電動(dòng)汽車發(fā)展與設(shè)計(jì)趨勢(shì)分析

李艷 王欣 龐燕爽

摘要：隨著工業(yè)4.0時(shí)代的推進(jìn)，電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展如火如荼，諸多企業(yè)推出智能化電動(dòng)汽車。依托高新技術(shù)發(fā)展的電動(dòng)汽車，對(duì)傳統(tǒng)汽車行業(yè)產(chǎn)生了顛覆性的影響。文章通過(guò)探討智能化在電動(dòng)汽車行業(yè)的應(yīng)用趨勢(shì)，以及未來(lái)電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行深入了解，以期對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)進(jìn)行更深層次的思考。

關(guān)鍵詞：智能化;共享化;網(wǎng)聯(lián)化

中國(guó)分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）02-0139-02

在能源危機(jī)和環(huán)境污染等問(wèn)題日益加劇的情況下下，電動(dòng)汽車的應(yīng)用正被世界各國(guó)列為一項(xiàng)重要的發(fā)展計(jì)劃。我國(guó)在“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃中制定了一系列促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，力求通過(guò)電動(dòng)汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車帶動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型對(duì)國(guó)家培育新動(dòng)能，發(fā)展新經(jīng)濟(jì)具有重要意義”。縱觀世界各國(guó)現(xiàn)今電動(dòng)汽車的發(fā)展，智能化是其中顯著的一項(xiàng)特征。現(xiàn)今各種高新技術(shù)如大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等相繼應(yīng)用于各種領(lǐng)域，這些高新技術(shù)同樣廣泛應(yīng)用在以電動(dòng)汽車為代表的交通運(yùn)輸領(lǐng)域，正廣泛的推動(dòng)著新型交通方式的變革。智能化和電動(dòng)化將成為汽車“2.0時(shí)代”的兩個(gè)重要特征。電動(dòng)汽車的發(fā)展為汽車智能化奠定了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)燃油汽車只能作為交通運(yùn)輸工具，主觀能動(dòng)性依然掌握在人類手中。現(xiàn)今以電機(jī)、電控為基礎(chǔ)的電動(dòng)汽車，讓未來(lái)汽車行業(yè)智能化、自動(dòng)化、一體化有了實(shí)現(xiàn)的可能性。如今電動(dòng)汽車的發(fā)展剛剛進(jìn)入一個(gè)起步階段，但是各國(guó)對(duì)未來(lái)電動(dòng)汽車發(fā)展成為定局基本達(dá)成共識(shí)，如何構(gòu)建一個(gè)完整、共通的電動(dòng)汽車發(fā)展系統(tǒng)值得各國(guó)共同探索，智能化電動(dòng)汽車系統(tǒng)的構(gòu)建和探索將推動(dòng)未來(lái)電動(dòng)汽車行業(yè)逐步發(fā)展。

1 電動(dòng)汽車的概念及主要類型

節(jié)能減排政策主導(dǎo)下，我國(guó)大力發(fā)展新能源汽車，新能源汽車是指動(dòng)力來(lái)源采用非常規(guī)燃料，車輛的綜合控制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)方面采用先進(jìn)技術(shù)，具有技術(shù)原理先進(jìn)、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性強(qiáng)的汽車。新能源汽車主要包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車和氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。現(xiàn)今大力發(fā)展的新能源汽車主要是指電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車是指動(dòng)力系統(tǒng)全部或部分由電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的汽車。其對(duì)環(huán)境影響較傳統(tǒng)汽車較小，能夠充分實(shí)現(xiàn)能源利用的多樣化，能源轉(zhuǎn)換效率高，因此具有良好的前景。按照現(xiàn)今技術(shù)發(fā)展方向及車輛驅(qū)動(dòng)原理，電動(dòng)汽車可劃分為純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）以及燃料電池汽車（FCEV）三種類型，目前市面上純電動(dòng)汽車占主流。

