新能源汽车中5G及智能网联的应用探讨

新能源汽车中5G及智能网联的应用探讨

王雷

国脉通信规划设计有限公司  黑龙江 哈尔滨150040

摘要：自21世纪以来，人们的物质生活得到了极大的提高，汽车作为普通消费品也进入了寻常百姓之家，正是这样人们对汽车提出了越来越高的要求，而不仅仅是简单的代步工具。就像手机一样，早些年的移动电话只能打接电话，收发短信，而现在的移动电话更像是一个“百宝箱”，可以轻松解决我们的衣食住行。汽车所需要实现的功能也将会越来越多，同时汽车也将越来越智能化，并最终实现自动驾驶。而这些功能的实现是需要多专业多门类技术的融合，不是简简单单的汽车设计和汽车制造，未来的汽车技术也必将是跨行业，跨门类的技术结合。

关键词：新能源汽车；5G；智能网联；应用

15G与新能源汽车的关系

可预见的是，发展新四化(智能电动化、网联自动化、智能化、共享智能化)已经成为我国新能源电动汽车制造业界未来的大方向。而除了智能电动化技术是相对比较独立的一种电化学技术应用范畴之外，网联电动化、智能化、共享电动化的技术实现，都必然需要通过包括5G汽车技术中心在内的三个基础配套设施的技术深度整合参与，才能真正面向全体消费者用户提供像普通智能手机一样更加智能且更智慧、功能多元、应用丰富的新能源汽车使用体验。因此，在“新基建”时代，新能源电动汽车产业的发展关注点和重心，不应再仅仅是限于传统的“三大件”等在机械驱动层面的技术提升，而是应该重新考虑如何充分利用最先进的5G充电技术以及先进计算机处理技术，让我国新能源电动汽车产业真正朝着“新四化”时代方向快速迈进。

2新能源汽车的概念、种类及其特点

2.1混合动力汽车

混合动力车通常是针对那些需要使用替代传统动力燃料技术并需与牵引电动机或发动机组相结合而以大幅改善汽车低速功率扭矩输出比和提高燃料的消耗比的一类混合动力车。

根据其燃料种类组成的结构不同，主要还可被分为汽油混合空气动力车和纯柴油空气混合空气动力。在我国市场，混合动力汽车应用的目前主流都是使用汽油的混合汽油动力，而近年来，国际市场上柴油空气混合柴油动力车型使用的比例发展变化也很快。当前，我国中国新型混合能源动力汽车产品主要品牌是由比亚迪研发生产出的比亚迪秦汽车，已经正式量产，并力争成为世界中国型新能源汽车销量排行榜第一。

2.2纯电动汽车

顾名思义，电动三轮汽车发动机主要都由三相电力线路驱动。其中，有大部分汽车是完全由4个电机来直接完成驱动作用的。一部分车辆直接在整个发动机舱盖内全部安装一个电机，其中也有部分车型直接使用车轮作为连接4个独立电机之间的中间转子。2014年4月20日举办的成都车展，纯智能电动汽车的参展背景已引起市场了足够高的广泛关注，展出中的多家相关品牌车企也都展示属于它们各自系列的智能电动汽车，主要项目包括纯智能电动汽车、比亚迪秦EV电动汽车、江淮IEV系列纯智电动汽车、纯智能电动汽车、奇瑞北汽萨博EV电动车、众泰E20智能电动车、奇瑞上汽荣威E50纯电动车等。

2.3燃料电池电动汽车

燃料电池汽车电动混合汽车电池(FEV)一般由牵引电动机所提供牵引动力，电动机可通过一种使用少量氢气燃料和微量甲醇汽油作为基本燃料之间的电化学反应所产生的电流。电池发出的电子能量本身不会再被充分燃烧，而是要通过一种氢能和少量氧能量之间进行的热化学反应才转化为一种电能。燃料电池车的电子化学燃烧反应整个过程几乎不会因此产生其他有害反应产物，因此燃料电池汽车实际上是完全无汞污染汽车。燃料电池能量的转换及效率一般比其他内燃机技术高大约2～3倍。因此，燃料电池的电动化汽车将在绿色能源回收利用技术和城市环境保护方面也是一种很理想的清洁交通工具。

