汽車產業變革與行業高校學科專業發展思考

張紅霞，張友兵，李建，鐘毓寧

汽車產業變革與行業高校學科專業發展思考

張紅霞，張友兵，李建，鐘毓寧

（湖北汽車工業學院，湖北 十堰 442002）

汽車產業正處于顛覆性變革時代，結合汽車產業發展戰略謀劃未來人才培養尤為重要。文章系統梳理了汽車產業變革的特點、傳統車企面臨的挑戰及未來汽車產業鏈的變化趨勢，并根據汽車產業的變革進程，分析了產業對人才的需求，提出汽車行業高校學科專業布局的思考，為我國未來汽車產業人才培養的研究提供有益參考。

顛覆性變革；汽車產業；學科專業布局

前言

21世紀以來，汽車行業出現了一個個里程碑式的變革，互聯網、云服務、人工智能和大數據技術給汽車產業的轉型升級帶來了翻天覆地的變化。汽車由傳統的交通工具向“移動的多功能空間”，如今正向“智能移動空間”轉化，新技術的融入使汽車產業在升級中產生更多的細分產品和服務，商業模式也越來越呈現多樣化。另外，汽車廠商面對客戶也會由傳統的一次性買賣而變成終身的連接和服務。這一切預示著汽車產業的全新時代正在到來，汽車產業正處在科技與產業顛覆性的變革時代。

1 汽車產業變革期車企面臨的挑戰和機遇

國務院發展研究中心宋紫峰[1]分析提出全球汽車產業發展變革將以三種方式展開，一是汽車動力技術將向電動化等方向轉變；二是出現大規模定制與個性化并存兩種生產方式；三是汽車產品智能網聯特征將更加明顯，汽車共享模式蓄勢待發，智能交通體系建設有望取得更大進展和突破。汽車作為傳統制造業中的集大成者，正步入前所未有的變革期。汽車產業的本輪變革不僅改變汽車產業格局，而且波及能源、環境、交通等行業帶來顛覆性變化，并帶動以綠色、智能、泛在為特征的全球性重大技術變革。

在IT業大舉進入汽車行業的新形勢下，傳統汽車企業將受到多方面的沖擊。其一是產能過剩的汽車市場的同行競爭。在增長趨緩、結構調整和驅動力轉變的國民經濟“新常態”情況下，傳統汽車企業以更低成本、更高能效、更低排放的產品，并實現更高的資本效率。其二來自于新興力量的跨界競爭[2]。新技術如V2X的互聯互通、自動駕駛的智能汽車等新興力量正紛紛涌入，新興力量在新科技領域還往往具有系統優勢、規模優勢、服務優勢和速度優勢，更具有強大的融資能力。其三來自于汽車社會功能升級產業基礎設施企業的利潤競爭[3]。為了解決能源消耗、環境污染、交通擁堵和行車安全這四大汽車社會問題，汽車產業必須向輕量化、電動化、信息化、智能化和共享化的方向不斷升級。

盡管傳統企業受到諸多沖擊，但這并不意味著互聯網企業已經占據了上風[4]。傳統汽車企業具有車輛的先天優勢，車輛生產本身就是移動出行的載體，傳統汽車企業在向新能源汽車、汽車智能網聯研發和汽車共享方面有著得天獨厚的基礎研發條件，近年來國內幾乎所有的車企都已經或正在電動車、無人駕駛和共享出行領域布局。如通用、一汽、奇瑞等公司紛紛成立汽車前瞻性技術科研中心；上汽集團推出“享道出行”，東風集團的“東風出行”，比亞迪的“曹操出行”等移動出行戰略品牌。雖然在IT技術上，傳統車企不具備優勢，但是傳統汽車公司一般都有自己的生產基地，有成熟的生產線，有完善的供應商體系、質量管控體系、技術研發系統、人員協同流程等，在汽車整個生命周期里的可靠性、安全性和實用性也有著明顯的優勢。

