盡管現在全球社會(huì )對電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)注度越來(lái)越高，但不可否認的是，新能源車(chē)型仍未成為市場(chǎng)主流。以美國為例，2017年售出的純電動(dòng)和插電混動(dòng)車(chē)型只占全年1700萬(wàn)輛銷(xiāo)售額(包括乘用車(chē)和輕型卡車(chē))的1%。所以理想很美好，現實(shí)很?chē)谰?/p>

　　不過(guò)對半導體公司而言，銷(xiāo)量并不能成為評價(jià)全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展好壞的唯一標準，畢竟目前各大汽車(chē)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(mǎn)足各地日益嚴格的尾氣排放標準。而荷蘭半導體公司恩智浦抓住了這樣的機會(huì )，近日順勢推出了面向汽車(chē)電氣化的GreenBox開(kāi)發(fā)平臺，用于設計和測試新一代電動(dòng)汽車(chē)的控制算法和能源管理任務(wù)。

　　GreenBox汽車(chē)電氣化開(kāi)發(fā)平臺實(shí)物圖系統封裝在一個(gè)“綠盒子”中

　　舍棄Power，全面擁抱Arm架構

　　2017年10月上旬，恩智浦推出了“全球首個(gè)完全可擴展計算架構S32”。有了GreenBox的幫助，汽車(chē)制造商和零部件供應商能夠在恩智浦 ARM Cortex S32系列汽車(chē)多核處理器平臺下，進(jìn)行下一代混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)應用的早期開(kāi)發(fā)與驗證。GreenBox的發(fā)布，也意味著(zhù)恩智浦已經(jīng)將其純電動(dòng)汽車(chē)以及混合動(dòng)力汽車(chē)開(kāi)發(fā)平臺從Power架構向Arm Cortex技術(shù)進(jìn)行了遷移。

　　除此之外，恩智浦的BlueBox 2.0平臺同樣是基于S32平臺打造的，用來(lái)開(kāi)發(fā)控制高度自動(dòng)駕駛汽車(chē)的“大腦”。加上GreenBox，恩智浦未來(lái)將會(huì )在整個(gè)汽車(chē)生態(tài)鏈條上推進(jìn)Arm架構的應用，從高端車(chē)載信息娛樂(lè )ADAS系統到越來(lái)越多更深入的嵌入式汽車(chē)應用。

　　GreenBox目標應用

　　據車(chē)云菌了解，GreenBox是恩智浦新一代動(dòng)力總成MCU的開(kāi)發(fā)平臺，屬于S32汽車(chē)處理器平臺的一部分，旨在打造一個(gè)安全級別更高的容錯配置環(huán)境。S32P MCU則能夠滿(mǎn)足未來(lái)HEV/EV應用中日益密集的計算和存儲需求。借助GreenBox開(kāi)發(fā)平臺，研發(fā)人員可以利用高性能和高度優(yōu)化的外設組合(包括高級定時(shí)器、電機控制外設和模擬子系統)，與自己的開(kāi)發(fā)硬件實(shí)現集成。

　　在問(wèn)及希望開(kāi)發(fā)人員基于GreenBox完成何種應用開(kāi)發(fā)時(shí)，恩智浦汽車(chē)動(dòng)力系統與安全產(chǎn)品線(xiàn)副總裁Ray Cornyn表示，“可以開(kāi)發(fā)出類(lèi)似在路徑規劃中提升整體能效的應用”。

　　舉例來(lái)說(shuō)，一位開(kāi)發(fā)人員可以利用GreenBox開(kāi)發(fā)一款軟件，它能夠根據不同的路徑規劃信息進(jìn)行高效的電池能量管理。譬如如果一輛HEV需要長(cháng)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燃機能量規劃進(jìn)行合理控制。

　　總結來(lái)說(shuō)，GreenBox提供兩種配置。第一種用于純電動(dòng)汽車(chē)應用開(kāi)發(fā)，支持電機控制和電池管理功能。第二種用于混合動(dòng)力汽車(chē)應用開(kāi)發(fā)，既支持純電動(dòng)汽車(chē)特性，也支持傳統的發(fā)動(dòng)機管理控制。

　　以“智能”為導向的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)

　　前面已經(jīng)提到了，恩智浦發(fā)布GreenBox意味著(zhù)已經(jīng)完全將新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)平臺轉向了Arm Cortex架構，而基于該架構打造的S32系列汽車(chē)多核處理器平臺是為整車(chē)開(kāi)發(fā)準備的，主要面向OEM和Tier 1供應商，實(shí)現節點(diǎn)、軟件和通用功能在汽車(chē)不同域、應用和SoC之間的重復利用。Cornyn介紹稱(chēng)，“開(kāi)發(fā)人員可以利用Arm全新的hypervisor架構將能量管理功能從變速箱控制系統中隔離開(kāi)來(lái)。Greenbox也符合未來(lái)HEV/EV應用對處理器平臺高性能和內存的要求”。

