本田e 是2019年的一款電動(dòng)車型。該款電動(dòng)車型采用了水冷式35.5 kW·h 鋰離子大容量電池,用戶可使用Type 2 AC 連接器或CCS2 DC 快充設(shè)備為其充電。這種水冷、快速充電的電池能在30 min內(nèi)充電80%,續(xù)航里程在200 km 以上。
該款電動(dòng)車將質(zhì)心下移,重力配比為50∶50。低質(zhì)心實(shí)現(xiàn)了理想的操控能力、穩(wěn)定性,帶來(lái)了理想的駕駛動(dòng)態(tài)性。此外,高扭矩電動(dòng)機(jī)采用后輪驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。4 個(gè)車輪分別擁有獨(dú)立的懸架,在各種駕駛條件下,其穩(wěn)定性均得到了提升,使得駕駛更為順暢,操控的響應(yīng)性更佳。
美國(guó)馬里蘭大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家采用了一種新型的計(jì)算機(jī)“記憶”,有望推動(dòng)自動(dòng)駕駛機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)發(fā)展,甚至推動(dòng)整個(gè)人工智能的發(fā)展。
人類的感覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)是統(tǒng)一的,而機(jī)器人和無(wú)人機(jī)等系統(tǒng)的攝像頭和運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的系統(tǒng),有獨(dú)立的數(shù)據(jù)流。如果能夠?qū)⒋祟悢?shù)據(jù)結(jié)合,機(jī)器人和無(wú)人機(jī)就能夠創(chuàng)造自己的“記憶”,并能更有效地學(xué)習(xí)以模仿主動(dòng)感知。
研究人員使用了DAVIS 240b DVS(動(dòng)態(tài)視覺(jué)傳感器)和高通公司的Flight Proboard。前者只會(huì)對(duì)場(chǎng)景中的變化做出反應(yīng),類似于人類眼睛中的神經(jīng)元只在感受到光線變化時(shí)才會(huì)發(fā)出信號(hào),而后者安裝在一個(gè)四軸無(wú)人機(jī)上。同時(shí),使用一種稱為多維二進(jìn)制向量(HBV)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式,無(wú)人機(jī)攝像頭的信息和無(wú)人機(jī)速度信息被存儲(chǔ)在相同的數(shù)據(jù)記錄中。然后,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)只有DVS 的視覺(jué)記錄可作為參考,記住無(wú)人機(jī)采取的動(dòng)作。相比于2 個(gè)分開(kāi)的數(shù)據(jù)流,該試驗(yàn)的原理是可以讓機(jī)器人或自動(dòng)駕駛汽車基于輸入的感知數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)采取的動(dòng)作,并提前思考好下一步的動(dòng)作。
寶馬正在研發(fā)下一代自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng),名為城市交通燈識(shí)別系統(tǒng)(Urban Traffic Light Recognition)。一次速度為30 km/h 的試駕顯示,在交通燈從綠色變?yōu)辄S色時(shí),汽車?yán)走_(dá)探測(cè)道路信號(hào),并在數(shù)字儀表盤上顯示交通燈圖像,然后駕駛員無(wú)需觸碰制動(dòng)踏板,該車就開(kāi)始減速,并在交通燈前停下。
但是,如果汽車是停在交通燈前方的第1 輛車,該系統(tǒng)在綠燈亮起時(shí),并不會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng),除非車主利用油門踏板讓車前進(jìn),或者按下轉(zhuǎn)向盤上的“繼續(xù)行駛”按鈕;如果汽車不是停在交通燈前方的第1 輛車,在“領(lǐng)頭車”開(kāi)走后,該系統(tǒng)會(huì)重新啟動(dòng)。寶馬表示,目前,該技術(shù)只能以80 km/h 的速度運(yùn)行,仍處于開(kāi)發(fā)階段。
俄羅斯科學(xué)家為金屬離子電池設(shè)計(jì)出一種新型聚合物陰極材料。其不但具有高放電潛力、良好的循環(huán)穩(wěn)定性,可在高充放電率下運(yùn)行,而且能夠提供更高的能量密度,電池充放電時(shí)電量高達(dá)200 C,只需18 s 可完全完成充放電。
