恩智浦發(fā)布GreenBox汽車電氣化平臺(tái)，主打智能化應(yīng)用開發(fā)
發(fā)布時(shí)間：2018-03-10 09:45:59
盡管現(xiàn)在全球社會(huì)對電動(dòng)汽車的關(guān)注度越來越高，但不可否認(rèn)的是，新能源車型仍未成為市場主流。以美國為例，2017年售出的純電動(dòng)和插電混動(dòng)車型只占全年1700萬輛銷售額(包括乘用車和輕型卡車)的1%。所以理想很美好，現(xiàn)實(shí)很嚴(yán)峻。
不過對半導(dǎo)體公司而言，銷量并不能成為評價(jià)全球電動(dòng)汽車市場發(fā)展好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)，畢竟目前各大汽車制造商在電氣化技術(shù)上正源源不斷地投入大量研發(fā)資金，以期滿足各地日益嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。而荷蘭半導(dǎo)體公司恩智浦抓住了這樣的機(jī)會(huì)，近日順勢推出了面向汽車電氣化的GreenBox開發(fā)平臺(tái)，用于設(shè)計(jì)和測試新一代電動(dòng)汽車的控制算法和能源管理任務(wù)。
GreenBox汽車電氣化開發(fā)平臺(tái)實(shí)物圖系統(tǒng)封裝在一個(gè)“綠盒子”中
舍棄Power，全面擁抱Arm架構(gòu)
2017年10月上旬，恩智浦推出了“全球首個(gè)完全可擴(kuò)展計(jì)算架構(gòu)S32”。有了GreenBox的幫助，汽車制造商和零部件供應(yīng)商能夠在恩智浦 ARM Cortex S32系列汽車多核處理器平臺(tái)下，進(jìn)行下一代混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車應(yīng)用的早期開發(fā)與驗(yàn)證。GreenBox的發(fā)布，也意味著恩智浦已經(jīng)將其純電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車開發(fā)平臺(tái)從Power架構(gòu)向Arm Cortex技術(shù)進(jìn)行了遷移。
除此之外，恩智浦的BlueBox 2.0平臺(tái)同樣是基于S32平臺(tái)打造的，用來開發(fā)控制高度自動(dòng)駕駛汽車的“大腦”。加上GreenBox，恩智浦未來將會(huì)在整個(gè)汽車生態(tài)鏈條上推進(jìn)Arm架構(gòu)的應(yīng)用，從高端車載信息娛樂ADAS系統(tǒng)到越來越多更深入的嵌入式汽車應(yīng)用。
GreenBox目標(biāo)應(yīng)用
據(jù)車云菌了解，GreenBox是恩智浦新一代動(dòng)力總成MCU的開發(fā)平臺(tái)，屬于S32汽車處理器平臺(tái)的一部分，旨在打造一個(gè)安全級(jí)別更高的容錯(cuò)配置環(huán)境。S32P MCU則能夠滿足未來HEV/EV應(yīng)用中日益密集的計(jì)算和存儲(chǔ)需求。借助GreenBox開發(fā)平臺(tái)，研發(fā)人員可以利用高性能和高度優(yōu)化的外設(shè)組合(包括高級(jí)定時(shí)器、電機(jī)控制外設(shè)和模擬子系統(tǒng))，與自己的開發(fā)硬件實(shí)現(xiàn)集成。
在問及希望開發(fā)人員基于GreenBox完成何種應(yīng)用開發(fā)時(shí)，恩智浦汽車動(dòng)力系統(tǒng)與安全產(chǎn)品線副總裁Ray Cornyn表示，“可以開發(fā)出類似在路徑規(guī)劃中提升整體能效的應(yīng)用”。
舉例來說，一位開發(fā)人員可以利用GreenBox開發(fā)一款軟件，它能夠根據(jù)不同的路徑規(guī)劃信息進(jìn)行高效的電池能量管理。譬如如果一輛HEV需要長時(shí)間行駛在上坡路，那么除了能效管理外，該軟件還能對變速箱以及內(nèi)燃機(jī)能量規(guī)劃進(jìn)行合理控制。
總結(jié)來說，GreenBox提供兩種配置。第一種用于純電動(dòng)汽車應(yīng)用開發(fā)，支持電機(jī)控制和電池管理功能。第二種用于混合動(dòng)力汽車應(yīng)用開發(fā)，既支持純電動(dòng)汽車特性，也支持傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理控制。
以“智能”為導(dǎo)向的電動(dòng)汽車開發(fā)
前面已經(jīng)提到了，恩智浦發(fā)布GreenBox意味著已經(jīng)完全將新能源汽車的開發(fā)平臺(tái)轉(zhuǎn)向了Arm Cortex架構(gòu)，而基于該架構(gòu)打造的S32系列汽車多核處理器平臺(tái)是為整車開發(fā)準(zhǔn)備的，主要面向OEM和Tier 1供應(yīng)商，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)、軟件和通用功能在汽車不同域、應(yīng)用和SoC之間的重復(fù)利用。Cornyn介紹稱，“開發(fā)人員可以利用Arm全新的hypervisor架構(gòu)將能量管理功能從變速箱控制系統(tǒng)中隔離開來。Greenbox也符合未來HEV/EV應(yīng)用對處理器平臺(tái)高性能和內(nèi)存的要求”。
在2月中旬舊金山舉辦的“2018 國際固態(tài)電路年會(huì)”上，日本電裝集團(tuán)高級(jí)執(zhí)行董事加藤幸弘發(fā)表了主題演講，指出目前全球汽車工業(yè)正經(jīng)歷著21世紀(jì)以來最大的變革，這其中主要包括了由電動(dòng)汽車帶來的駕駛能效的變化，互聯(lián)汽車以及高度自動(dòng)駕駛汽車的出現(xiàn)。