2 汽車產業變革期產業鏈的變化趨勢

2.1 汽車產業價值鏈的變化趨勢

能源、互聯和智能是汽車產業變革的三大驅動力。電池、電機、電控即所謂“三電”，將成為新能源革命的核心技術。未來將圍繞“三電”技術出現與傳統產業鏈條并行的全新汽車產業鏈。互聯網和人工智能技術將會以跨界融合的方式融入汽車研發、制造、使用、維護及基礎設施的全過程，催生出汽車產業全新的生態環境。趙福全[5]提出未來汽車將出現6大革命性變化：一是由信息“孤島”向信息“海洋”轉變；二是由人駕駛車向車自駕駛轉變；三是由耗能機械向可移動的儲能供能單元轉變；四是由擁有使用向共享使用轉變；五是由汽車制造向汽車“智能制造”轉變；六是由移動工具向出行服務轉變。在新變局下，汽車產業最大的變化體現在汽車產業制造體系和汽車產業服務體系的升級發展。價值鏈微笑曲線呈現“兩端延伸、總量上升、重心后移”的發展趨勢。整體來看汽車產業鏈將向前端和后端擴展，價值體量將整體上揚，重心后移是指產業價值增量移動出行領域深度擴展（圖1）。

圖1 未來汽車產業價值鏈曲線變化趨勢

2.2 汽車產業制造體系的升級發展

汽車產業制造體系與產品形態具有顯著的雙向并行、互為促進的趨勢，汽車產品與各個行業關聯廣泛在本輪變革中得到更深刻地體現。一方面，汽車成為工業體系的智能化升級的先導，并提供基礎和載體；另一方面，智能汽車的發展將強力拉動智能制造體系的升級。

汽車產業制造體系包括需求、設計、生產、物流與服務等多個環節。傳統的“按需生產”追求的是大規模制造與效益最大化，而制造業“理想境界”追求的是個性化、定制化生產與效益化的統一。新型數字化工廠推行設計/制造/服務一體化，利用物聯網技術和監控技術，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，更好地實現全方位的工廠信息化管理。數字工廠以基礎網絡、物聯網基礎設施、柔性的制造系統、工業機器人、傳感器、射頻識別裝置作為硬件支撐，以數據管理軟件、仿真測試系統、虛擬工廠和產品設計、大數據分析、數字化管理及數字化工廠模擬等軟件系統做模擬分析和數據管理，把需求鏈、工程鏈、供應鏈充分互聯，將催生出與新制造體系相適應的高效、節能、環保、舒適的新型智能化工廠[8]。

2.3 汽車產業服務體系的升級變遷

為更好滿足交通出行需求以及解決現有交通問題，汽車移動出行與信息化、智能化技術的結合提供了全新的可能。汽車產業服務體系升級的核心在于構建兩大平臺：一是移動出行智能管理平臺，二是汽車能源與國家電網的融合服務平臺。依托信息中心、網絡通訊、大數據、云計算、智能算法構建汽車一體化出行平臺，為實時在線、共享服務、智能駕駛的新出行生態系統提供支持。依托汽車與能源基礎設施和管理平臺的支持，為電動汽車提供可移動的儲能供能單元。汽車產業服務體系升級也包含硬件設施和軟件系統兩個方面，因此未來汽車將是硬件和軟件有機結合的產品載體[6]。服務升級將使汽車的內涵與外延得到不斷擴展，真正實現共享交通，使車輛成為可移動的“第三”生活空間。