2 電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 網(wǎng)聯(lián)化

電動(dòng)汽車網(wǎng)聯(lián)化主要是指車聯(lián)網(wǎng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)（lnternet of Vehicles）是從物聯(lián)網(wǎng)（lnternet of Things）引申出來(lái)的一種概念，是指在車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)通信協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)，以V2X的模式進(jìn)行無(wú)線通訊和信息交換，是實(shí)現(xiàn)交通管理智能化、信息服務(wù)動(dòng)態(tài)化、車輛控制智能化的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的典型應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)可以簡(jiǎn)單概括為車體本身和外部各種信息源的信息交換。車內(nèi)網(wǎng)通過(guò)傳感器將車內(nèi)以及車外部的傳感器及攝像頭等部分進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，這些設(shè)備可以看作聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)中樞”。汽車生產(chǎn)制造時(shí)提前配備好相應(yīng)設(shè)備的可以稱之為前裝車聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)后期安裝車載終端的方式獲取車輛相關(guān)的數(shù)據(jù)的方式稱之為后裝車聯(lián)網(wǎng)，這一類型的代表有騰訊的路寶盒子，通過(guò)在汽車OBD（車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)）接頭加裝設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。車內(nèi)網(wǎng)需要對(duì)外進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，這方面主要應(yīng)用到DSRC和LTE-V這兩種技術(shù)。DSRC是早期采用的一種技術(shù)，這種技術(shù)主要用于短距離通信，使用原理類似于在途中設(shè)置Wi-Fi，這種技術(shù)信號(hào)傳輸速度快，適合短距離范圍內(nèi)通。LTE-V可以說(shuō)是給車聯(lián)網(wǎng)定制的LTE，目前我們使用的主流蜂窩移動(dòng)通信是4G LTE，LTE-V依托現(xiàn)有的LTE基站，可以實(shí)現(xiàn)大范圍覆蓋通信，但是目前相較DSRC，它的時(shí)延更長(zhǎng)。目前沒(méi)有主流的車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)較傾向于采用LTE-V。5G時(shí)代的到來(lái)，或許能為車輛網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)全然不同的改變。

2.2 智能化

汽車智能化是目前汽車行業(yè)的熱點(diǎn)之一。所謂智能汽車就是在汽車網(wǎng)聯(lián)化的基礎(chǔ)上，使汽車具備復(fù)雜環(huán)境感知及智能決策、協(xié)同操控等功能，真正能夠代替人操縱汽車，達(dá)到安全、舒適、高效、節(jié)能的目的。汽車智能化體現(xiàn)在動(dòng)力、駕駛模式、安全系統(tǒng)、人機(jī)交互等諸多方面，有別于傳統(tǒng)物理觸感操控，電子元器件和傳感器的增強(qiáng)，現(xiàn)今很多命令的執(zhí)行可以通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)，語(yǔ)音控制也逐漸成為人與車進(jìn)行互動(dòng)的主要方式，臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，用戶不需要鑰匙也可以啟動(dòng)汽車。智能化為核心的電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢(shì)，汽車的使用模式也將產(chǎn)生翻天覆的變化。自動(dòng)駕駛是很多企業(yè)都在進(jìn)行探索的一個(gè)方向，自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用，可以節(jié)省人力資源的使用，不會(huì)駕駛汽車的人群使用汽車也將更加方便。目前電動(dòng)汽車劃分為六個(gè)等級(jí)，行業(yè)發(fā)展在L3、L4范圍，可以在大部分情況下由汽車自主駕駛，同時(shí)也可以將控制權(quán)交還給司機(jī)。現(xiàn)今行業(yè)發(fā)展具有代表性的國(guó)外有特斯拉ModelS、谷歌Waymo，國(guó)內(nèi)有百度Apollo。自動(dòng)駕駛雖然在國(guó)外有實(shí)際上路車型，由于交通問(wèn)題及技術(shù)的不成熟性，國(guó)內(nèi)尚未開(kāi)放城市主干道自動(dòng)駕駛，目前自動(dòng)駕駛也多是應(yīng)用在一些園區(qū)、廠房等封閉領(lǐng)域，負(fù)責(zé)一些清潔、物流、運(yùn)載等任務(wù)。

2.3 共享化

隨著世界范圍內(nèi)信息技術(shù)革命的發(fā)展，平臺(tái)整合各類資源的能力增強(qiáng)，可以根據(jù)人們的多樣化需求實(shí)現(xiàn)供需雙方的快速匹配，在這樣的背景下，共享經(jīng)濟(jì)應(yīng)運(yùn)而生，且對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式產(chǎn)生了顛覆性的影響。共享自行車、共享充電寶.共享停車等共享經(jīng)濟(jì)已經(jīng)紛紛落地，汽車共享也被認(rèn)為是共享經(jīng)濟(jì)下一代最佳應(yīng)用之一。共享汽車不僅僅包含汽車產(chǎn)品的使用共享，也包含研發(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售等環(huán)節(jié)的共享，甚至還涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、政策環(huán)境、汽車文化等方面的共享。目前共享汽車發(fā)展較為普遍的是汽車產(chǎn)品的共享使用，典型形式就是汽車的分時(shí)租賃模式，汽車共享模式發(fā)展已久，上世紀(jì)40年代瑞士就已經(jīng)出現(xiàn)，共享汽車對(duì)降低出行成本、緩解交通擁堵等汽車發(fā)展帶來(lái)的諸多社會(huì)問(wèn)題具有重要意義，電動(dòng)汽車與共享汽車的結(jié)合也被普遍認(rèn)為是未來(lái)城市交通的最佳解決方案。共享電動(dòng)汽車出行成本低，能源消耗小，對(duì)于解決城市擁堵等汽車發(fā)展帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題具有重要意義。共享汽車對(duì)于培養(yǎng)用戶電動(dòng)汽車使用習(xí)慣，幫助企業(yè)采集使用數(shù)據(jù)，推廣電動(dòng)汽車使用也具有重要價(jià)值。作為一種顛覆性的經(jīng)濟(jì)模式，目前共享汽車發(fā)展遇到一些瓶頸，但汽車共享化趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)綜合考慮，加快電動(dòng)汽車共享化進(jìn)程。

