自动驾驶汽车用混合动力比纯电动更好？

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对于自动驾驶汽车是选择纯电驱动还是混合动力，当下行业尚无定论，玩家们各执一词——Waymo、Uber 和福特汽车选择插电式混合动力，而 Tesla 与通用汽车选择纯电驱动。目前来看，选择哪种动力模式主要取决于以下两个因素：

• 自动驾驶系统中所需的传感器和处理器的功耗是多少？若真达到 3 ~ 4 千瓦，对于只配置了 60 ~ 70 千瓦·时电池容量的纯电动汽车来说确实是一个沉重的负担，会极大地缩短电动汽车的有效续驶里程；

• 商业模式是选择 2B 还是 2C？若选择自动驾驶出租车这种出行服务提供商的商业模式，那么任何在充电站内充电耗费的时间都将会减少整个自动驾驶车队的盈利水平。

自然而然地，问题解决的希望在于研发出低功耗的自动驾驶处理器与传感器和换电基础设施的大规模修建（对于出租车这样的营运产业，换电模式是可行的）。

本文来自于科技媒体 The Verge 12 月 12 日发布的文章《Not All of Our Self-Driving Cars Will Be Electrically Powered — Here’s Why》，作者是 Andrew Hawkins

自动驾驶技术的载体是选择某类油-电混合动力汽车（注：插电式）还是纯电动汽车？这是目前自动驾驶汽车发展中的大问题。一些参与其中的汽车制造商和科技公司已经表明了自己的立场。随着自动驾驶汽车接近于实现，这很快会成为争议激烈的问题，目前还不能给出一个简单的答案。

自动驾驶玩家纷纷站队

在上周的投资者电话会议上，通用汽车重申了推进纯电驱动的承诺，「零排放，零事故，零拥堵」（Zero Emissions. Zero Crashes. Zero Congestion）是通用汽车 CEO 玛丽·巴拉（Mary Barra）传达出的信息。同时，通用公司为与会的记者提供了首次乘坐雪佛兰 Bolt 自动驾驶电动汽车的机会，该车配备了由通用汽车子公司 Cruise Automation 开发的一套自动驾驶传感器和软件。通用汽车认为，自动驾驶和纯电驱动才是未来。

本周，福特汽车提供了一些和竞争对手通用汽车不同的意见。福特汽车执行副总裁詹姆斯·法雷（James Farley）在 Medium 上发表的一篇文章中表示，混合动力技术为公司的自动驾驶汽车提供了最好的驱动方式：

「将混合动力技术应用到我们的自动驾驶汽车，可以为服务合作伙伴公司带来诸多好处，包括保持车辆的最大续驶里程。此外，混合动力汽车还能够提供自动驾驶的传感器和计算系统所需的大量电能，而不会对电动汽车续驶里程产生重大影响。」

其它的行业玩家也确定了各自自动驾驶汽车的动力系统：

• 特斯拉显然正在为「全自动驾驶汽车」推行一项全电动计划；

• Alphabet 旗下的 Waymo 正在使用插电式混合动力汽车的全新克莱斯勒太平洋（Chrysler Pacifica）厢式旅行车；

• Uber 也选择了混合动力，它最近订购了 24000 辆插电式混合动力汽车沃尔沃 XC90 SUV，这家网约车公司计划转型为自动驾驶出租车公司。

环保重要 or 盈利重要？企业与监管机构各执一词

这些不同的方案已经在加剧「哪种动力系统对自动驾驶汽车最有利？」的辩论。例如，福特汽车公布的消息引起了加州空气资源委员会（California Air Resources Board）颇有影响力的主席玛丽·尼克尔斯（Mary Nichols）的怀疑：

「自动驾驶混合动力汽车，每天 24 小时送货和运送乘客，这意味着会在城市产生更多污染和温室气体！这种模式能算是可持续的吗？」

但在接受《美国汽车新闻》（Automotive News）采访时，福特汽车的法雷认为，决定采用混合动力汽车有许多因素，其中大部分因素都与盈利有关。

「在任何时候，只要车辆不携带货物和人，都是在损失收益。」法雷告诉该杂志，「最重要的是正常运行时间和盈利能力，我们所看到的...是一个更好的经营成本模式。」

福特汽车倾向于选择采用混合动力自动驾驶汽车，因为它们的行驶距离更长，能源补给速度更快。而通用汽车表示，选择纯电动 Bolt 作为主要的自动驾驶汽车，是由于优先考虑了可持续性问题。但需要指出的是，通常认为，福特汽车在电动汽车的研发竞赛中严重落后。这家汽车巨头目前唯一的纯电动汽车产品是福克斯电动版（Focus Electric），直到 2020 年，它才会推出另一款量产纯电动跨界车（据说是 Model E），将在墨西哥制造。

