劉 楊
(武漢理工大學汽車工程學院,武漢 430070)
智能汽車是具備信息化與智能化技術集成的汽車產品。它具有兩層意思,一是“互聯”,二是“智能”。“互聯”是在原有車載娛樂系統基礎上,以人機交互技術與車聯網技術為核心,結合定位及地圖導航與路徑規劃技術,依托大數據應用,在網絡與云端框架內為駕駛者提供即時信息與服務,并實現車、人、路、社會等的有機生態互聯;“智能”實際指“由智能機器人控制的車輛”,這個智能機器人不一定是一個傳統意義上的實體機器人,可以只是一套控制機構,又或者將其只看作為機器人系統。
半個多世紀以來,中國汽車產業的發展已經可以達到具備自主研發能力的程度,當下全球汽車產業正經歷著以智能化網聯化創新為宗旨的第四次變革(包括驅動能源的創新以及駕駛方式的創新),這對中國汽車行業來說是前所未有的機遇。全球汽車產業正面臨變革,智能化變革也逐步達成共識;互聯網程度加快,車聯網概念不斷深入;伴隨著資本市場的大規模進入,汽車產業鏈高度重視智能網聯化;數據資源快速累積,深度學習算法不斷優化。隨著時間的推移,汽車產業的整體宏觀環境得到一定的改善、智能化技術持續升級等一系列因素正不斷促使智能汽車產業的高速發展,但所面臨的挑戰是不可否定的。汽車數據龐大且分散,數據接口共享困難;相關法律法規不健全,政策支持力度不夠;信息安全至關重要,但目前還未引起足夠重視;核心技術相對缺失,硬件傳感設備價格昂貴;現有基礎設施較為傳統,急需進行智能網聯化的整體改造。
汽車電動化是實現大規模智能化和網聯化的前提和基礎,電動化技術的提高能有效推動智能汽車的發展。至今,汽車電動化已有多年的發展基礎,電動汽車的電池電機電控等核心技術已經取得了較為顯著的成績。同時,各種算法、芯片公司不斷加大對智能駕駛技術和車聯網技術的研發和測試,也能夠提高行業和消費者對智能汽車的重視度,這對智能汽車的技術改進與升級起到逐步完善的作用。
電動化、智能化、網聯化作為汽車行業新的技術變量,將為整個汽車行業打開新一輪的跨越式發展空間。智能汽車的電動化體現在電池壽命和續航里程顯著提高、電池安全性大幅改善、充電方式更加靈活這是三個方面;智能化體現在算法優化識別感知技術更加精準、輔助駕駛功能不斷豐富和完善、數據累積推動人工智能技術發展;網聯化體現在操作系統逐步更新,功能更加完善,提高駕乘體驗、V2X和5G技術不斷完善,車與外界的通信和交流更加安全和暢通、高精地圖技術完善,使得周邊路況信息更加豐富化。
車聯網是汽車智能化嘗試的起點,至今不僅在技術上取得重大突破而且也已形成不可逆的發展趨勢,但是相比較于實現智能汽車的最高形態—無人駕駛汽車仍需很長時間。目前汽車智能化和電動化趨勢已上升到國家戰略的層面,產業鏈各個環節也已經達成共識,在第四次大變革的機遇背景下,眾多軟件服務商開始占據重要地位。
中國智能汽車市場的發展可以分為四個時期:探索期(2009年-2018年),市場啟動期(2019年-2025年),高速發展期,應用成熟期。其中探索期以以下四個節點分為三個階段,在2009年,以通用安吉星為代表的主機廠車聯網產品開始推行標志著車聯網時代的正式啟動,汽車逐漸通過不同渠道進行網聯化,騰訊、百度、阿里等互聯網開始積極布局車聯網市場;2014年前后,特斯拉在美國市場快速發展,國內也逐漸有諸多的跨界企進入造車市場,以智能化、電動化為特色,代表企業有蔚來汽車、樂視汽車、智車優行等;2016年,特斯拉受到消費者熱捧催熱了智能汽車市場,加快了汽車智能化和網聯化的步伐,資本對智能汽車市場關注達到高峰,類似谷歌、阿里等互聯網科技公司開始涉足車載操作系統,并與傳統車企合作生產智能汽車;預測2019年,中國智能汽車市場可成功進行量產,并得到用戶認可的企業開始在市場上站穩腳跟,并有望實現IPO上市,部分企業由于資金、技術、量產等限制逐漸退出市場或轉型。高速發展期可實現從智能汽車產業鏈的軟硬件技術快速升級,汽車智能化和網聯化程度大幅提高,汽車操作系統開放程度不斷提高到智能汽車普及度大幅提高,功能汽車不斷升級智能駕駛功能以適應智能汽車時代的應用需求。毋庸置疑,智能汽車市場應用成熟期將全面開啟無人駕駛時代。
