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2021-11-22

汽车工程师 2021年5期
关键词:自动汽车

新型红外成象仪帮助自动驾驶汽车在恶劣天气中识别物体

尽管红外成像技术已经存在多年,但大多数系统都很复杂、笨重、昂贵,而且通常需要单独的显示器和摄像头。这些系统通常使用无机半导体制造,含有危险元素,如铅和砷。加州大学圣地亚哥分校的研究小组设计的新型红外成像仪将显示器和传感器集成到单薄的设备中,使其精简、紧凑,从而解决了这些问题。而且新型红外成像仪使用有机半导体设计,安全、灵活,并具有成本效益。此外,该技术还提供更好的图像分辨率。

该成像仪的另一特点是可以有效地提供电子和光学读数。例如,当研究小组用红外线照射人的手背时,新型成像仪会提供血管的清晰图像,同时捕捉此人的心率。研究人员还利用新型红外成像仪透视硅片和烟雾,这将能帮助自动驾驶汽车在恶劣的天气条件下识别物体。

新型汽车电源模块采用CoolSiCMOSFET技术

英飞凌科技公司推出一款新型汽车电源模块HybridPACKTMDrive CoolSiCTM。该全桥模块采用CoolSiC MOSFET技术,阻断电压为1 200 V,适用于电动汽车的牵引逆变器。该电源模块适用于高功率密度和高性能应用,从而为具有超长续航和较低电池成本的车辆逆变器提供更高的效率,特别是搭载800 V电池系统和更大电池容量的车辆。该电源模块可为从硅到碳化硅的相同路径提供简便的升级途径,从而使得逆变器设计能够在1 200 V级中实现高达250 kW的高功率、更长的续航里程、更小的电池尺寸以及优化的系统尺寸和成本。

通过使用基于英飞凌CoolSiC电源模块的牵引逆变器,能够将车辆的行驶里程提高5%以上。与基于硅的解决方案相比,这种SiC解决方案的损耗更低,并提高了效率。随着SiC器件价格的大幅下降,SiC解决方案的商业化将加速,从而使SiC技术被广泛应用于提升电动车的续航里程,而采用SiC技术的平台也更具成本效益。

IBM开发2 nm芯片可加快自动驾驶汽车物体检测速度

IBM在半导体设计和工艺方面取得了突破,开发出采用2 nm技术的芯片。与目前最先进的7 nm节点芯片相比,预计性能将提高45%,能耗降低75%。

2 nm芯片的潜在优势包括:使手机电池寿命延长4倍,用户只需每4天充电1次;削减数据中心碳足迹,这些数据中心占全球能源使用量的1%;大大提高笔记本电脑的性能,包括更快的应用程序处理、更轻松的语言翻译,以及更快的互联网接入;加快自动驾驶汽车的物体检测速度,缩短反应时间。

新型电力推进系统专用于电动汽车

车桥制造国际控股有限公司(AAM)与以色列电动汽车公司(REE)宣布,将共同为电动汽车开发电动推进系统。根据协议,双方将利用AAM的系统集成功能,并重点关注降低NVH,从而将AAM高效轻量化的下一代电驱动单元整合至REE的高度模块化和颠覆性的REEcornerTM技术中。其中,AMM下一代电驱动单元采用完全集成的高速电机和变频器技术,而REEcornerTM技术可为多种商用车辆应用提供完全平坦的EV底盘。该REEcorner技术将关键汽车零件(如转向、制动、悬架、动力总成和控制)集成到底盘和车轮间的区域,从而显著提高功能和经济优势。

JAIST成功测量阴离子导电聚合物薄膜中的氢氧电导率

随着全球加快脱碳脚步,燃料电池有潜力提供比传统发电系统更高的电效率。比起质子交换膜燃料电池,阴离子交换膜燃料电池具有不需要使用贵金属催化剂的优势。开发这种新一代燃料电池的挑战之一是,如何搞清楚电极催化剂周围离子导电聚合物中的氢氧离子电导率。

高级科学技术研究院(JAIST)的研究人员在不将薄膜样品暴露于空气的情况下,精确测量出样品中的氢氧离子电导率和含水量。结果显示,270 nm厚的含氢氧离子薄膜,表现出高达0.05 S/cm的氢氧离子电导率。这一离子电导率是含溴离子薄膜的2倍多。薄膜样品中的氢氧离子导电率,可与厚膜样品的电导率相媲美。深入了解相关性质及其对氢氧离子电导率的影响,对于明确氢氧离子导电机制和提升燃料电池的性能,具有重要意义。

