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智慧两轮车市场如何实现弯道超车?

智慧两轮车市场如何实现弯道超车?

随着市场规模的扩大和增速的提速,以及新一代信息通信技术的发展,两轮车也面临着产业升级和创新。智能化、电动化、网络化和安全防盗技术正在快速渗透这个领域。

目前两轮车是中国交通工具制造领域规模较大的一个领域。2010年以来,电动两轮车的车辆一直保持在2500到3500万辆左右。2019年,中国是国际上最大的两轮车市场,占全球市场份额的90%以上。2021年,其规模达到了6500万辆,并且未来的市场将以两位数增长。WaXesmc

随着市场规模的扩大和增速的提速,以及新一代信息通信技术的发展,两轮车也面临着产业升级和创新。智能化、电动化、网络化和安全防盗技术正在快速渗透这个领域。包括北斗导航、无钥匙进出、人机交互、能量回收、智能仪表盘和安全防盗等在内的用户体验都在进一步拓展,从而实现人车路环境之间的智能协调。产业的升级和革新将给这个行业带来新的革命和机遇!WaXesmc

在“2022国际AIoT生态发展大会”的“智慧两轮车”分论坛上,来自两轮车领域的芯片商、方案商、系统商和整车厂就围绕智慧两轮车的技术发展趋势进行了精彩分享。WaXesmc

发掘科技屈博:V2X场景中的两轮车方案

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发掘科技战略发展总监屈博WaXesmc

随着V2X技术以及自动驾驶技术的不断成熟,在汽车上已经尝试做的V2X单车智能,有可能降维迁移到两轮车上。基于这个判断,屈博认为,V2X在两轮车市场上有望迎来商业爆发。WaXesmc

他认为,网联可实现三个目的:WaXesmc

  • 第一是安全,这也是两轮车的核心目的。
  • 第二是高效。汽车有绿波通行,有各种各样的V2X信号,两轮车也同样应该享受这种权利。
  • 第三是信息服务,比如换电、保险。

V2X场景能给两轮车带来的好处包括:WaXesmc

  • 第一,无死角感知。当存在死角时,单车智能因为信号问题可能感知不到拐弯处的物体出现——不管是激光雷达、雷达,还是其他传感器,检测路径都是直线型的,无法实现拐弯。这时,V2X就可以给双方车辆各一个信号。
  • 第二,全天候。雷达可能受到雨雪天的影响,但V2X相对比较稳固。它也有自己的弱点,比如进入到隧道时信号可能弱一点。这时,V2X相当于一个小范围的区域性信号,可以为它加装一个信号加强器来部分解决这个问题。
  • 第三,信息交互,这也是V2X最有价值的一点。
  • 第四,统一规划。这是比较远景的一个方向。也就是说,将来也许十年或三十年之后,城市应该通过一个大脑来指挥路上所有交通工具,这样才是最安全、最有效率的。

嘉楠汤炜伟:勘智AI视觉芯,赋能智眼两轮行

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嘉楠科技副总裁汤炜伟WaXesmc

汤炜伟认为,AI+IoT的发展表现出三个特点:场景化、设备化、多样化。WaXesmc

  • 第一,场景化。AI正在从过去云端通用场景逐渐下沉到边缘,这也就出现了非常多的场景化的需求和应用。
  • 第二,设备化。AI在应用上已不再是单纯的AI计算或算法,而是实现了AI算法软件和相关硬件设备的完美结合,也即软硬件一体化的产品或方案。
  • 第三,多样化。IoT设备呈现碎片化或多元化的形态,从芯片的角度看,需要通用的AI或芯片技术来覆盖。