3 汽車產業變革對我國汽車人才的需求分析

3.1 從汽車產業核心技術競爭力分析人才需求

審視我國汽車產業核心技術在全世界汽車強國陣營中所處地位，形勢非常不容樂觀。王元彬等[7]做的調查指出中國汽車零部件出口集中在車用玻璃、輪胎及制動盤等低附加值、高能耗的原材料密集型和勞動密集型產品上，發動機、變速器及技術含量較高的汽車電子類產品出口比重相對較低，零部件進口則主要是傳動系統、車身附件以及發動機零部件、汽車電子（車件、汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置）等。擁有外資背景的汽車零部件制造廠商在我國汽車電子和發動機關鍵零部件等科技含量較高的領域以及發動機管理系統等核心零部件領域的份額甚至高達90%以上。李焱等[8]認為，目前汽車產業出口技術復雜度最高的是德國、日本、美國等傳統汽車工業強國，我國汽車產業在核心技術上的各方面均有缺失，處在全球價值鏈“微笑曲線”的原料、零部件和整車組裝環節等低端環節。我國雖然已經是汽車產品的世界產銷第一大國，但仍然不能稱為強國。在汽車產業深刻變革的過程中，核心技術才是產業的最大競爭力。我國在發動機、變速箱、汽車電子和新能源汽車電池關鍵材料領域，在基礎研究、技術成果轉化和研發模式方面都存在差距。

3.2 從知識能力角度分析汽車人才的需求

在后工業社會，人將與機器協同發展，兩者互為促進、互為補充也互為制約，形成動態的微妙平衡。未來社會人的作用并不會下降反而會提升，并且更多地體現在創意思維和協調管理工作，因此，未來社會需要人才具備4項核心能力：統籌協調能力、綜合決策能力、分析判斷能力和創新思考能力。工信部發布的《汽車產業中長期發展規劃》[9]中將汽車列為十大“大力推送重點領域”之一；中國汽車人才研究會發布的《中國汽車產業人才問卷分析報告（定性分析篇）》[10]指出中國汽車產業主要缺乏三類人才：技術過硬的一線工人，大規模的體系性工程師和尖端的創新人才，尤其是涵蓋汽車設計、制造、營銷、先進技術開發等多重領域具有復合專業背景的人才。世界汽車工程師學會聯合會（FISITA）發布的《出行工程師 2030》[11]提出未來汽車需要智能駕駛和出行管理工程師；清華大學劉宗巍等[15]將汽車人才的要求歸納為基礎能力和知識技能兩大類別，并針對企業對不同人才的需求，分為領軍型、設計研發型、生產制造型、運營服務型四大類，其中領軍型人才對戰略思維和組織管理能力要求更高，研發設計型對戰術思維和獨立工作能力要求高，生產制造和運營服務型則將靈活應變能力作為更重要的要求。總體來看，未來的汽車人才更需要的是復合型、創新型，善于主動學習、統籌協調和組織管理，并勤于實踐的跨學科甚至跨界人才。

4 從汽車強國戰略探討行業高校學科專業布局

4.1 面向汽車強國戰略的學科專業定位分析

國家汽車強國戰略指導明確提出：依據“創新驅動、質量為先、綠色發展、兩化融合、強化基礎”的指導方針，構建出“低碳化、信息化、智能化”的汽車強國總體技術路線[12]。技術革命和數字革命體現的是“創新”；新能源革命、輕量化和低排放技術體現的是“綠色”；智能制造、自動駕駛、智能出行體現的是融合基礎上實現的“協調、開放、共享”。傳統的汽車產業是基于以汽車制造業為主體，向汽車設計和汽車服務兩端延伸，呈現典型的直鏈狀學科布局。未來的汽車產業將會有眾多新興力量涌入，IT公司、科技公司、新商業模式運營公司和基礎設施等公司將與汽車研發設計、生產制造、銷售服務、運營管理更多地融合。汽車產業價值鏈核心逐步向上游軟硬件供應商以及下游提供出行和相關服務的運營商轉移，行業的利潤也將逐漸從傳統業務向新興業務延伸，汽車行業增長領域將向智能出行、自動駕駛、共享汽車、新能源汽車等新興領域延伸擴展。產業鏈的上、中、下游的邊界也趨于模糊化，原本直線型的產業價值鏈將會發展成為交叉網狀的生態圈[13]。

4.2 面向汽車強國戰略的學科專業群設計

我校作為因汽車產業而建、因行業而興的典型行業高校，50年來一直扎根服務汽車行業進行學科布局。為更好地服務國家汽車強國戰略，學校明確確定學科專業要面向汽車“智能化、信息化、電動化、輕量化、共享化”發展趨勢，面向未來汽車產業網狀生態圈，走學科融合和產教融合之路，著力培養能將硬件和軟件有機結合的復合型、創新型的汽車研發設計、生產制造、銷售服務和運營管理的各類人才。

