2021智能汽車黑科技：激光雷達(dá)內(nèi)卷 智能芯片爆發(fā)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 行業(yè)頻道】2021年，新能源汽車開始了爆發(fā)式增長，早前并不被看好的新勢力企業(yè)也逐漸展現(xiàn)出了其強(qiáng)勁的爆發(fā)力。也是在2021年，我們也見證了華為、小米等具有跨界涉入汽車領(lǐng)域，汽車電動(dòng)化、智能化開始展現(xiàn)其威力。在過去的一年，除了紛紛入場造車的各界巨頭，智能汽車在技術(shù)領(lǐng)域又有哪些新的動(dòng)向？話不多說，我們看看過去的一年有哪些值得關(guān)注的技術(shù)趨勢吧。

　　2013年馬斯克發(fā)了條推特說要給Model S開發(fā)輔助駕駛系統(tǒng)，拉開了量產(chǎn)乘用車高階輔助駕駛大戰(zhàn)的序幕。彼時(shí)放眼全球，車載自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)還是機(jī)械式激光雷達(dá)獨(dú)步天下，一個(gè)128線的激光雷達(dá)也就人民幣70萬左右，這就算裝在Model S上價(jià)格都至少得翻倍了。也因此，老馬義無反顧的一頭扎進(jìn)了純視覺路線，此后高階輔助駕駛的純視覺和激光雷達(dá)路線之爭就一直甚囂塵上。

　　2021年4月的上海車展前夕，大疆、華為等紛紛發(fā)布了旗下的激光雷達(dá)產(chǎn)品，并宣稱已經(jīng)將成本控制在了千元級別。同時(shí)，分別搭載大疆和華為激光雷達(dá)的小鵬P5和極狐阿爾法S也在暗暗較勁拼搶誰才是第一款搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)智能汽車。到上海車展開幕，大家吃驚的發(fā)現(xiàn)不論是小鵬、極狐、蔚來還是威馬、智己、上汽R，甚至奧迪、奔馳，展臺(tái)上都出現(xiàn)了將配備激光雷達(dá)的展車，一時(shí)之間你沒個(gè)激光雷達(dá)產(chǎn)品都不好意思和別人打招呼。當(dāng)然，特斯拉除外。

　　到了年末的廣州車展上，要不要激光雷達(dá)已經(jīng)不再是個(gè)問題，要幾顆變成了新的問題。廣汽埃安打出了3顆激光雷達(dá)“領(lǐng)先一代”的口號；而長城旗下的全新品牌沙龍，更是直接在宣傳海報(bào)上挑釁式的寫到”4顆以下別說話“......

　　激光雷達(dá)進(jìn)入了內(nèi)卷時(shí)代。

　　不過，過去的一年中激光雷達(dá)在技術(shù)上確實(shí)取得了長足的進(jìn)步。過去機(jī)械式激光雷達(dá)動(dòng)輒數(shù)十萬的售價(jià)很大部分的成本花在了幾十甚至上百對的激光收發(fā)模組上。如今混合固態(tài)激光雷達(dá)通過掃描模式的創(chuàng)新，利用有限的激光收發(fā)模組上下左右移動(dòng)實(shí)現(xiàn)更大面積的掃描，降低了激光雷達(dá)的制造成本。同時(shí)通過將激光收發(fā)模組集成在芯片上，不僅價(jià)格更低，還取得了更小的體積和更高的穩(wěn)定性，混合固態(tài)激光雷達(dá)終于實(shí)現(xiàn)了滿足嚴(yán)苛的車規(guī)級要求，可以大規(guī)模裝備在量產(chǎn)車型上。