3 電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)趨勢(shì)

3.1 交互性增強(qiáng)

在電動(dòng)汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)基礎(chǔ)上，汽車的交互方式也較傳統(tǒng)汽車發(fā)生了很大變化。多通道融合交互在電動(dòng)汽車行業(yè)得到了充分發(fā)展。視覺(jué)交互作為主要的交互渠道，車載顯示不斷朝著大屏幕、高分辨率、新形態(tài)發(fā)展。顯示內(nèi)容數(shù)量和維度快速上升，多屏顯示將成為重要顯示方式，顯示媒介更加多樣化，不同位置和多種介質(zhì)都會(huì)成為信息顯示的載體，平視顯示將成為重要的顯示方式。語(yǔ)音交互成為標(biāo)配，語(yǔ)音交互的應(yīng)用提高了駕駛的安全性，手勢(shì)交互擺脫了實(shí)體設(shè)備的束縛，用戶能夠采用一種更自然的交互方式。多通道融合交互方式的綜合應(yīng)用，將會(huì)給用戶帶來(lái)不同的駕駛體驗(yàn)。

3.2 輕量化設(shè)計(jì)

新材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用讓汽車造型更加多樣化，3D打印技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了大量的開(kāi)模費(fèi)用，同時(shí)汽車的材質(zhì)選擇和造型表現(xiàn)更加多樣化。碳纖維這類輕量化材料的使用在保證車聲堅(jiān)固性的同時(shí)降低車體重量，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的。自動(dòng)駕駛技術(shù)的應(yīng)用，道路交通事故發(fā)生的可能性大大降低，汽車本身笨重的防撞結(jié)構(gòu)也將相應(yīng)減少。汽車充電技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線充電在未來(lái)能夠做到隨用隨充，汽車車載電池的容量也將會(huì)縮減。諸多因素的影響，汽車輕量化設(shè)計(jì)也將成為趨勢(shì)。

3.3 個(gè)性化定制

個(gè)性化需求定制能夠滿足用戶使用習(xí)慣，電動(dòng)汽車的個(gè)性化定制不同于以往更改產(chǎn)品配色，增加內(nèi)飾這些方面，未來(lái)電動(dòng)汽車個(gè)性化定制將融合科技、情感，帶給人們智能化的感受。生物識(shí)別與感知技術(shù)的發(fā)展賦予汽車智能個(gè)性化感知的能力。人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)依托大數(shù)據(jù)的整合技術(shù)，將成為汽車個(gè)性化的核心趨勢(shì)。在用戶身份信息識(shí)別的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)個(gè)人信息的整合，記載用戶使用習(xí)慣，自動(dòng)調(diào)節(jié)車內(nèi)設(shè)施使之符合用戶操作。結(jié)合生理心理感知技術(shù)，對(duì)身體健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，提醒駕駛?cè)藛T確保行車安全。

4 結(jié)語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)思維影響下的電動(dòng)汽車行業(yè)，更加注重用戶體驗(yàn)。如今用戶消費(fèi)漸趨理性，電動(dòng)汽車發(fā)展尚處初期，補(bǔ)貼政策收緊的情況下，抓住消費(fèi)者的就相當(dāng)于搶占先機(jī)。未來(lái)汽車并不僅僅是交通工具，它可以賦能多種場(chǎng)景，變成一個(gè)移動(dòng)生活空間。從選購(gòu)汽車到汽車結(jié)束使用這整個(gè)過(guò)程，以新零售的方式來(lái)重構(gòu)用戶體驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)打造智能化用車、養(yǎng)車旅程。電動(dòng)汽車是未來(lái)汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，現(xiàn)今發(fā)展處于初期階段，很多方向受到人們質(zhì)疑，但隨著市場(chǎng)檢驗(yàn)和技術(shù)升級(jí)，未來(lái)汽車行業(yè)將會(huì)呈現(xiàn)出全新的狀態(tài)。各種高新技術(shù)對(duì)汽車行業(yè)的滲透和交叉融合，將會(huì)創(chuàng)造出一種全新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，分析電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)方向，有助于我們更深層次了解電動(dòng)汽車的發(fā)展。

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