從汽車未來人才需求看幾乎所有傳統專業都有著升級的必要性，所有的專業都將與其他學科有更多的交叉融合，學校圍繞汽車新產業鏈將學校原有專業改造為六大新專業集群，即“汽車新材料－汽車智慧設計－汽車智能制造－汽車智能控制－汽車智能網聯－汽車智慧服務”。針對各專業群中傳統專業的升級需求的分析見表1，如汽車新材料專業群將從傳統結構材料向輕量化材料升級，向新能源材料和傳感器材料拓展。汽車智慧設計專業群將從傳統數字化設計升級為更具創意的“眾籌眾包”模式的智能化、共享式的合作設計，并融合新材料、新工藝，更多地關注用戶體驗開展個性化設計。汽車智能制造專業群將從數字化設計、機械化、自動化制造將向虛擬設計和生產、智能制造和工廠管理融為一體發展，成為學科交叉集成度最高的學科。汽車智能控制和智能網聯專業群會受益于人工智能的發展，成為其他學科專業集群的重要技術支撐。汽車智慧服務專業群則在互聯網、云平臺、大數據和人工智能技術支持下衍生出系列新的運營和服務模式，小眾個性化的服務也會增加。

表1 面向未來汽車產業鏈學科專業變化表

專業群傳統專業升級方向新興學科專業 汽車新材料金屬材料工程高分子材料工程復合材料工程+數字化+輕量化+電動化+自動化輕量化結構材料傳感器材料與器件新能源材料與器件（電池、電機）…… 汽車智慧設計汽車造型設計產品設計車輛工程+數字化+信息化+電動化+共享化工業設計（新能源、無人駕駛）車輛工程（混合動力、新能源汽車） 汽車智能制造機械設計及自動化材料成型及控制工業工程+輕量化+自動化+信息化+智能化智能制造（智能設計、智能裝備、智能物流、智能生產、智能分析與服務）智能工廠管理…… 汽車智能控制熱能動力工程電氣工程與自動化+信息化+電動化+共享化+智能化新能源汽車電控充電樁與充電技術汽車混合動力控制；機器人工程…… 汽車智能網聯電子信息科學電子信息工程計算機科學軟件工程+電動化+信息化+智能化+共享化物聯網技術網絡與網絡安全大數據科學與技術智能汽車（智能網聯）…… 汽車智慧服務營銷、貿易、財務、物流、保險、信息系統等專業+智能化+信息化+共享化汽車金融；智慧物流、智慧出行；充電站管理與運營；大數據應用、汽車法律法規……

在全球制造業進入變革重構的新時代，汽車產業和產品不僅是學科和技術的載體，同時也是各類應用、多元創新、價值實現、成果集成的有效載體[14]。我國經濟發展進入以創新促發展的新常態，未來汽車人才需要具備多樣化的知識技能、更廣闊的視野思路、跨學科的學科交叉融合能力，汽車產業轉型升級需求迫切，迫切需要更多創新人才助力汽車產業完成技術迭代和升級[15]。

5 總結

教育部吳巖司長在提出要把握高等教育發展大勢——識變、應變、求變，以新工科建設引領高等教育變革[16]。汽車產業將與能源、信息、材料三大支柱產業緊密的融合，是跨學科培養新工科人才最好的產業載體之一。其中新型材料將強勁助力汽車新能源革命、輕量化變革和信息采集、存儲、傳輸升級；信息產業將成為汽車智能制造、智能駕駛、智慧出行的硬核組成。汽車產業格局的新變化還會帶來能源、環境、交通、法規相關領域的迭代，汽車產業依然會是國民經濟發展重要的支柱。在汽車行業全面重構的歷史進程中，汽車學科專業群和人才培養模式必須隨之而變、先之而變，作為汽車人才培養主戰場的傳統行業特色高校將依托傳統工科專業優勢，密切關注行業的最新發展和未來趨勢，推陳出新以傳承夯實專業基礎和優勢，以創新應對產業變革形成學校人才培養特色，打造順應時代發展需求的汽車人才大軍。

[1] 宋紫峰.中國汽車產業借鑒工業4.0的戰略選擇[N].中國經濟時報,2017-06-23(005).