可伸缩侧边踏板助乘客轻松上下车

本田最近新申请的高科技汽车设计专利被公布,其中包括一扇巨大的鸥翼门、一个机器人手臂、可伸缩的侧边踏板以及可集成至未来自动驾驶汽车的旋转座椅。该系统有3个高级组件,在一组的迎宾踏板上安装了压力传感器,计算机会根据踏板上的压力确定自主臂应该位于进出车辆通道的哪个位置,而且自主臂上安装了微型马达用于定位,以帮助乘客进入汽车。同时,将一个面向车门口的旋转座椅与机械臂结合在一起,可以随着人们进出汽车的路径移动。

专利图显示,该车的前排座椅具有旋转功能,在车门打开时座椅可以自动旋转。此外,2个自动迎宾踏板,可以向外延伸以帮助乘客进入车内。该款新车还安装了机械臂,位于2个前排座位之间,悬挂在车辆天花板上。该机械臂是一个高效的自动扶手,连接踏板到座椅,可以帮助乘客进出汽车。

固态闪存LiDAR传感器Leddar Sight可用于严苛环境

LeddarTech推出坚固、高性价比的2D固态LiDAR传感器LeddarTMSight,且配备防风防雨外壳。该激光雷达使用闪光照明,可在整个视场中连续、准确地检测到物体和障碍物,且无需任何运动部件。该传感器可为室内和室外多种应用提供精准检测和测量功能。其中,室内应用包括工业自动化,而室外应用包括自动导航、障碍物检测、避免碰撞、精确操纵、速度执行和自动收费。凭借其坚固外壳、M12连接器和各种FoV选件,该传感器可以快速集成到原型车中,并为软件开发收集现场数据。

802.3 ch 10 G以太网PHY可实现未来互联汽车数据高速传输

Marvell宣布推出IEEE 802.3 ch多千兆位汽车以太网PHY(物理层),可实现未来互联汽车数据高速传输。下一代车辆会部署驾驶员辅助系统、5G连接性和自动驾驶等高级功能,因此将需要车载网络(IVN)快速有效地传输大量数据。通过为IVN提供高达10 Gbps的数据传输吞吐量,Marvell全新PHY可满足基于标准网络的超高速、安全和低延迟数据传输需求。

多千兆位IVN的另一个驱动力是向5G网络的过渡,进而实现空中更新技术(OTA)和软件更新的同时下载,以及车辆间的直接通信,可提高安全性并推动自动化交通的发展。此外,利用以太网的安全性和服务质量功能,该技术还可使OEM来满足未来车辆V2X的需求,如基础设施、行人和云通信。

新型数据记录硬件TRX D8专用于自动驾驶汽车开发

Klas宣布推出新型数据记录硬件TRX D8。该硬件是一种车载存储和计算系统,专为自动驾驶汽车研发设计,非常坚固耐用,可用于记录自动驾驶汽车测试的大量数据。在研发过程中,该硬件可帮助开发人员更好地评估和调整算法。TRX D8的功能包括:1)采用英特尔R至强RD处理器,可快速提取数据,并通过8核、12核或16核选择,且RAM高达96 GB;2)可通过可移动的8驱动暗盒轻松收集和传输数据,并支持12 Gb/s SAS和6 Gb/s SATA;3)专为汽车电池定制,功耗低,可用于10~36 V DC车载电源适配器;4)本地化磁盘加密可最大程度地保证数据安全,并采用模块化架构,易于迭代和升级,其虚拟化层还支持车载数据清理和组织。

FEV推出排放低且高效的氢内燃机

自欧盟于2020年7月发起“欧洲清洁氢联盟”以来,氢内燃机已逐渐成为交通运输部门关于零排放驱动解决方案讨论的焦点。与2019年的起点相比,当前有关CO2排放的讨论,即卡车降低30%,乘用车降低50%,使得零排放技术的发展面临更多的压力。

