方程式電動賽車成果為公路汽車電池設(shè)計提供有效參考信息

汽車中需要使用大量電子控制單元（ECU），而ECU數(shù)量是需要解決的一個關(guān)鍵問題。一輛典型的汽車可能包含 100 多個不同的 ECU，以用于電動車窗、車內(nèi)娛樂、燃油系統(tǒng)、環(huán)繞視圖系統(tǒng)、衛(wèi)星導航、EV 傳動系統(tǒng)等。這意味著汽車中有很多冗余處理，它不僅是一個成本問題，當你試圖盡可能多地獲得電力時也是一個消極因素。

布魯姆說，現(xiàn)在的機會是盡可能合乎邏輯地整合ECU，鼓勵處理器重用（使用虛擬化等技術(shù)），并采用面向高能效的技術(shù)。

從引擎到屏幕

當談到何時能改變“發(fā)動機是區(qū)分汽車的關(guān)鍵參數(shù)”這一固化想法時，格蘭特呼應(yīng)了布魯姆的看法?！叭绻銓徱暷切┐笮兔郎唐?、寶馬和底特律汽車，他們都與發(fā)動機密切相關(guān)，但我們會發(fā)現(xiàn)，當每輛汽車都裝配相同的電動機時，我們對發(fā)動機的興奮將被其它東西所取代?！?/p>

而這些別的東西就是功能——你可以在汽車中做些什么，它可以是面向司機的ADAS，亦或是為乘客提供看電影的功能（一旦完全自動駕駛成熟，乘客最終成為“司機”）。從這個意義上說，汽車將變得更像智能手機：移動計算平臺。為印證這個，懷亞姆提到了他最近"試駕"新本田 E 的經(jīng)歷，該車儀表板有一個大型顯示屏。他說，“讓我吃驚的是，我寧愿做一個乘客，坐在里邊看電影，而不是開車！”

電動汽車的顯示屏是一個關(guān)注焦點

當然，電動汽車通常由大屏幕控制，要么中央放置（最明顯的是特斯拉），要么水平放置。當然，這種基于屏幕的體驗可以出現(xiàn)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機傳動系統(tǒng)的車輛內(nèi)，但在“柴油門”之后，很明顯，這不是汽車行業(yè)的發(fā)展方向。為了節(jié)省化石燃料和降低運行成本，電力是走向綠色未來的唯一出路。

正如Imagination公司首席營銷官大衛(wèi)·哈羅德（DavidHarold）所觀察到的：“汽車制造商在審視世界、化石燃料和氣候時，他們意識到他們面臨成為下一個菲利普·莫里斯的風險：即沒有人愿意與落后行業(yè)聯(lián)系在一起?！?/p>

電動汽車是新的智能手機嗎？

哈羅德在Imagination 工作超過 20 年，他見證了公司從專注于桌面圖形轉(zhuǎn)向移動圖形領(lǐng)域，也看到了智能手機行業(yè)和電動汽車的成功。

“用戶擁有智能手機，他們進入自己的車，看到這個初級的、更新緩慢的，爬行式導航在舊式顯示屏上顯示。他們會問，‘為什么我的智能手機如此驚艷，而汽車卻如此糟糕，而且這輛車還花了我35,000英鎊，’或者其它類似的場景。這就是期望差距?！?歸根結(jié)底，電動汽車對于它所代表的東西非常重要——即，一個新的可能性世界，遠離化石燃料和機械復雜性，轉(zhuǎn)向流線型、簡單易用、強大的智能設(shè)備。這些智能設(shè)備實際上圍繞在我們周圍，不管是手動還是自動，它們智能地、安靜地、高效地將我們帶向目的地。