当我们在谈论汽车技术创新时,我们在谈论什么?我相信对汽车工业发展稍微有所了解的朋友一定会想到,是汽车产品生产研发到销售模式的创新,特别是在近几年智能汽车的新浪潮下,这种创新的模式革新的速度是在成指数级地加快,那么对于 Tier1 来说,从工业化时代开始,就是汽车技术创新的「发动机」,到了信息化时代,由于摩尔定律,他们对于新技术研发投入和对产品生产制造投入的比例在不断加大,这就面临着一个攻与守的矛盾问题,如何解决这个矛盾,成为了新浪潮中每一个 Tier1 供应商所面对的问题,对于汽车行业巨头博世来说,也是这样。
本周,在连云港博世东海汽车测试技术中心,2020 博世汽车与交通技术体验日上,我感受到了他们对于传统优势技术产品领域更加深入的布局,以及对于全新应用场景的拓展尝试。首先要聊的就是商用车。此次体验日上,博世对外发出的一个明显信号就是,博世要全面进军商用车领域。
在我的印象中,博世从 2011 年开始就在中国发展乘用车方面自动驾驶。截至目前 L1、L2 系统在乘用车自主品牌上的装机率非常高,可靠性也得到了市场的验证。其实在商用车领域博世一直保持低调,早在四年前博世就在中国正式成立了商用车的事业部,于 2018 年在苏州也正式成立了商用车 ADAS 方面的工程团队。
从蓝色绿色,博世的商用车自动驾驶路线
从博世的角度来看,商用车自动驾驶可以分为蓝色(L1、L2)、绿色(L4 及以上)两个世界,至于 L3,因为对硬件包括研发的投入巨大,但同时带来的经济收益又相对比较有限,所以博世选择跳过 L3。
对于 L1、L2 来说主要还是靠法规推动,主要应用场景是长途运输。中国的法规会从今年 FCW 前车碰撞预警、LDW 车辆偏离预警开始逐步推广,明年是 AEBS 系统,包括 2022 年的 LKS 车道保持系统也会逐步实施。
此次体验日上,我们在一台沃尔沃 FH 拖挂货车上,体验到了包括车道保持辅助、行人监测预警、盲区监测等功能。简单来说,是通过安装在货车前风挡玻璃上的博世第二代摄像头、还有安装在车身上的 6 个第五代角雷达,和 1 个前雷达,避免了司机疲劳所导致的追尾、车道偏离,以及转弯盲区撞到行人等等危险情况的发生。
在硬件层面,博世研发的最新第三代摄像头,集成了博世的视觉算法,包括密集光流法、深度学习。像素从 120 万上升到了 200 万。视场角、探测距离,和二代相比都有较大的提高。在接口上也提供了两个高速 CAN 接口,包括一个以太网的接口,可以支持视频的传输。对车道线、车辆的识别可以达到 ASIL B 的等级,量产时间是在 2023 年,根据首个在欧洲项目的量产时间来定的。
很多物流公司目前最大的痛点不是长距离运输,反而是最后一公里的自动化方案。所以针对 L4 及以上的自动驾驶解决方案,博世比较关注仓对仓的场景,例如干线物流。针对这个场景目前博世开发了相关的传感器,包括一些 L4 的功能。博世也在积极和各大商用车厂家、出行公司、物流公司进行商讨以及进一步的合作。未来的目标是共同开发出一个整体的自动驾驶的生态系统。
如果说商用车是博世基于传统优势开拓的「攻城」新领域,那么乘用车的辅助驾驶和自动驾驶,就是博世的看家本领。
在此次活动上,我们还体验到了博世的高速公路辅助增强版,也就是自动变道功能。通过车身侧面的摄像头和雷达算法融合,判断旁边车道前后车辆的距离以及行驶速度,再判断是否可以安全并线,并且给车辆转向机发出执行信号。在博世的这台测试车上,我们在并线时,车头刚刚并入旁边车道三分之一,后车加速,这个时候,系统判断此次并线不安全,及时将方向打回,退出执行并线任务。这种设定也非常好地避免了危险的发生。