[2] 喬英俊,延建林,鐘志華,等.我國汽車產業轉型升級研究[J].中國工程科學,2019,21(03):41-46.

[3] 王俠.王俠:汽車產業變革進入深水區[J].汽車觀察,2019(06):34.

[4] 劉嬌峰.基于全球價值鏈的中國汽車產業競爭力提升模式研究[D].杭州:浙江大學,2018.

[5] 趙福全,劉宗巍.工業4.0浪潮下的中國制造業轉型策略研究[J].中國科技論壇,2016(3):58-68.

[6] 趙福全,劉宗巍,郝瀚,等.中國實現汽車強國的戰略分析和實施路徑[J].中國科技論壇,2016(8):45-51.

[7] 王元彬,汪春雨,鄭學黨.中國汽車產業的全球價值鏈地位及新形勢下的發展路徑[J].國際貿易,2019(3):59-67.

[8] 李焱,呂品,黃慶波.中國汽車產業在全球價值鏈中的地位—基于 Koopman 的地位指數和 Fally 的長度指數分析[J].國際貿易問題,2018(4):24-35.

[9] 工信部裝備工業司.《中國制造2025》解讀之:推動節能與新能源汽車發展. http: //www.miit.gov.cn/n11293472/n11293877/n165537 75/n16553822/16633916.html.

[10] 朱明榮.中國大學生方程式汽車大賽與汽車大學生培養研究[M].上海:同濟大學出版社.2018(1):7-8.

[11] 世界汽車工程師學會聯合會（FISITA）.出行工程師2030白皮書[M].世界汽車工程師學會聯合會.2018:3-9.

[12] 譚晶寶.李克強:做好汽車發展頂層設計[J].汽車觀察,2019(06): 39.

[13] 劉宗巍,丁超凡,趙福全.未來汽車人才特征圖譜及變化趨勢研究[J].科技管理研究,2019,39(09):28-35.

[14] 陳光祖,鄭雪芹.陳光祖:中國汽車產業高質量發展必須要關注哪些重要問題[J].汽車縱橫,2019(07):17-19.

[15] 王亞雄,陳士安,任志英.面向新工科建設的新能源汽車專業方向相關課程教學形成性評價探究[J].中國現代教育裝備,2021(03): 62-64.

[16] 吳巖.勇立潮頭,賦能未來——以新工科建設領跑高等教育變革[J].高等工程教育研究,2020(02):1-5.

Thoughts on Subversive Transformation of Automobile Industry and Specialty Development for Industry Colleges

ZHANG Hongxia, ZHANG Youbing, LI Jian, ZHONG Yuning

( Hubei Automobile University, Hubei Shiyan 442002 )

The automobile industry is in an era of subversive transformation, and it is particularly important to plan for future talent training in combination with its development strategy. This paper systematically combs the characteristics of the transformation of the automobile industry, the challenges faced by the traditional automobile enterprises and the changing trend of the future automobile industry chain, and analyzes the demand of the industry for talents according to the transformation process of the automobile industry, and puts forward the thinking of the discipline and specialty layout of the automobile industry colleges and universities, so as to provide a useful reference for the research on the cultivation of automobile talents in China.

Subversive transformation;Automobile industry;Discipline and specialty layout

A

1671-7988(2021)22-210-04

U461.99

A

1671-7988(2021)22-210-04

CLC NO.: U461.99

張紅霞（1973—），女，教授，湖北汽車工業學院副院長，從事材料工程和高等教育研究。

湖北省教育廳人文社會科學重點項目“汽車產業轉型升級視域下的高校專業集群發展對策研究”（18D060）；教育部新工科研究與實踐項目“面向智能網聯汽車的HUAT東風協同育人模式創新與實踐”（2017機械類）和“汽車產業新工科人才培養實踐創新平臺建設”（2020機械類）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.054