　　在2月中旬舊金山舉辦的“2018 國際固態(tài)電路年會(huì )”上，日本電裝集團高級執行董事加藤幸弘發(fā)表了主題演講，指出目前全球汽車(chē)工業(yè)正經(jīng)歷著(zhù)21世紀以來(lái)最大的變革，這其中主要包括了由電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)的駕駛能效的變化，互聯(lián)汽車(chē)以及高度自動(dòng)駕駛汽車(chē)的出現。

　　此外，加藤幸弘表示，在當前發(fā)展的大背景下，盡管電動(dòng)汽車(chē)在整個(gè)全球汽車(chē)市場(chǎng)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(chē)的電動(dòng)化，必須要通過(guò)提升能量密度來(lái)縮減汽車(chē)逆變器的尺寸。一般來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)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(lái)提升能量轉化效率。

　　GreenBox HEV動(dòng)力總成應用框圖

　　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體公司發(fā)揮作用，他們提供的是高性能電動(dòng)汽車(chē)需要的應用能力。對恩智浦而言，我們提供的是智能電動(dòng)汽車(chē)需要的產(chǎn)品。譬如恩智浦和富士電機聯(lián)合開(kāi)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碳化硅。”

　　Cornyn還指出，自動(dòng)駕駛汽車(chē)和EV/HEV最終會(huì )共享很多的智能應用。例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)采集的信息輸入到電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身控制單元—啟動(dòng)、停止和轉向，供其計算出要以節能的方式走完全程需要多少電能。恩智浦方面認為，像基于S32通用處理器平臺打造的BlueBox和GreenBox是實(shí)現上述愿景的基礎。

　　電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)立法，各國何去何從?

　　當然，任何關(guān)于EV/HEV的討論如果在不了解全球市場(chǎng)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(guò)相關(guān)法律停止生產(chǎn)內燃機汽車(chē)，有些則表明了相關(guān)立法態(tài)度。此外，隨著(zhù)混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)的增長(cháng)，內燃機汽車(chē)的復合年增長(cháng)率將不斷下降。

　　中國政府目前對電動(dòng)汽車(chē)推進(jìn)計劃的重視程度應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(chē)市場(chǎng)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(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》。辦法對傳統能源乘用車(chē)年度生產(chǎn)量或者進(jìn)口量不滿(mǎn)3萬(wàn)輛的乘用車(chē)企業(yè)，不設定新能源汽車(chē)積分比例要求;達到3萬(wàn)輛以上的，從2019年度開(kāi)始設定新能源汽車(chē)積分比例要求。2019年度、2020年度，新能源汽車(chē)積分比例要求分別為10%、12%。

　　與此同時(shí)，歐洲對歐盟內部銷(xiāo)售的乘用車(chē)和輕型商用車(chē)的CO2排放量制定了2020強制實(shí)施的標準。該標準要求乘用車(chē)二氧化碳排量不得高于95克/公里，2020年需要95%的車(chē)型滿(mǎn)足要求，到2021年則全部強制執行。輕型商用車(chē)則要求其在2020年達到147克/公里的標準。

　　當然，部分歐洲國家還設定了比上述目標更嚴苛的標準。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(chē)數量達到7.5萬(wàn)臺，售出新車(chē)的50%需為插電混動(dòng)車(chē)型，而純電動(dòng)車(chē)型2025年要達到全年新車(chē)銷(xiāo)售占比30%。

　　而據挪威電動(dòng)汽車(chē)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(xiāo)售的新車(chē)都必須為純電動(dòng)(電力或者氫燃料驅動(dòng))或插電式混動(dòng)車(chē)型。當然，除了歐洲和中國政府的強硬態(tài)度外，印度能源部長(cháng)此前在公開(kāi)場(chǎng)合表示，到2030年，印度市場(chǎng)銷(xiāo)售的新車(chē)將全部為純電動(dòng)車(chē)型，以集中遏制空氣污染態(tài)勢的蔓延。

　　去年秋季，國際清潔運輸委員會(huì )公布了全球20個(gè)領(lǐng)先的推廣電動(dòng)汽車(chē)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(chē)型的占比達到了40%。一方面是因為這些城市都面臨嚴峻的空氣污染問(wèn)題;另一方面城市為電動(dòng)汽車(chē)的運行提供了更便利的基礎設施，比如專(zhuān)用停車(chē)位，拼車(chē)道，充電樁等。

　　半導體公司的覺(jué)悟

　　恩智浦汽車(chē)動(dòng)力系統與安全產(chǎn)品線(xiàn)副總裁Ray Cornyn再次指出，“監管趨勢和市場(chǎng)動(dòng)向以及汽車(chē)開(kāi)發(fā)的漫長(cháng)周期，都要求汽車(chē)制造商搶在新一代電氣化處理器上市之前就著(zhù)手開(kāi)發(fā)HEV/EV系統。GreenBox就是恩智浦S32P MCU上市之前為汽車(chē)制造商提供的硬件開(kāi)發(fā)平臺，幫助他們應對這一挑戰。”

　　據了解，恩智浦GreenBox現已上市，目前向早期試用客戶(hù)限量供貨。不過(guò)數量有限，并未開(kāi)始大規模上市售賣(mài)。