除了用于鋰電池,研究人員還使用相同的材料合成了鈉離子電池和鉀離子電池。研究結(jié)果證實(shí)了有機(jī)化合物做超快金屬離子電池陰極的巨大潛力。今后,該項(xiàng)目可能會(huì)研發(fā)出容量和能量密度更高、電流密度更高的新一代電池材料,用于電動(dòng)汽車市場(chǎng)。
特斯拉公司(Tesla)目前正在研發(fā)一種既柔軟又耐用的新型面料,以讓電動(dòng)汽車座椅的使用壽命更長(zhǎng)。
目前高檔汽車面料不夠耐用,還不能承受反復(fù)應(yīng)力,而一些耐用的面料摸起來(lái)又不柔軟。特斯拉發(fā)明的承重面料架構(gòu)不僅具有柔軟觸感,而且可以承受施加在其上的各種負(fù)荷。該支撐系統(tǒng)包括連接到軟表面材料的一個(gè)框架和結(jié)構(gòu)表面材料,而且部分軟表面材料包裹了該支撐系統(tǒng),結(jié)構(gòu)表面材料也連接到框架之上。該支撐系統(tǒng)為施加在軟表面材料的負(fù)荷提供支撐,在施加負(fù)荷時(shí),軟表面材料會(huì)下沉,使結(jié)構(gòu)表面材料與負(fù)荷接觸。由于該承重面料架構(gòu)的柔軟表面材料由羊毛制成,因而觸感柔軟。此外,紗線等結(jié)構(gòu)表面材料可讓該面料能夠承受各種負(fù)荷。
在電動(dòng)汽車研發(fā)中,電池?zé)峁芾韺?duì)汽車的續(xù)航里程以及電池的使用壽命都至關(guān)重要,也是實(shí)現(xiàn)快速充電的必要條件。目前開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)是液冷法,該方法的主要挑戰(zhàn)是在電池和散熱器之間如何建立最佳的熱連接。
奧地利技術(shù)公司Miba 已經(jīng)研發(fā)出一種適用于電動(dòng)汽車的冷卻系統(tǒng)FLEXcooler,其具有非常靈活的形狀,可適用于任何電池,為電池組的設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新道路。該系統(tǒng)將電池與其緊密連接在一起,既可吸熱又可散熱。該新系統(tǒng)不需要填充電池和冷卻系統(tǒng)之間空隙的填充物。此外,Miba FLEXcooler 還非常輕,能夠用于菱形電池、圓柱形電池和電池包。
日本在氫能源領(lǐng)域的專利數(shù)量位居世界前列,并且在不斷努力完善氫能源產(chǎn)業(yè)鏈。豐田的氫燃料電池車MIRAI 能把液態(tài)氫轉(zhuǎn)化為電能,排出的是無(wú)害的水,甚至可以達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。豐田公司還為日本大型連鎖便利店7-11 打造了專用的氫能源物流卡車。2018年,豐田已經(jīng)開(kāi)始在日本銷售搭載燃料電池巴士,計(jì)劃在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)之前,投入100 輛氫燃料巴士為奧運(yùn)會(huì)服務(wù)。
目前日本國(guó)內(nèi)道路上行駛的氫汽車超過(guò)4 000 輛,加氫站數(shù)量也有100 多個(gè),加氫站幾乎和普通加油站一樣,工作人員只需通過(guò)一個(gè)輸送管道,就可以輕松將氫氣加注到車內(nèi),約3 min 就可加滿5 kg 的氫氣燃料,而加滿1 箱的價(jià)格大概在400 元人民幣,能夠行駛約600 km。
在G20 大阪峰會(huì)上,日本政府明確了具體目標(biāo):到2025年,將有20 萬(wàn)輛燃料電池汽車上路行駛,到2030年,則達(dá)到80 萬(wàn)輛,燃料補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)包括900 個(gè)加氫站。
現(xiàn)代汽車集團(tuán)研發(fā)了連續(xù)可變氣門正時(shí)技術(shù)(CVVD)。該技術(shù)可根據(jù)行駛工況,對(duì)氣門的開(kāi)關(guān)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié),從而可將發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升4%,燃油效率提升5%,此外還將尾氣排放減少了12%。
