摘?要:隨著我國智能網聯汽車的發展空間和應用場景不斷擴大,加速了汽車智能化、網聯化技術與其他產業的深度融合,促使智能網聯汽車成為未來汽車產業“新四化”發展轉型升級的戰略方向,并推動全球汽車產業新一輪的變革趨勢,從而實現智能網聯汽車綠色、和諧、環保、共享、互聯、高效、智能與安全的發展目標。文章將闡述我國智能網聯汽車技術的發展現狀、趨勢及面臨的挑戰,并針對我國智能網聯汽車在技術、政策和市場發展過程中存在的不足進行了分析、總結,最后提出了相關建議。
關鍵詞:智能網聯汽車;汽車產業;市場發展
中圖分類號:F503文獻標識碼:A文章編號:1005-6432(2024)05-0074-04
DOI:10.13939/j.cnki.zgsc.2024.05.018
1?引言
《中國制造2025戰略》以及黨的二十大報告均明確指出,增強重大技術裝備攻關,加速建設智慧交通強國。ICV(智能網聯汽車)是建設智慧交通強國、發展實體經濟的重要抓手,是我國推進實施國家制造強國戰略、促進制造業高質量發展以及實施智能制造工程的重要內容。
ICV搭載的先進裝置有車載傳感器、控制器與執行器等,融合了現代通信與網絡技術、傳感器技術、計算機技術、信息融合技術、自動控制技術及人工智能技術等[1],具備智能信息交互與共享、智能環境感知、智能決策與執行、智能協同控制等功能,能夠實現高效、安全、舒適、節能駕駛,并最終實現完全替代人來完成駕駛操作的新一代汽車[1-2]。
ICV具備個性化定制、空中升級、安全提醒、車輛維修以及緊急救援五大功能,其核心技術主要為汽車傳感器技術、通信技術、交通運輸技術三類。
首先,在智能化方面,車輛能夠通過自動化技術實現AD(自動駕駛),根據SAE(汽車工程師協會)將AD分為DA(駕駛輔助)、PA(部分自動駕駛)、CA(有條件自動駕駛)、HA(高度自動駕駛)和FA(完全自動駕駛化或無人駕駛)[3-4]。
其次,在網聯化方面,V2X(車聯網)技術通過車載信息娛樂、遠程信息處理、人車路云等全面互聯通信等網絡信息技術實現汽車完全自動駕駛,構建新的車輛與道路交通環境信息平臺,提高出行效率,為新型智慧城市以及整個社會的高質量發展提供高度智能化、高效先進、安全舒適一體化的領先平臺。
最后,車載人工智能幫助駕駛員和乘客完成非駕駛任務,如語音識別、手勢識別和智能輔助駕駛。
總之,ICV是智能化和網聯化的結合,其技術融合了智能化技術和自動駕駛技術的優勢,能夠顯著提高城市交通智能化水平,促進新經濟的發展,為廣大市民提供更安全、更節能、更環保、更便捷的出行方式和綜合解決方案,能夠明顯改善市民生活質量,是國際公認的未來發展方向和關注焦點[1,5]。
隨著ICV技術的快速進步,ICV應用前景明朗,技術路線逐漸清晰,未來將逐步取代傳統車輛,這將不斷推進ICV產業的高質量發展,使其達到行業制高點,最終從根本上影響全球汽車產業價值鏈。文章重點闡述和分析我國ICV技術及相關產業的未來發展方向、機遇與挑戰。
我國目前是全球最大的汽車市場,這在引起中國消費者對智能和互聯產品的高度重視的同時,也引發了較多的困難和不足,對我國來說,這既是機遇也是挑戰。
為此,中國汽車產業有希望抓住ICV的發展機遇,實現“彎道超車”,引領ICV產業持續健康發展。
2?國內外發展現狀
當前,汽車產業正處在“新四化”變革的關鍵時期,為作為全球新一代汽車技術的ICV發展迎來了關鍵時機,促使ICV技術成為全球各大汽車集團新一輪競爭的主要賽道。
美國在ICV技術、基礎設施建設、產業生態及法律法規等方面具備明顯優勢。在2009年,啟動了Google?Waymo自動駕駛汽車計劃,并于2019年公布完全無人駕駛汽車將要上路[6];2018年10月推出的《未來交通準備:自動駕駛3.0》指出,將盡力減少阻礙自主汽車發展的政策與法律,并鼓勵自主汽車融入整個國家的運輸系統;2020年推出的《智能交通系統戰略規劃2020—2025》以及同年推出的《確保美國在自動駕駛汽車技術中的領導地位:自動駕駛汽車4.0》加快推動了美國在ICV產業領域的發展[6-7]。