汤炜伟在两轮车方面分享了两个案例:基于勘智K210芯片的AI机器视觉无钥匙进入和启动设备,以及基于勘智K510芯片的智能独立视觉模块。WaXesmc

美的威灵电机刘海量:两轮车电动力系统技术发展趋势与解决方案

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威灵电机两轮车项目经理刘海量WaXesmc

电驱系统包括传动、电机和电控三个系统。传动又分为集中驱动和分布驱动。集中驱动包含一个减速器,有时还会有特殊机构,比如威灵最新推出的电动自行车,其中置系统里有减速系统和升速系统。传动系统出于功率密度和力矩密度的考虑,需要做高速化,这在电摩上表现明显。其次是强调多档化。但是在国内两轮车动力系统上实际上多档化做得不多。这主要在高速电摩上有应用,在一些高端的海外电动自行车上可能有前瞻性的技术布局。这主要还是因为成本和技术复杂度的限制。多档化应该从两方面来看:机械换档和电子换档。无论是哪一种演化方式,最后都会遵循一体化趋势。WaXesmc

在分布驱动方面,国内的两轮车和娱乐车基本都是轮毂驱动。除了在商用或重载型AGV或其他场景存在轮边电机,或者电摩上有侧挂形式的,也可以理解为轮边形式,轮毂电机是非常传统的形式。WaXesmc

电机和电控发展比较快,但总体来说可概括为汽车技术的降维和移植。基于两轮车终端的使用特点,有一些技术方向和技术点还需要再去斟酌。比如电机,从成本和供应链安全等方面考虑,肯定会强调去稀土。从电机设计的角度来讲,肯定要提高凸极比。然后,汽车都在推扁线,从高效、性能和巡航,两轮车也会存在这样的分支。再就是冷却形式,现在主要采用被动风冷,以后可能也会考虑液冷。WaXesmc

电控,从驱动层面来看,主要是需要代码规范化。两轮车可能没有办法达到ISO 26262功能安全要求或AUTOSAR架构,但是因为对安全性、可靠性和规范性的要求存在,可能需要有一些中间措施出来,比如需要达到ISO 13849或MBD设计架构等。WaXesmc

再就是第三代半导体。从成本上来讲,这在两轮车上短期内不太实用,但是会在一些特别分支上有机会。“比如三电,涉及到电池,就一定会有充电的场景。两轮车的充电器大部分时候是被路况颠簸震坏的,如果能做集成,利用相关的特性做小型化,就可以改变充电场景。简单来说,如果能把两轮车的充电变成类似手机充电那样不带充电器,做成内置,这样行业形态会发生很大的变化。”刘海量指出。WaXesmc

瑞昱孙再强:融合IoT技术,助力电动自行车信息化

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瑞昱半导体总监孙再强WaXesmc

电动自行车正在出现智能化和网联化的趋势。为了降低电池相关的事故,提高整车的安全性,电动自行车的网联化是刚需。WaXesmc

从电动自行车车企发展来看,最近一年电池材料上涨趋势明显,这为电动自行车行业带来了很大的成本压力。此外,小牛电动、九号公司等生态变革者的加入,也使传统车企面临了价格竞争的挑战。面对市场及行业的压力,传统车企如何变革进行价值再造?孙再强表示:“首先,传统车企年销量大,可以把电动车销售转为用户获取入口,把大销量转为新竞争的优势,可更快的成为数据运营的强者,此外,最重要的是,顺应智能化、联网化趋势,我们希望能够借助物联网技术,为整个车企在服务和盈利模式带来转型。”WaXesmc

在孙再强看来,信息化是电动自行车车企的底层需求。信息化也将朝两个方向发展,分别为大屏与更核心的智能化。据介绍,目前已有一部分企业开始学习互联网公司文化,在车辆出售之后即转化成服务,通过物联网技术和用户之间产生关联,包括配件的销售、售后服务的增值服务,甚至衍生产品的销售,带来了更多的数据运营。WaXesmc

易事特何思模:电动车行业存在三大痛点,车电分离商业模式大有可为

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易事特集团创始人何思模WaXesmc

何思模认为,充换电发展的前景无限,今年将成为其真正发展的元年。随着双碳目标及其对减排和能源的要求大力推进,电单车这个行业未来千亿级公司一定会有大把的出现,涉及到充电、换电和单车等等。WaXesmc