3新能源汽车中5G及智能网联的应用

3.1实现智能网联

想要实现汽车的智能网联需要很多的硬件条件和软件条件，在硬件上汽车需要增加毫米波雷达、激光雷达、单目/双目摄像头等并与之相对应的控制器、执行器等装置；在软件条件上，车载传感器将搜集到的行人、它车、路基设施等信息与智能网联汽车进行信息交互,这就需要软件进行通信了，并且软件还需要对车辆的状态进行分析，判断车辆是否安全，最后还需运算出决策指令对执行器进行控制，已达到智能驾驶的目的。

与传统汽车不一样，由于智能网联汽车需要信息交互，因此汽车还需要与其他汽车或设备之间进行通信，所以智能网联汽车需要更为强大的通信技术。汽车想要实现智能网联，需首先完成以下几个通信场景的实现：（1）车-云通信，在该场景中智能网联汽车通过卫星通信或者蜂窝网络等通信技术将车辆的数据与车联网服务平台进行通信，同时服务平台也会根据用户需求向车辆下达服务；（2）车-车通信，智能网联汽车还需与它车进行通信和信息交互；（3）车-路通信，路基设施与智能网联汽车之间也需要进行通讯，通信的方式主要有LTE-V2X、802.11p、射频通信（RFID）等技术；（4）车-人通信，行人也是智能网联汽车通信的重要场景，其通信的实现主要是靠与用户的移动智能终端进行信息交互；（5）车内通信，在汽车内部个电子器件或者零部件之间还需通过汽车总线进行信息交互[

8]。

除了完成辅助信息交互以外，智能网联汽车还需实现协同决策和控制，不过在这中间还有一个过渡阶段那就是网联协同感知阶段。网联辅助信息交互阶段车辆由人进行控制，通过车与路基设施、车与云平台的通信可以实现一些简单的辅助信息交互，对信息传输的实时性和可靠性要求不高；网联协同感知阶段车辆可由人控制或者车辆自己控制，通过搭载的传感器以及与它车、路基设施、行人、云平台之间进行通信，获取车辆周边交通环境信息，并将这些信息提供给整车控制器以实现车辆的决策和控制，因此这个阶段对信息传输的实时性和可靠性要求较高；网联协同决策与控制阶段是智能网联真正实现的阶段，这个阶段要求智能网联汽车与它车、路基设施、行人、云平台进行实时通信并进行信息交互和融合，在软件的决策和控制下实现智能驾驶，这要求信息传输可靠性高。图2所示为智能网联汽车通信场景。

3.25G通信的应用

《5G时代十大应用白皮书》是5G通信的排头兵华为集团在2019年发布的一篇报告，报告中对5G通信技术的应用场景做出了说明，并将重点的十大应用场景做了介绍：云VR/AR；车联网；智能制造；智慧能源；无线医疗；无线家庭娱乐；联网无人机；社交网络；个人AI辅助；智慧城市。在上述这些应用场景中车联网将会是5G技术最直接同时也是最重点的应用方向，因为车辆网高度融合了信息化和工业化。

3.3在智能化方面的应用

在智能化方面，5G技术更多运用在辅助车辆的自动驾驶方面。通过5G技术，人们可以更好地在路上驾驶新能源汽车，也能够在一定程度上减少危险，还会减少人们停车的烦恼，因为5G技术可以找到就近的停车位，并能够帮助把车停到合适的停车位。

结论

智能网联汽车技术未来将重点应用于新能源汽车，并且新能源汽车的发展也离不开智能网联汽车技术，两者将相互进行融合。新能源汽车有了智能网联汽车技术的加持后将会更加的智能化与自动化，同时也会提高汽车的经济性，驾驶员的疲劳强度也将会大幅度降低。新能源汽车技术和智能网联汽车技术的融合需要以5G通信技术作为支撑和辅助，5G也将加快智能网联汽车和新能源汽车技术的发展。

参考文献：

[1]王建强.智能网联汽车体系结构与关键技术[J].长安大学学报(社会科学版),2017,19(6):18-25.

[2]赵馨月.智能网联汽车信息安全关键技术[J].时代汽车,2021(1):32-35.

[3]沈岑.车联网通信安全与隐私防护机制研究[D].北京:北京交通大学,2018.

[4]时本强.智能网联汽车技术发展现状及趋势[J].农机使用与维修,2021(3):66-67.