CVVD 技術(shù)能夠控制氣門打開(kāi)的時(shí)間,從而將可變氣門控制技術(shù)提升到新高度。如果車輛保持恒定的車速,而且只需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出較小能量時(shí),CVVD 技術(shù)可將吸氣氣門的開(kāi)啟時(shí)間持續(xù)至壓縮沖程的中后期,可通過(guò)減少因壓縮造成的阻力,提升燃油效率。另一方面,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量高時(shí),例如汽車以高速行駛時(shí),進(jìn)氣門在壓縮沖程初期將保持關(guān)閉,以最大限度地增加爆炸所需使用的空氣量,從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩,改善車輛加速性能。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種半液態(tài)鋰金屬陽(yáng)極。利用此種新型電極制成的鋰電池將具有更高的容量,也更加安全。
研究人員創(chuàng)造出一種雙導(dǎo)電聚合物/碳基復(fù)合材料,鋰微粒在其上面可均勻分布。該碳基復(fù)合材料能夠在室溫下保持流動(dòng),從而可與固體電解質(zhì)進(jìn)行足夠的接觸。與使用固體電解質(zhì)和傳統(tǒng)鋰箔陽(yáng)極制成的電池相比,通過(guò)將半液態(tài)金屬陽(yáng)極與石榴石固體陶瓷電解質(zhì)結(jié)合,能夠使此類電池的能量密度高出10 倍,從而也使此類電池比傳統(tǒng)電池的生命循環(huán)周期更長(zhǎng)。
德國(guó)科研機(jī)構(gòu)提出用塑料替代電機(jī)的金屬外殼以降低電動(dòng)車質(zhì)量。
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率較低,僅能達(dá)到40%,而剩余的60%將以熱能的方式損耗掉,因此需要耐熱性更高的金屬作為外殼以提供保護(hù)。而電動(dòng)車上的電機(jī)在能源轉(zhuǎn)化效率方面具有天生優(yōu)勢(shì),能夠達(dá)到90%甚至更高,而剩下的10%將以熱量的形式被消耗掉。這樣便使得采用高強(qiáng)度塑料外殼的電機(jī)成為可能。
為了解決動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)產(chǎn)生的10%熱量對(duì)塑料外殼的影響,新電機(jī)在定子周圍采用了矩形散熱導(dǎo)管來(lái)實(shí)現(xiàn)更高效的散熱,同時(shí)也在轉(zhuǎn)子上采用類似的散熱設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)將這部分熱量的80%(甚至更高)帶走,保證電機(jī)在工作中不至于產(chǎn)生過(guò)高的溫度而影響塑料外殼的強(qiáng)度。
歐盟實(shí)施的車輛聲音警報(bào)系統(tǒng)(Avas)法案規(guī)定,電動(dòng)汽車行駛速度達(dá)20 km/h 時(shí),最小聲量要達(dá)56 dB,相當(dāng)于電動(dòng)牙刷或碎紙機(jī)的音量。法規(guī)還規(guī)定,Avas 系統(tǒng)的聲音應(yīng)該是連續(xù)的,向其他道路使用者和行人提供車輛駕駛行為信息,例如,在音量和音調(diào)上有變化,以表示車輛是否在加速,如傳統(tǒng)的燃油車一樣。
為此,哈曼公司研發(fā)了自己的Avas 系統(tǒng)——車輛外部電子聲合成(eESS),該系統(tǒng)可產(chǎn)生一種特定的聲音,該聲音將從汽車前后揚(yáng)聲器發(fā)出,車速和油門位置的傳感器可決定聲音信號(hào)的大小和特征,警告駕駛員有行人正在靠近車輛,從而降低汽車與行人和騎行人相撞的風(fēng)險(xiǎn)。
Hexagon AB 公司推出了HxGNMineProtect 輕型車操作人員警報(bào)系統(tǒng)(OAS-LV)。該系統(tǒng)可以持續(xù)檢測(cè)輕型車內(nèi)操作人員的清醒狀態(tài),防止因駕駛員打瞌睡,引發(fā)撞車或其他交通事故。
OAS-LV 解決方案易于安裝在車內(nèi),可以掃描車輛操作人員的面部,以檢測(cè)任何疲勞或分心的跡象,例如檢測(cè)操作人員是否陷入了微睡眠狀態(tài)。機(jī)器學(xué)習(xí)算法將利用此類面部特征分析數(shù)據(jù),以決定是否應(yīng)該觸發(fā)警報(bào)。無(wú)論是在光亮還是黑暗的條件下,OAS-LV 都可通過(guò)驗(yàn)光眼鏡和/或太陽(yáng)眼鏡進(jìn)行工作。
該車內(nèi)硬件一直保持互聯(lián),車輛數(shù)據(jù)能夠傳輸至云或者現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心,從而可實(shí)時(shí)通知管理人員和控制器進(jìn)行干預(yù)。