　　而在掃描模式上，技術(shù)方案可謂是百花齊放。蔚來ET7搭載的圖達(dá)通激光雷達(dá)采用的是二維轉(zhuǎn)鏡方案，首先通過一面上下轉(zhuǎn)動(dòng)的鏡面讓激光上下掃描，在通過一條快速轉(zhuǎn)動(dòng)的多面棱鏡實(shí)現(xiàn)左右掃描，兩個(gè)鏡面配合就能讓一束激光實(shí)現(xiàn)上下左右的逐行掃描。極狐阿爾法S HI版搭載的華為激光雷達(dá)也采用了類似的二維轉(zhuǎn)鏡方案；小鵬P5搭載的大疆覽沃浩界激光雷達(dá)則通過兩面有斜邊的透鏡，利用光的折射對激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，兩面透鏡以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)就能讓一束激光掃描出一偏花瓣?duì)畹膮^(qū)域；廣汽埃安LX、威馬M7等車型搭載的速騰聚創(chuàng)混合固態(tài)激光雷達(dá)，采用的則是MEMS微振鏡方案，將激光打在一個(gè)可以上下左右快速擺動(dòng)的小尺寸鏡片上實(shí)現(xiàn)掃描，通過控制鏡片的轉(zhuǎn)動(dòng)還可以對部分區(qū)域進(jìn)行更密集的掃描......

　　不管是哪種技術(shù)方案，如今都實(shí)現(xiàn)了等效上百線、價(jià)格適中且通過了車規(guī)級測試，除了華為、大疆這種跨界進(jìn)入激光雷達(dá)領(lǐng)域的巨頭，國內(nèi)如今也涌現(xiàn)出了禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、萬集科技、北醒光子、一徑科技、圖達(dá)通等一大批中國品牌激光雷達(dá)企業(yè)。廣汽埃安、威馬、小鵬、極氪、比亞迪、智己等簽約速騰聚創(chuàng)，集度、高合、愛馳等簽約禾賽科技，蔚來投資圖達(dá)通，小鵬搭載大疆覽沃浩界，哪吒、沙龍、極狐、長安阿維塔等與華為達(dá)成合作，車規(guī)級激光雷達(dá)已經(jīng)在市場上展開了拼殺。

　　當(dāng)然，取得長足進(jìn)步的并不只有國內(nèi)激光雷達(dá)企業(yè)。車載激光雷達(dá)鼻主Velodyne LiDAR、曾推出全球首款車規(guī)級激光雷達(dá)的老牌雷達(dá)制造商Valeo法雷奧、Luminar、Innoviz等等海外激光雷達(dá)企業(yè)在去年也有全新產(chǎn)品或新的合作動(dòng)向等。不過目前中國市場已經(jīng)成長為全球最為活躍的智能汽車市場，中國車企在高階智能輔助駕駛等方面的發(fā)展速度已經(jīng)領(lǐng)先于多數(shù)海外企業(yè)，中國激光雷達(dá)品牌自然也能近水樓臺(tái)，率先享受到市場帶來的紅利。同時(shí)市場的快速發(fā)展也反向促進(jìn)了中國激光雷達(dá)企業(yè)在技術(shù)上的快速進(jìn)步。

　　2020年開始爆發(fā)的“芯片荒”在2021年依然是汽車領(lǐng)域的關(guān)鍵詞，與基礎(chǔ)芯片的嚴(yán)重短缺相對的，卻是頂級汽車智能芯片呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。而這樣的趨勢在國內(nèi)尤其明顯，隨著智能汽車在中國市場的快遞發(fā)展，中國已經(jīng)成為了頂級智能芯片的角斗場。

　　2021年上市的極氪001，也是Mobileye EyeQ5芯片的全球首次裝車；小鵬P7是全球首款搭載英偉達(dá)Nvidia Xavier芯片的車型；英偉達(dá)Nvidia Orin芯片將隨著蔚來ET7在今年首次面向市場；WEY摩卡將搭載高通Qualcomm Snapdragon Ride。11月29日，集度聯(lián)手高通展示了高通第4代驍龍®汽車數(shù)字座艙平臺(tái)8295，并將在集度首款車型上應(yīng)用。

　　相比激光雷達(dá)企業(yè)的百花齊放，中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域相對弱勢，同時(shí)芯片企業(yè)本身也相對較少。但我們依然可喜的看到全球芯片巨頭都將目光瞄準(zhǔn)了中國，并將最先進(jìn)的產(chǎn)品率先應(yīng)用在了中國品牌車型上。而更加可喜的是，在為數(shù)不多的汽車智能芯片頂尖企業(yè)中，我們也看到了來自中國的企業(yè)。