另外一个已经量产的技术就是遥控泊车辅助。广汽新能源的量产车 Aion V 搭载了博世的泊车辅助技术,通过博世最新的 12 个第六代超声波雷达和 4 个第二代环视摄像头的算法融合,解决了地面划线停车位和「空间车位」的自动泊车。在测试中,我们自动泊入的车位非常狭窄,而且旁边的一辆车还是压线停靠的状态。在体验中车辆泊入的非常顺利且停靠位置适中,并且还可以在车下用手机遥控泊出,这对于一些狭窄车位的场景是非常友好的。
智能座舱 域控制器 ——从多到一的「减法」艺术
如果说之前所谓的「座舱智能化」还处在单纯的车机智能化,以及叠加功能,在车内增加各种 ECU 模组的话,那目前博世所处的,应该是「域内融合阶段」。在现场博世展示的智能座舱 DEMO 中我们看到,博世展示的一套智能座舱系统包含了面部识别、驾驶员监控、仪表台、中控、副驾驶多屏幕(联动显示)、360°环视,这么多功能却只使用了一颗高通的 8155 芯片。在高通芯片上面使用虚拟机管理器开发,在上面运行 QNX 和安卓操作系统,既保证了高安全性,又保证了开放性。
这种域座舱控制器的应用,可以降低整车 BOM 成本、减少布线、减轻重量,并且降低软件开发难度、降低整车集成验证周期,拥有更好的 OTA 能力。当然在未来,将各个域控制器再融合到中央处理器,会是博世发展的方向和技术趋势。这种从多到一的「减法」艺术,同样符合未来更加简单的汽车电子电器化架构趋势。
博世的另一个「杀手锏」——碳化硅半导体
如果说博世是汽车行业的一头巨鲸,那对于半导体行业来说,博世也同样是一只鲨鱼。从 1970 年,博世就开始在做半导体相关的产品,从生产线的角度来说,最开始的 6 英寸的晶圆片,逐步发展到 8 英寸,2018 年在德国德累斯顿,博世开始 12 英寸晶圆片的生产。在消费电子和汽车两个领域,博世是世界第二大的 MEMS 传感器的生产商。其中惯性传感器和压力传感器生产博世排名世界第一位。汽车应用的半导体方面,博世排在世界第六位。
除了 MEMS 传感器,博世同样也在功率半导体方面发力,而其中的碳化硅,将会法广泛应用在电力电子、充电基础设施、电池、电动机等领域。例如主机厂目前的趋势是把电动车电池电压做得越来越大,支持更大的续航里程和更高的效率,另外就是快速充电,这些功能使用传统的硅基无法实现,只能通过碳化硅。
在市场应用层面,电动车的逆变器、车载充电器、DC/DC 直流转换以及充电桩都会运用到碳化硅产品,另外新基建领域,特高压、高铁都会运用到碳化硅。博世预测在 2024 年市场规模大概可以到 20 亿美金左右,在 2024 年以后,年复合增长率会比 30%更高。
我认为,博世的技术创新用一句话概括应该是:站在更高的视角,重新审视产品与客户的关系,并且利用传统技术优势把握新的发展趋势。
我们可以看到博世基于他们对汽车的深入理解,以及强大的机电一体化能力,针对新的使用场景体验进行的探索,也可以看到在全新的细分领域开疆扩土。但同样,在在软件驱动的数字化转型、软件定义汽车的趋势下,博世也在面临着前所未有的挑战,从传统零部件供应商,到 IoT 公司、到半导体公司、到出行服务商等等,或许攻或守这个问题对于博世来说已经没有意义,不断自我进化、适应新的客户和市场需求,甚至创造新的需求,才是博世的技术创新逻辑。别人要做的是踩着巨人的肩膀往上爬,而博世要做的是,是让巨人摆脱束缚,再上一级台阶。