燃料電池的工作原理是將存儲(chǔ)在氫原子中的能量直接轉(zhuǎn)化為電能,這其中的最佳催化劑都是鉑族貴金屬。鉑族貴金屬可快速、高效催化化學(xué)反應(yīng),提取氫氣,還能夠承受此類反應(yīng)所需的苛刻的酸性條件,然而鉑既稀少又很昂貴。
美國(guó)普林斯頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),氫氧化鉿是一種很好的替代品,利用氮等離子體(等離子體是一種電離氣體,可在熒光燈和太陽(yáng)中找到的一種物質(zhì)狀態(tài))進(jìn)行處理,可以將氮原子吸入該材料。用氮等離子體處理氧化鉿會(huì)形成一層薄膜材料,此薄膜可以作為一種高活性催化劑,在強(qiáng)酸條件下也可存活。雖然此種以鉿為基礎(chǔ)的薄膜的效率只有鉑的2/3,但是成本卻僅為鉑材料的1/5。
恩智浦半導(dǎo)體公司(NXP)宣布推出超寬帶測(cè)距(UWB)技術(shù),該技術(shù)可應(yīng)用于移動(dòng)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和工業(yè)領(lǐng)域,可安全地進(jìn)行測(cè)距并且精確傳感。
與現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)(如Wi-Fi、藍(lán)牙和GPS)相比,新一代的UWB 技術(shù)是重大進(jìn)步,其優(yōu)點(diǎn)包括:1)在具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中,與現(xiàn)有的無(wú)線技術(shù)相比,UWB 技術(shù)更高的帶寬通道可提供更高的瞬時(shí)精度,精度可達(dá)厘米級(jí);2)UWB 通過(guò)對(duì)飛行時(shí)間進(jìn)行有效計(jì)算,可支持延遲敏感的應(yīng)用程序,如訪問(wèn)應(yīng)用、游戲和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)應(yīng)用;3)UWB 為汽車密鑰卡新增了一個(gè)安全級(jí)別,可通過(guò)區(qū)分真實(shí)信號(hào)和中繼/欺騙信號(hào)來(lái)防止中繼攻擊。
恩智浦的UWB 技術(shù)建立在其新興的互聯(lián)產(chǎn)品組合的基礎(chǔ)上,在NFC(近場(chǎng)通信技術(shù))和5G 射頻電源領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
Innovusion 公司宣布其獵豹(Cheetah)系統(tǒng)已經(jīng)上市。該系統(tǒng)基于其創(chuàng)新旋轉(zhuǎn)多邊形光學(xué)結(jié)構(gòu),融合專有的探測(cè)器電子設(shè)備、先進(jìn)的光學(xué)設(shè)備和成熟的軟件算法,提供了一個(gè)在距離和分辨率方面優(yōu)勢(shì)極強(qiáng)的激光雷達(dá)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)具有智能架構(gòu)、流線型光學(xué)設(shè)計(jì)以及一體化的光學(xué)路徑,因而可快速生產(chǎn)出來(lái),且可整合至汽車生產(chǎn)中,此外成本還很低。該激光雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)具10%反射率的物體探測(cè)范圍為200 m,且可清晰探測(cè)280 m 開(kāi)外的物體,為汽車爭(zhēng)取更多的反應(yīng)時(shí)間,以確定最佳行動(dòng)方針,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能。該系統(tǒng)能夠垂直和水平掃描整個(gè)視野范圍,因而能夠提供像照片一樣的圖像。一個(gè)特別密集的點(diǎn)云指代一個(gè)物體,因而不會(huì)遺漏視野內(nèi)的重要物體,從而可讓車輛的安全性達(dá)到最高。
韓國(guó)研究人員研發(fā)出一種技術(shù),可以制作用于電動(dòng)汽車的全固態(tài)二次電池。而且此類電池結(jié)構(gòu)可以大大減小電池組的體積,同時(shí)消除電池爆炸或起火的風(fēng)險(xiǎn)。即使在空氣中使用剪刀切割該電池,該電池也不會(huì)起火或爆炸。
新電池的結(jié)構(gòu)是將單個(gè)電池堆內(nèi)的多個(gè)電池連接在一起,從而實(shí)現(xiàn)高電壓電池。此外,研究人員還將正負(fù)極的電解質(zhì)從液體變成了固體。研究人員使用Garnett LLZO(鋰、鑭、鋯和氧)材料,制成了高強(qiáng)度的復(fù)合電解質(zhì)片,該材料是氧化物系統(tǒng)中效率最高的材料,具有良好的安全性。