为了符合现有的安全要求,以及在喷射器上游提供安全、恒定的压强,氢气对为发动机供油的燃油轨设计提出了独特的要求。较宽的可燃性限值和所需的低点火能量对点火系统的设计要求更加严格。其中,抑制意外放电是关键。此外,较高的火焰温度还会增加电极磨损,并使人们注意到所提供的点火能量的最佳可控性。开发氢内燃机会遇到诸多挑战,但FEV已成功解决这些问题,设计出排放低且高效的氢内燃机。

普利司通为太阳能电动汽车设计轮胎有助于增加续航里程

普利司通宣布和新能源汽车公司Lightyear合作,为Lightyear太阳能电动汽车Lightyear One设计专用Turanza Eco轮胎,并采用其轻便、环保的轮胎生产技术ENLITEN。

Lightyear One可在阳光下通过太阳能车顶直接充电,最大程度地降低CO2排放以及满足用户充电需求,同时最大化效率,因此,需要有具有极低滚动阻力和轻量化的轮胎,从而保持电池寿命、最大化车辆续航里程并减少对环境的影响。

Turanza Eco轮胎,将轻量化轮胎生产ENLITEN和生物技术相结合,可在整个制造过程中减少原材料的使用,从而减轻质量,同时通过创新胎面、更大的直径、高充气压力和纤薄设计降低滚动阻力。为实现更高的续航里程,Lightyear One设计还采用新的混合技术改善轮胎的SiO2分散度,使车辆轮胎总质量减少了3.6 kg(约10%),同时不降低磨损里程和抓地力。

全新FCU可用于清洁自动驾驶车辆多区域摄像头和传感器

汽车流体管理和系统组件供应商dlhBOWLES和RAPA Automotive宣布其流体控制单元(FCU)现已上市。该全新FCU可支持高级驾驶系统和自动驾驶汽车的创新技术。

随着人们对ADS的需求不断增长,当前很多车辆的摄像头和传感器功能无法维持最佳性能。dlhBOWLES的ClērTMFCU可以控制何时、如何以及将多少空气或液体分配到车辆的摄像头或传感器,从而进行清洁。dlhBOWLES提供用于汽车摄像头和传感器的清洁系统,并无缝集成到车辆的现有清洗系统中,从而提高当前ADS驾驶系统和未来自动驾驶汽车技术的有效性和安全性。

汽车电池用热塑性塑料可将电池组件质量减轻一半

沙特阿拉伯基本工业股份公司(Sabic)采用系统工程法研发了一种塑料密集型电动汽车电池组概念,着重展示了轻量化塑料能够满足灵活性设计和性能等关键行业需求。与采用铝和其他金属的传统电池组设计相比,沙基工业的概念采用了轻量化热塑性塑料,能够让每个电池组件的质量减轻30%~50%,提高电池组件的能量密度,简化电池组装工业,降低成本,改进热控制和安全性,并提高耐撞性。

百度/清华推Apollo Air车路协同新突破

清华大学智能产业研究院(AIR)与百度联合发布了Apollo Air计划。使用纯路侧感知能力实现开放道路连续路网L4级自动驾驶闭环的车路协同技术,是车路协同领域的最高技术能力体现,将是全球智能出行领域的重大技术突破。

Apollo Air技术的创新之处在于,在不使用车载传感器,仅依靠路侧轻量感知的前提下,利用V2X、5G等无线通信技术就可以实现车-路-云协同的L4级自动驾驶。比起单车智能,Apollo Air技术的复杂性更高、系统链条更长。通过Apollo Air技术赋能路端网联产品,一辆具备有限算力、无车载感知设备的车也能在该路段实现部分高级别自动驾驶能力,相当于让一辆有人车升级具备部分无人车的能力。下一步,百度和清华智能产业研究院会通过开源、标准化的方式,定期披露Apollo Air的相关研发案例和数据,不断明确符合自动驾驶需求的基础设施技术条件,将Apollo Air打造成业界共享的车路协同技术平台。

铌涂层电池正极材料提高耐用性并降低成本

Nano One宣布与巴西矿冶公司(CBMM)合作,共同开发锂离子电池阴极材料。此次合作,双方将使用来自CBMM的铌作为涂层,并优化Nano One获得专利的One-Pot工艺,生产富镍阴极材料。