此外，加藤幸弘表示，在當(dāng)前發(fā)展的大背景下，盡管電動(dòng)汽車在整個(gè)全球汽車市場中發(fā)展緩慢，但仍將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。而為了加速汽車的電動(dòng)化，必須要通過提升能量密度來縮減汽車逆變器的尺寸。一般來說，這意味著要借助碳化硅、氮化鎵或者絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)技術(shù)來提升能量轉(zhuǎn)化效率。
GreenBox HEV動(dòng)力總成應(yīng)用框圖
那么恩智浦在這樣的技術(shù)發(fā)展背景中能提供哪些支持呢?Cornyn表示，“可能加藤幸弘提出的這個(gè)領(lǐng)域需要英飛凌這樣的半導(dǎo)體公司發(fā)揮作用，他們提供的是高性能電動(dòng)汽車需要的應(yīng)用能力。對恩智浦而言，我們提供的是智能電動(dòng)汽車需要的產(chǎn)品。譬如恩智浦和富士電機(jī)聯(lián)合開發(fā)了IGBT，恩智浦目前也正在和一家潛在合作伙伴在洽談供應(yīng)碳化硅。”
Cornyn還指出，自動(dòng)駕駛汽車和EV/HEV最終會(huì)共享很多的智能應(yīng)用。例如自動(dòng)駕駛汽車采集的信息輸入到電動(dòng)汽車的車身控制單元—啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)向，供其計(jì)算出要以節(jié)能的方式走完全程需要多少電能。恩智浦方面認(rèn)為，像基于S32通用處理器平臺(tái)打造的BlueBox和GreenBox是實(shí)現(xiàn)上述愿景的基礎(chǔ)。
電動(dòng)汽車相關(guān)立法，各國何去何從?
當(dāng)然，任何關(guān)于EV/HEV的討論如果在不了解全球市場發(fā)展方向的前提下進(jìn)行都是不完整的。恩智浦指出，目前中國、印度、法國、美國等國家均有所行動(dòng)，有些已通過相關(guān)法律停止生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車，有些則表明了相關(guān)立法態(tài)度。此外，隨著混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的增長，內(nèi)燃機(jī)汽車的復(fù)合年增長率將不斷下降。
中國政府目前對電動(dòng)汽車推進(jìn)計(jì)劃的重視程度應(yīng)該是全世界都有目共睹的。這一方面是出于環(huán)境方面的考慮，另一方面也透露出中國希望主宰全球電動(dòng)汽車市場的野心。
2017年秋季，中國工業(yè)和信息化部發(fā)布了備受關(guān)注的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》。辦法對傳統(tǒng)能源乘用車年度生產(chǎn)量或者進(jìn)口量不滿3萬輛的乘用車企業(yè)，不設(shè)定新能源汽車積分比例要求;達(dá)到3萬輛以上的，從2019年度開始設(shè)定新能源汽車積分比例要求。2019年度、2020年度，新能源汽車積分比例要求分別為10%、12%。
與此同時(shí)，歐洲對歐盟內(nèi)部銷售的乘用車和輕型商用車的CO2排放量制定了2020強(qiáng)制實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求乘用車二氧化碳排量不得高于95克/公里，2020年需要95%的車型滿足要求，到2021年則全部強(qiáng)制執(zhí)行。輕型商用車則要求其在2020年達(dá)到147克/公里的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然，部分歐洲國家還設(shè)定了比上述目標(biāo)更嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。以恩智浦總部所在的荷蘭為例，政府要求到2020年全國上路的電動(dòng)私家車數(shù)量達(dá)到7.5萬臺(tái)，售出新車的50%需為插電混動(dòng)車型，而純電動(dòng)車型2025年要達(dá)到全年新車銷售占比30%。
而據(jù)挪威電動(dòng)汽車聯(lián)合會(huì)披露的信息，挪威國會(huì)已經(jīng)決定到2025年所有銷售的新車都必須為純電動(dòng)(電力或者氫燃料驅(qū)動(dòng))或插電式混動(dòng)車型。當(dāng)然，除了歐洲和中國政府的強(qiáng)硬態(tài)度外，印度能源部長此前在公開場合表示，到2030年，印度市場銷售的新車將全部為純電動(dòng)車型，以集中遏制空氣污染態(tài)勢的蔓延。
去年秋季，國際清潔運(yùn)輸委員會(huì)公布了全球20個(gè)領(lǐng)先的推廣電動(dòng)汽車的城市。其中北京、杭州、青島、上海和深圳榜上有名，其他像巴黎、東京、阿姆斯特丹、奧斯陸、斯德哥爾摩、洛杉磯、紐約、圣何塞、倫敦也成功入選。該委員會(huì)指出，入選的城市純電動(dòng)車型的占比達(dá)到了40%。一方面是因?yàn)檫@些城市都面臨嚴(yán)峻的空氣污染問題;另一方面城市為電動(dòng)汽車的運(yùn)行提供了更便利的基礎(chǔ)設(shè)施，比如專用停車位，拼車道，充電樁等。
半導(dǎo)體公司的覺悟
恩智浦汽車動(dòng)力系統(tǒng)與安全產(chǎn)品線副總裁Ray Cornyn再次指出，“監(jiān)管趨勢和市場動(dòng)向以及汽車開發(fā)的漫長周期，都要求汽車制造商搶在新一代電氣化處理器上市之前就著手開發(fā)HEV/EV系統(tǒng)。GreenBox就是恩智浦S32P MCU上市之前為汽車制造商提供的硬件開發(fā)平臺(tái)，幫助他們應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。”
據(jù)了解，恩智浦GreenBox現(xiàn)已上市，目前向早期試用客戶限量供貨。不過數(shù)量有限，并未開始大規(guī)模上市售賣。