智能汽車產業鏈已逐步完善,軟件服務商在汽車產業鏈中地位逐步提升,汽車大腦更加智能,未來有望實現自主駕駛和控制。智能汽車產業鏈可分為四條主線:上游硬件提供方、上游軟件提供方、整車制造提供方、服務提供方。上游硬件提供方又分為五大部分:傳統汽車配件、電擊電控系統、儲備設備、處理器/儲存器以及智能駕駛配件。上游軟件提供方包括操作系統、智能駕駛算法、高精地圖、語言顯示交互。整車制造提供方包括傳統車企(如上汽集團,長安汽車等)、新型車企(如特斯拉,蔚來等)。服務提供方分為整車銷售,如汽車之家;汽車金融,如上汽通用汽車金融;維修保養;用車工具;出行服務;生活娛樂。
在智能化網聯化的大背景下,傳統汽車企業以及零配件供應商正積極開展跨級合作推動汽車出廠的智能網聯化配置 ;互聯網企業也正積極研發開放的系統平臺,跨界合作智能汽車研發制造,積極開展路測的數據積累和商業化試運營;通訊企業快速發展5G技術,推動汽車與外界交互技術的不斷提升,同時LET-V和DSRC等車輛通信技術標準也逐步成熟;算法公司快速發展,布局商用車和乘用車前后裝市場,ADAS高級輔助駕駛功能逐步完善,芯片、處理器等廠商跨界布局無人駕駛大腦。
特斯拉——智能汽車產業的先鋒者,帶領著汽車行業電動與智能雙變革的發展方向。2003年,特斯拉成立于硅谷,專注純電動汽車研發生產;2008年,特斯拉交付首款產品:純電動跑車Roadster;2010年,特斯拉登陸納斯達克;2013年特斯拉進入中國市場;2017年特斯拉汽車公司更名為特斯拉有限公司。
特斯拉率先引領汽車形態變革,通過搭載自動駕駛硬件基礎配件,為后期智能化的升級改裝奠定基礎。主要致力于純電動和智能網聯方向以實現續航長、高級輔助駕駛系統在線升級。例如,特斯拉Model S和Model X這兩款車型采用的動力電池系統是松下18650圓柱電芯,系統能量密度約為250Wh/kg;自建專用超級充電站,充電30分鐘可達80%電量,已在中國完備布局100余座超級充電站;除此之外,特斯拉在能源存儲系統方面推出家用儲能產品Powerwall,收購太陽能面板制造商SolarCity;特斯拉基于開源的Linux進行車載系統研發,保持獨立性,提高后期系統升級的兼容度;特斯拉還通過攝像頭+算法的方式實現L2-L3級別的自動駕駛功能。
奇點汽車堅持智能汽車自主研發和制造,采取線上直銷與線下體驗店相結合的方式來提升用戶體驗度。2014年12月,智車優行于北京注冊成立; 2015年10月,奇點完成數千萬人民幣的A輪融資:2016年3月,發布奇點汽車品牌,并展示首款工程樣車;2016年11月,奇點汽車正式發布了品牌logo,奇點智能新能源汽車產業園項目落戶安徽銅陵,年產能將達20萬輛;2017年4月,奇點汽車發布首款量產車IS6,將于年底實現小批量產,2018年正式上市。
奇點汽車以智能駕駛技術提高用戶駕駛體驗,采集分析用戶偏好數據,不斷優化智能系統,戰略布局汽車大腦,提升系統智能網聯水平。例如,個性化和人性化的智能操作交互設計系統:設置每位用戶的專屬賬號,獲取用戶出行和偏好數據,發揮移動智能終端的屬性,支持與智能鑰匙、智能充電樁等智能硬件的互聯,實現平臺間的無縫切換;又如,L2-L3級輔助智能駕駛技術:車載計算平臺、智能駕駛控制器、深度學習整車控制器等。
汽車智能化已經是不可逆的趨勢,高級輔助駕駛ADAS的發展和普及將促進智能汽車市場不斷發展和成熟;作為智能汽車前裝標配-部分環境感知傳感設備將滿足L2級高級輔助駕駛功能。主機廠將與互聯網公司加強合作,新興造車企業提高系統研發能力,促進車載操作系統的開放化不斷推進;操作系統提供方將一定程度承擔信息管理和安全維護的重要工作,保證用戶人身財產安全和用戶體驗;智能汽車開放式操作系統將有利于更多服務和功能的搭建,汽車的入口性屬性逐漸增強。同時,智能汽車的開放系統和生態化平臺必將滿足用戶汽車生活中的影視、游戲、資訊等多項娛樂需求,使汽車生活更加豐富多彩。
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