汽車領(lǐng)域的ADAS 和自動(dòng)駕駛發(fā)展迅速,刺激了人們對(duì)防撞和車道輔助等功能(可降低事故風(fēng)險(xiǎn))的需求。因此,研發(fā)車載半導(dǎo)體時(shí)需要考慮到,在故障發(fā)生時(shí)如何確保功能安全(自動(dòng)防故障),同時(shí)考慮到自診斷和其他功能。
日本羅姆半導(dǎo)體公司(ROHM)宣布推出一款電源監(jiān)控集成電路(IC)“BD39040MUF-C”,該 IC 內(nèi)置自我診斷功能(BIST),可支持功能安全,適用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛汽車和ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))的傳感器和攝像頭等需要防故障措施的車載應(yīng)用電源系統(tǒng)。其利用原先的技術(shù),能夠在不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下檢測(cè)電壓IC 本身存在的潛在故障。此外,此類功能都集成在一個(gè)3 mm 的正方形包裝中,非常適合用于要求高度小型化的ADAS 應(yīng)用。
輕量化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)真正高效電動(dòng)汽車的先決條件。到2030年,汽車輕量化部件的比例必須從30%上升至70%,以抵消因電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)增加的質(zhì)量。而天然纖維增強(qiáng)塑料就是解決方案,植物纖維作為有機(jī)復(fù)合材料的組成部分,可制成可持續(xù)性的輕量化車身部件。此外,有機(jī)復(fù)合材料在工業(yè)加工和汽車應(yīng)用方面還具備其他優(yōu)勢(shì),其自然生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)還使其具備聲學(xué)阻尼特性,可減少車輛碰撞發(fā)生時(shí)車身破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
保時(shí)捷新款卡曼的質(zhì)量只有1 320 kg,原因在于其在車門上采用了有機(jī)復(fù)合材料而不是鋼,因而質(zhì)量減輕了60%。該材料具有很高的抗拉強(qiáng)度,特別細(xì)、均勻、可折疊,容易組成任何零部件形狀,即使與傳統(tǒng)生產(chǎn)的部件相結(jié)合,也可以輕松生產(chǎn)出具精確尺寸的部件,能夠便于加工且保證生產(chǎn)質(zhì)量。
采埃孚在全球技術(shù)日上展示了全新的電動(dòng)乘用車2 擋變速器,它集成了先進(jìn)的電機(jī)、換擋元件和相應(yīng)的功率電子。采用新型2 擋變速器的車輛能耗將顯著降低,與單擋變速器相比,續(xù)航里程增加多達(dá)5%;在70 km/h 的速度下可進(jìn)行換擋。新型2 擋變速器可根據(jù)客戶需求連接到車輛CAN 通信,也可以通過(guò)連接數(shù)字地圖和GPS 實(shí)現(xiàn)換擋功能。其緊湊型設(shè)計(jì)也滿足了緊湊型乘用車的裝配要求。
新型2 擋變速器為汽車制造商提供了2 種提高能量轉(zhuǎn)化效率的選擇。整車廠可以選擇在延長(zhǎng)蓄電池續(xù)航里程的同時(shí)保持蓄電池尺寸不變,也可以選擇使用更小的蓄電池。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),通過(guò)后期調(diào)校和升級(jí),可搭載于跑車和高性能車上。
FCA 公司宣布推出新型車載商務(wù)平臺(tái)Uconnect Market,該平臺(tái)可讓顧客舒適地坐在車內(nèi),訂購(gòu)食物以及找到最近的加油站等。
該平臺(tái)包括以下服務(wù):1)錢包:設(shè)置Uconnect Market 賬戶時(shí),車主可輸入一張信用卡,在與Uconnect Market 有合作關(guān)系的商戶處使用;2)服務(wù):顧客可訪問(wèn)全國(guó)的Mopar 服務(wù),能夠定位經(jīng)過(guò)認(rèn)證的Mopar 服務(wù)中心并預(yù)約服務(wù);3)燃油:用戶能夠查看附近的加油站目錄,并使用殼牌Pay & Save 項(xiàng)目在殼牌合作加油站授權(quán)支付加油費(fèi);4)食物:該平臺(tái)使用Yelp 按類別展示附近餐廳目錄,用戶可在合作餐廳預(yù)訂位子;5)停車:通過(guò)ParkWhiz,用戶可找到全北美上千家停車場(chǎng),并且預(yù)訂停車位、支付停車費(fèi)。