盡管電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)一路高歌猛進(jìn)，傳統(tǒng)的汽油和柴油動(dòng)力汽車(chē)在未來(lái)許多年內(nèi)仍將是市場(chǎng)的主流。預(yù)計(jì)到2023年，傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)仍將在全球輕型汽車(chē)產(chǎn)量中占據(jù)85%份額，如下圖所示。
但是，這并不意味著汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)控制要求將會(huì)一成不變。汽車(chē)制造商和他們的供應(yīng)商正面臨著日益嚴(yán)格的燃油經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放控制要求。在近期發(fā)生的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放丑聞之前，這種情況就早已出現(xiàn)，只不過(guò)現(xiàn)在更加嚴(yán)格。
這導(dǎo)致汽車(chē)廠商需要更多、更復(fù)雜的后處理技術(shù)，而過(guò)去未采用后處理技術(shù)的車(chē)輛也需要安裝后處理系統(tǒng)。為了確保這類(lèi)后處理系統(tǒng)能夠妥善工作，我們顯然需要更加復(fù)雜的動(dòng)力系統(tǒng)控制。事實(shí)上，梅賽德斯從2014年起就已經(jīng)開(kāi)始為某些搭載汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型安裝微粒過(guò)濾器，例如W222S500。該公司表示，今后將隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)逐步擴(kuò)大微粒過(guò)濾器的使用范圍。
與后處理技術(shù)的改進(jìn)一樣，控制策略也正變得更加復(fù)雜，越來(lái)越多的廠商開(kāi)始采用基于模型的控制而不是相對(duì)簡(jiǎn)單的圖位控制技術(shù)。向基于模型的控制轉(zhuǎn)變通常意味著更高的處理要求。某些情況下可以使用特定的加速器IP，但是更常見(jiàn)的方法是直接通過(guò)處理器內(nèi)核為基于模型的控制提供支持。這就需要浮點(diǎn)支持;而為了確保高效執(zhí)行，還有必要引入某些特定的數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)幫忙。
雖然電動(dòng)汽車(chē)在全球汽車(chē)產(chǎn)量中所占的份額依然相對(duì)較小，但是毫無(wú)疑問(wèn)，隨著排放指標(biāo)的趨緊以及汽車(chē)廠商陸續(xù)推出更加高性?xún)r(jià)比和出色的產(chǎn)品，這個(gè)份額必將獲得顯著的增長(zhǎng)。
研究公司StrategyAnalytics的研究表明，各類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)量在汽車(chē)總產(chǎn)量中所占的份額預(yù)計(jì)將從2016年的5%提高到2023年的15%。
按動(dòng)力系統(tǒng)類(lèi)型劃分的輕型汽車(chē)產(chǎn)量
混合動(dòng)力汽車(chē)/電動(dòng)汽車(chē)的總產(chǎn)量預(yù)計(jì)將從2015年的330萬(wàn)輛增長(zhǎng)到2020年1160萬(wàn)輛，復(fù)合年均增長(zhǎng)率超過(guò)28%。這個(gè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)1.6%的年均增長(zhǎng)率，也大大高于汽車(chē)總產(chǎn)量3.3%的年均增長(zhǎng)率。預(yù)計(jì)到2023年，電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)到1700萬(wàn)輛以上。
電動(dòng)汽車(chē)有很多不同的類(lèi)型。按照它們的電動(dòng)化程度，可以大致分為：
輕度混合動(dòng)力汽車(chē)——電動(dòng)機(jī)功率通常低于15kW，僅用于提供扭矩輔助而不具備純電力驅(qū)動(dòng)功能。在所有混合動(dòng)力汽車(chē)類(lèi)型中，這個(gè)類(lèi)別的增速排名第二，2015年到2020年的復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到45%。這個(gè)增速在很大程度上有賴(lài)于48V技術(shù)的成功引進(jìn)。這種48V輕度混合動(dòng)力汽車(chē)預(yù)計(jì)將在歐洲市場(chǎng)獲得極大發(fā)展，因?yàn)楦鞔笃?chē)廠商正在積極開(kāi)發(fā)性?xún)r(jià)比更高的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)取代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
全混合動(dòng)力汽車(chē)——電動(dòng)機(jī)功率通常高于30kW，能夠在沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)協(xié)助的情況下獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。這類(lèi)汽車(chē)配備的電池通常很小，因此純電動(dòng)續(xù)航里程常常只有幾公里。這個(gè)類(lèi)別的增速最慢，2015年到2020年的復(fù)合年均增長(zhǎng)率僅為8%——但是仍然大大高于3.3%的整體市場(chǎng)增速。這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)目前最受歡迎也最為成熟(例如豐田普銳斯)，因此要繼續(xù)增長(zhǎng)也較為困難。另外，有一部分需求將向插電式混合動(dòng)力汽車(chē)轉(zhuǎn)移。
插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和全混合動(dòng)力汽車(chē)類(lèi)似，也配備功率強(qiáng)大的電動(dòng)機(jī)，但是電池的尺寸大很多，并且可以使用外部電源充電，因此純電動(dòng)續(xù)航里程也長(zhǎng)很多。這類(lèi)汽車(chē)提供了“一舉兩得”的方案：純電動(dòng)續(xù)航里程可滿(mǎn)足日常通勤需求，而借助汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的續(xù)航里程(以及快速加油)則可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途旅行。這個(gè)類(lèi)別的增速將最快，2015年到2020年的復(fù)合年均增長(zhǎng)將達(dá)到54%。因此，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的產(chǎn)量預(yù)計(jì)將在2020年超越全混合動(dòng)力汽車(chē)。
純電動(dòng)汽車(chē)并不搭載汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這個(gè)類(lèi)別的增速可以排到第三位，2015年到2020年的復(fù)合年均增長(zhǎng)將超過(guò)34%，盡管目前的基數(shù)還非常小。若要實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)增速，各大汽車(chē)廠商還需要推出新車(chē)型。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，成本和續(xù)航里程將繼續(xù)成為制約這類(lèi)汽車(chē)推廣的因素。