然而，还有其他一些因素在起作用，比如，这些自动驾驶汽车将以何种方式被使用、其配备的硬件和软件会消耗多少电能等。充电站的可用性也是另一个重要考虑因素。起初，这些自动驾驶汽车不会由个人车主所拥有，而是会被公司购买后用于出行服务。而在充电站里停留的时间，是不能为车队拥有者赚钱的。这就是为什么法雷说，正常运行时间是推动福特决定采用混动的最关键因素之一。

对于自动驾驶电动网约车，如果它想每天在路上运营多达 20 个小时，就需要明天对电池进行快充，无论是 2 级还是 3 级（1 级是标准的家庭充电接口，如上图所示）。这可能会缩短电池的使用寿命，尽管通用汽车和特斯拉都坚持认为，该公司的电池能承受每日快速充电的压力。但研究表明，电动汽车在城市交通环境（例如网约车或分时租赁汽车）中所需的充电时间，将会大大降低使用寿命，尤其是在必须使用 2 级充电的情况下。

自动驾驶系统电耗的影响

汽车制造商也需要考虑，运行自动驾驶功能所需的传感器和处理器将消耗的电能。这些系统会消耗大量能量，但是还不清楚，这部分能量是否足以影响对汽车动力模式的选择。

「自动驾驶设备的耗电量从 500 瓦到 1500 瓦不等，具体取决于传感器的配置、使用的处理器、是否使用 GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器）以及使用的 GPU 的数量。」卡内基梅隆大学研究自动驾驶技术的工程学教授拉杰·拉杰库马尔（Raj Rajkumar）表示，「在典型的自动驾驶汽车中，这些能耗既不能忽略，也不足以引发深切关注。」

拉杰库马尔认为，其它因素，例如市场力量和使用率，在汽车制造商选择自动驾驶车队的动力系统类型时将发挥更大的作用。

但其他人则认为，传感器与处理器的电能消耗是一个更为重要的考虑因素，尤其是当你想达到更高的 SAE 自动驾驶等级的时候。通用汽车自动驾驶系统首席技术架构师安德鲁·法拉赫（Andrew Farah ）最近承认，通用汽车的第一代 Cruise 自动驾驶汽车的自动驾驶系统使用了 3 ~ 4 千瓦的电力，但下一代车型的用电量将减少。

但考虑到自动驾驶汽车一天运行 20 小时，自动驾驶系统的功率即便是 3 千瓦，所消耗的能量就是 Bolt 电动汽车全部的电池容量——60 kWh，而这个能量消耗甚至发生在汽车开始运动之前。即使 Cruise 将自动驾驶系统的能耗降低到 1 千瓦，也才减少到第一代车型全部电池容量的 1/3。

对与参与自动驾驶汽车研制竞赛的每个人而言，计算效率都是头等大事。英特尔 CEO 布莱恩·科兹安尼克（Brian Krzanich）声称，公司的微处理器能够提供「超过竞争对手两倍的深度学习性能效率」。与此同时，英伟达表示，其新型超级计算机将能够实现最高水平的自动驾驶，这将增加英特尔和其它芯片制造商的市场风险。

考虑到研发自动驾驶汽车所需的准备时间，有志参与的公司现在需要做出决定——它们要对第一代自动驾驶汽车做什么，而弄清楚如何把技术转化为可行的生意将是至关重要的。

理想的动力源：燃料电池

然后还有加利福尼亚州，我们转回到加州空气资源委员会的玛丽·尼克尔斯。在未来几年内，汽车制造商需要销售更多的零排放汽车，以满足加州 2025 年严格的排放要求。法维翰咨询公司（Navigant）的高级分析师萨姆·阿布萨米德（Sam Abuelsamid）说，当汽油价格便宜时，美国人似乎对电动汽车丝毫不感兴趣，但电动汽车的运营成本更低。相比于每年只有 15000 英里行驶里程的消费者，对于一年要行驶 10 万英里的车队运营商而言，这是一个更重要的因素。

阿布萨米德说：「高利用率的自动驾驶车队和纯电驱动看起来是一种理想的结合，即使消费者不想购买电动汽车，也可以使用电动汽车。」

当然，电动和混动不是唯一的选择。一些汽车制造商继续推行氢燃料电池技术，他们似乎毫不关心燃料电池汽车目前几乎不存在加氢基础设施。虽然在货运和物流的讨论背景下，大多数人认为氢气可能是自动驾驶汽车的理想燃料。一个城市只需要少数几个加氢站，就能支持一个限定区域内的自动驾驶出租车队，车辆在几分钟之内就能进出加氢站，然后马上回到服务中。

电驱动可能是汽车行业的未来，但自动驾驶同样也是。规模经济，而不是对环保的承诺，将决定有多少自动驾驶汽车是由电力驱动的。

来源丨厚势 iHoushi

拉里佩综合整理

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