　　2021年7月，中國智能芯片獨(dú)角獸企業(yè)地平線在上海發(fā)布了全新一代全場景整車智能中央計(jì)算芯片征程5。征程5是地平線繼征程2和征程3系列芯片之后，中國車規(guī)級人工智能芯片量產(chǎn)先河之后的第三代車規(guī)級產(chǎn)品，兼具大算力和高性能，單顆芯片AI算力最高可達(dá)128 TOPS，支持16路攝像頭感知計(jì)算，能夠支持自動(dòng)駕駛所需要的多傳感器融合、預(yù)測和規(guī)劃控制等需求。

　　目前，算力最強(qiáng)的英偉達(dá)Orin官方公布的單顆芯片的算力達(dá)到了254 TOPS，采用7nm工藝。在蔚來ET7之后，理想X01、飛凡ES33、集度首款車型等也將紛紛搭載這一芯片，中國已經(jīng)成為自動(dòng)駕駛頂級芯片最大的市場。蔚來公布ET7會(huì)搭載4顆Orin芯片，預(yù)計(jì)算力會(huì)達(dá)到1000 TOPS。這也是支撐其配備包括高清攝像頭、激光雷達(dá)等在內(nèi)的33個(gè)傳感器的重要基礎(chǔ)。

　　新能源車銷量在2021年取得了爆發(fā)式增長，產(chǎn)業(yè)拐點(diǎn)開始出現(xiàn)。不過對于消費(fèi)者而言，純電動(dòng)車型的續(xù)航能力仍然是一個(gè)亟待解決的問題，各大車企也在向著更長的續(xù)航里程發(fā)起挑戰(zhàn)。在2021年，已經(jīng)有車企公開宣稱將推出續(xù)航能力突破1000km的車型。

　　在2021年年初，蔚來在NIO day上公布了150kWh固態(tài)電池組方案，雖然隨后不少業(yè)內(nèi)人士表示蔚來發(fā)布的150kWh固態(tài)電池組并非傳統(tǒng)意義上的固態(tài)電池，而是半固態(tài)或混合固態(tài)電池，不過依然擋不住大家對于這款電池組的期待。

　　據(jù)蔚來官方介紹，全新的150kWh固態(tài)電池組采用原位固化固液電解質(zhì)、無機(jī)預(yù)鋰化碳硅負(fù)極以及納米級包覆超過鎳正級設(shè)計(jì)，其中固液電解質(zhì)可確保電芯安全，而無機(jī)預(yù)鋰化工藝的硅碳負(fù)極，配合納米級包覆工藝的超高鎳正極，在能量密度躍升的同時(shí)保證壽命，相較于常規(guī)的三元里電池，提升了50%的能量密度，達(dá)到360Wh/kg。

　　同時(shí)，所有蔚來車型均可升級該電池包。搭載150kWh電池包后，蔚來全系車型獲得超長NEDC續(xù)航，2018款ES8將超過730km，全新ES8將超過850km，ES6和EC6將超過900km，ET7更是可以超過1000km！此外，蔚來官方還在發(fā)布會(huì)上宣布，150kWh固態(tài)電池組最早將于2022年第四度交付。至于到時(shí)候是否會(huì)真的交付，我們太平洋汽車網(wǎng)將持續(xù)跟進(jìn)！

　　到2021年年末的廣州車展上，廣汽埃安帶來了新車型AION LX Plus，新車的一大亮點(diǎn)是官方標(biāo)稱該車擁有1008公里的續(xù)航里程（CLTC工況下），電池容量達(dá)144.4kWh，而實(shí)現(xiàn)超過1000km續(xù)航的秘密就在于AION LX Plus電池的硅負(fù)極技術(shù)。

　　傳統(tǒng)鋰電池的負(fù)極都是采用石墨，而為了提升負(fù)極的鋰離子儲(chǔ)存能力，廣汽所使用的電池在負(fù)極中添加了硅，官方表示參雜后電池負(fù)極的鋰離子儲(chǔ)存量提升了9倍。能量密度的提升使得同樣的體積下電池能儲(chǔ)存更多的電能。因而AION LX Plus在不增加電池組大小的前提下實(shí)現(xiàn)1000km的超長續(xù)航。