铌是锂离子电池正极材料发展中的关键元素,因为它可以在正极粉末的每个晶粒的外表面上形成涂层。铌作为涂层可使高反应性阴极免受有害副反应的影响,从而避免高性能电池快速降解,同时防止电池循环期间界面电阻的增长。Nano One的涂层纳米晶体已被证明可以显著提高锂离子电池正极活性材料的耐用性,无需额外步骤即可进行涂覆。这种方法可降低成本,这也正是Nano One专利工艺的独特之处。

4D Lidar测距可达500 m以上

Aeva Technologies宣布,其4D LiDAR目前可检测到500 m以外的物体。这项突破性技术可以即时检测和识别350 m以外的行人和500 m以外的深色物体,包括车辆。这是远程传感能力的一次飞跃,有助于增强自动驾驶安全性,特别是包括高速公路驾驶在内的一些应用,在这些应用中,足够的制动距离至关重要。此外,Aeva的4D LiDAR的超远程性能还可以识别200 m及以上的地面可行驶区域。

Aeva独特的调频连续波(FMCW)4D LiDAR架构具有出色的灵敏度,可检测单个光子,且对阳光和其他干扰不敏感。此外,通过利用连续测量和每个像素信息的原始瞬时速度,Aeva的远距离测量物体技术比传统飞行时间(ToF)LiDAR的置信度更高,因此可以远距离即时识别反射率低于10%的动态物体。

中国质量认证中心发布辅助驾驶汽车认证

中国质量认证中心(CQC)研发并推出了高级安全辅助驾驶汽车认证业务,整车企业可以通过CQC网站提交认证申请。认证项目包含系统级测试(总分300分)及整车级测试(总分500分),其中系统级包括操控项目与预警项目2类,操控项目则是指车道保持、自适应巡航、自动紧急制动等共6项,预警项目是盲区监测、疲劳驾驶辅助等共14项。每一小项有不同的权重,二者相加即可测算出总分,并根据分数不同获得不同的等级。

米其林合作生物化学公司Carbios用回收塑料瓶制轮胎

轮胎制造商米其林表示,已经成功验证了生物化学公司Carbios的PET塑料废品酶回收技术,米其林可将PET塑料废品用作高韧度增强型纤维,用于轮胎,此举也可能为数十亿个PET瓶中的废塑料创造一个长期的终端用途。

数据显示,全球所有汽车轮胎制造商每年销售可供约16亿辆汽车所使用的轮胎,此类轮胎所使用的PET纤维相当于每年消耗了80万t的PET。因此,2家公司合作表明每年将有近30亿个塑料瓶可以回收制成技术纤维,用于米其林公司的轮胎。Carbios可以将酶和塑料结合起来,将聚酯纺织废料转变为2种纯化单体——对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(MEG)。之后,此类成分可以再聚合成PET,用于生产具有原生特性的PET。

我国新能源汽车产业将坚持纯电驱动发展战略

国家科技管理信息系统公共服务平台发布《科技部关于发布国家重点研发计划“信息光子技术”等“十四五”重点专项2021年度项目申报指南的通知》。重点专项包括信息光子技术、高性能计算、氢能技术、新能源汽车等8项重点技术。其中,在新能源汽车重点专项2021年度项目申报指南中提到:本重点专项总体目标是:坚持纯电驱动发展战略,夯实产业基础研发能力,解决新能源汽车产业卡脖子关键技术问题,突破产业链核心瓶颈技术,实现关键环节自主可控,形成一批国际前瞻和领先的科技成果,巩固我国新能源汽车先发优势和规模领先优势,并逐步建立技术优势。专项实施周期为5年。

密歇根大学开发实时3D运动追踪系统

密歇根大学电子与计算机工程团队开发了透明、纳米级、高灵敏度的石墨烯光电探测器,该成像系统技术未来有望用于自动化制造、生物医学成像和自动驾驶领域。石墨烯光电探测器经过调节,可吸收约10%的光。由于石墨烯对光非常敏感,足以产生可通过计算成像重建的图像。这些光电探测器堆叠在一起,构成紧凑的系统,每一层都会聚焦于不同的焦平面,从而实现3D成像。

除了3D成像,该团队还处理实时运动追踪,为此,该团队使用了神经网络来解读位置信息。神经网络进过训练,会在整个场景中搜索特定的对象,然后只专注于感兴趣的对象。虽然训练神经网络需要时间,但是一旦训练完成,当摄像头看到某个场景时,可在几毫秒内给出答案。

(信息来源:盖世汽车网)

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