他认为,电动两轮车行业有三大痛点:WaXesmc

  • 第一,基础设施不完善,“里程焦虑”仍是发展难题。用户体验最大的痛点是电力不足,占比达50%以上。其中又包括两个方面:换电无标准无共享,以及无处充电。
  • 第二,安全问题凸显。在防范安全事故方面,易事特做的“大河马”智能充换电柜,在安全系数、管理系统、监控通信和性能等几个层面加以解决。
  • 第三:头部企业缺失,行业规范不健全。他指出:“我们要打造成行业内规范的安全的头部企业,再也不能是鱼龙混杂的市场。低质量的产品没有市场,一定要靠产品的质量、服务、实用性、性价比来迎合市场,满足客户需求。车型号的统一、电池的统一和标准化,包括充电的安全布局,我们一定要往这个方面走。只有行业内部的龙头企业形成统一标准,才能给客户带来简单方便快捷的体验和安全保障。”

灵动微胡力兴:基于灵动SPIN系列的两轮车解决方案

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灵动微电子市场经理胡力兴WaXesmc

电动车需要采用对电机兼容性更强的双模控制器。据胡力兴介绍,灵动有针对两轮车做的对应方案及解决算法。他表示:“当两轮车里面的霍尔传感器损坏的时候,要能够继续驱动电机。除了过流过压过温等保护以外,我们希望两轮车能够支持防盗,能够有电刹车,能够对霍尔传感器的不准确性进行校准。”除此之外,灵动还考虑到用算法加持解决两轮车重新加速后的顿挫感,提升骑行乘坐舒适度。WaXesmc

灵动的电机控制芯片MM32SPIN0280在针对两轮车应用时会特别调整。胡力兴介绍:“我们特别把电机控制所需的除法器和开方器加了进去,从而使这款芯片能够基于Arm Cortex-M0内核做双电机控制,比如平衡车就需要使用两个电机。此外,它提供了2个3MSps的高速ADC、4个运放和5个比较器,针对普通的电机应用,资源绰绰有余。128KB Flash,可针对两轮车所需的IoT直接无线升级功能。同时,它里面还集成了3个 UART接口,方便扩展。这款芯片针对两轮车应用已经有成功的案例,并且经过了严苛的测试。”WaXesmc

灵动除了针对普通电动两轮车及滑板车有成功案例之外,针对高速电动摩托车,也有对应的方案并已成功实现。胡力兴介绍:“我们用的是MM32F3270。我们的工程师在现场测试那台电摩,直接拉到85km/h跑没有问题。同时,针对这些方案所需要的刹车、霍尔自学习自校准、霍尔平滑处理、防盗、滑行噪声抑制等,灵动都有对应的算法和方案。”WaXesmc

台铃朱文清:两轮车技术和市场发展趋势

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台铃集团总裁助理朱文清WaXesmc

目前全球市场主流两轮电动车分为四大类:两轮电动摩托、电动轻便摩托、电动自行车(含锂电车)以及电动滑板车。WaXesmc

数据显示,2003年非典时两轮电动车的市场份额仅100万台,发展至2021年电动车市场份额约4800多万台,增长了近20倍。面对如此放大的市场总量,电动车的安全性能将面临挑战。WaXesmc

电动车的安全隐患主要来自于电池方面,在电动两轮车里面,电池分为两大类:一类是铅酸电池,目前市场占比为80%;另一类使锂电池,市场占比为20%。由于铅酸电池有污染性,不可复制、不可发展,未来的发展趋势是锂电池逐渐取代铅酸电池。WaXesmc

随着共享电单车的发展,未来3年共享单车每年有200-300万辆的增长份额,因此2022年国内锂电车的市场容量会突破1000万台。锂电车占比也将从20%发展到50%。WaXesmc

此外,信息化、智能化也在进一步推动锂电车行业稳步发展。WaXesmc

这两年大环境影响下,依靠“生态,低碳环保”理念,电动自行车逆势增长,势头强劲。WaXesmc

本文为《国际电子商情》2022年8月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里WaXesmc

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赵明灿
电子技术设计(EDN China)资深技术分析师。
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