　　除了蔚來和廣汽埃安，馬斯克也表示特斯拉將推出續(xù)航超過1000km的車型，目前尚沒有更詳盡的信息，預(yù)計(jì)特斯拉會(huì)依托其前一年發(fā)布的4680無極耳電池實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

　　不同于三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池在安全性方面有著突出的表現(xiàn)，但能力密度會(huì)有所下降。比亞迪創(chuàng)新性的刀片電池讓磷酸鐵鋰電池組在能量密度上有了大的飛躍。同樣在2021年，比亞迪刀片電池也傳出喜訊，雖然遠(yuǎn)不及前文提到的超1000km的成績亮眼，不過將在今年上市的比亞迪唐EV將推出換代車型搭載的刀片電池的能量密度包提升至150wh/kg，較現(xiàn)款提高了10wh/kg。

　　雖然在實(shí)際使用中，官方公布的CLTC工況下續(xù)航里程多半會(huì)有所折扣，不過當(dāng)這一數(shù)字達(dá)到1000km時(shí)，實(shí)際續(xù)航里程也必然在700km以上，足以應(yīng)付日常的中短途出行需求。

　　近日，寧德時(shí)代突然發(fā)布了旗下全新?lián)Q電品牌EVOGO樂行換電，正式開始布局換電業(yè)務(wù)。而早在寧德時(shí)代之前，換電業(yè)務(wù)已經(jīng)在業(yè)內(nèi)顯現(xiàn)了一波熱潮。2020年11月2日，我國國務(wù)院辦公廳正式發(fā)布了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，《規(guī)劃》中不再單獨(dú)提及“充電”，而是統(tǒng)一使用了“充換電”的說法，換電在我國新能源規(guī)劃中被提到了與充電同等重要的水平。

　　在《規(guī)劃》發(fā)布后不久，吉利、廣汽埃安、威馬、哪吒等品牌紛紛推出了旗下的換電版車型。其中吉利不僅加速了旗下易易換電的發(fā)展進(jìn)程，在年底召開的“智能吉利2025”為主題的品牌新品及戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)上，吉利還宣布將推出全新的“換電出行品牌”。據(jù)悉，吉利在“換電架構(gòu)、換電站、換電車輛”領(lǐng)域已經(jīng)擁有上千項(xiàng)技術(shù)專利。到2025年，實(shí)現(xiàn)100個(gè)核心城市布局5000座極速換電站，滿足100萬輛車的換電需求。

　　同時(shí)作為換電領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，蔚來在2021年推出了其全新的第二代換電站，擁有更大的電池倉，最多可裝載13塊電池組，日服務(wù)能力最高可達(dá)312次，相比第一代提高超過3倍。另外，第二代換電站不需要將車抬升完成換電，只需要把車停在指定位置上即可。第二代換電站可兼容蔚來150kWh電池組。

　　隨著換電寫入了國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略，換電站的部署也被越來越多的關(guān)注。作為較早使用和最堅(jiān)定推廣換電模式的蔚來，憑借今年來部署的換電站，在相關(guān)服務(wù)和技術(shù)上也取得了不少的經(jīng)驗(yàn)積累。隨著蔚來汽車銷量攀升，更大、效率更高的第二代換電站對蔚來保證換電服務(wù)的質(zhì)量將有著重要意義。2021年12月中旬，蔚來宣布其2021年第700座換電站落成。

　　在電動(dòng)化、智能化大潮下，中國已然成為了全球最具活力的智能汽車市場。2021年，我們見證了電動(dòng)汽車銷量的爆發(fā)式增長，電動(dòng)汽車市場滲透率不斷增高，也打消了此前人們對電動(dòng)化路線懷有的疑慮。目前汽車智能化也開始初現(xiàn)威力，供應(yīng)鏈巨頭以及先于市場開始了發(fā)力，而縱觀2021智能汽車黑科技的發(fā)展動(dòng)向，不難想到，在智能汽車領(lǐng)域，中國市場已經(jīng)再一次走在了全球靠前的位置。（文：太平洋汽車網(wǎng) 郭睿）