日本在貼合自身城市交通特征和發展的情況下,為提高自動駕駛等核心技術的研發應用能力,在2013年開啟了SIP(戰略性創新創造方案)項目;2018年3月推出的《自動駕駛相關制度整備大綱》清晰劃分了自動駕駛汽車的責任[8];2018年9月推出的《自動駕駛汽車安全技術指南》進一步規范了L3與L4型自動駕駛汽車應達到的安全要求[8]。近年來,日本依托構建“Society?5.0”系統的頂層設計規劃,明確發展目標、部署行動計劃,正在加強ICV與智慧出行、智能交通、智慧城市的深度融合發展,致力于盡早將自動駕駛技術服務民眾。
德國作為工業強國,在2015年發布了《智能網聯汽車戰略》,確立了德國在ICV領域的發展方向;2017年6月發布了《道路交通法修訂案》,為ICV的發展消除了法律上的障礙;2021年5月通過了《自動駕駛法》,允許L4級別ICV在德國公共道路指定區域運營,并規定了相應的技術要求、行駛條件和數據處理規則。德國依托強勁的汽車產業實力和產學研的密切配合以及完善的國際標準法規,推動自身在ICV領域一路向前。
我國正處于建設交通強國階段,高度重視ICV的發展,2017年12月推出了《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)》,指出促進ICV產業健康持續發展的具體措施[9];為抓住產業智能化發展戰略機遇,加快推進ICV創新發展,2020年2月推出了《智能汽車創新發展戰略》[9]。我國ICV產業在政府政策的引領下迅猛提升,國內上汽、長安、廣汽、比亞迪等車企陸續發布ICV發展戰略,上汽集團與阿里巴巴聯合推出斑馬網絡智能網聯系統,已正式裝配榮威RX5等量產車型,長安汽車、廣汽集團和比亞迪等車企與騰訊進行戰略合作,利用騰訊發布的AI?in?Car系統聯合打造ICV產業,共同推進車聯網系統的發展。
隨著智能化、網聯化和數字化等新技術的不斷涌現以及用于智能網聯測試的5G通信環境的完善,很多企業深度融合了“中國制造2025”“互聯網+”“物聯網”等國家戰略,并圍繞ICV技術生產和研發,結合汽車傳統技術優點和智能化、網聯化技術,加快了ICV的研發進度和產業落地。中央政府采取了積極措施,推動自動駕駛汽車的研究、測試、示范和產業化,同時地方政府也支持相關企業遵守國家政策,全方位推動國內ICV產業的發展。
3?市場環境
3.1?國家政策
近年來,為了推動ICV產業的發展,國家出臺了一系列政策文件,不斷加大政策層面對ICV產業的支持力度。
2020年10月推出的《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035)》,推動了新能源汽車產業高質量發展和建設汽車強國的步伐[10];為實現交通運輸向智能化、綠色化可持續發展,加快實現建設交通強國的目標,2021年我國又推出了《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》,明確指出要加快發展ICV產業,建立高度自動駕駛、輔助駕駛與低等級自動駕駛汽車協同發展的技術體系[11]。同時,多項“十四五”發展規劃將ICV作為重點納入其中,進一步增強了ICV中長期發展的確定性。
2022年,國家多個部門高頻率、大力度的發布了支持ICV商業化的政策。在政策的引導下,ICV商業化運營正在從小范圍試點逐步擴大至全國,在多個特定場景下的應用規模不斷增大。同時,我國多個城市也在積極推動ICV商業化應用。2022年1月,交通運輸部和科學技術部聯合發布了《交通領域科技創新中長期發展規劃綱要(2021—2035年)》,明確提出了促進道路自動駕駛技術研發和應用的目標[12];同年11月,為促進ICV推廣應用,提高ICV產品性能和安全運行水準,推動ICV產業健康有序發展,工業和信息化部與公安部聯合發布了《關于開展智能網聯汽車準入和上路通行試點工作的通知(征求意見稿)》[12]。
隨著支持政策的不斷增加、ICV技術的快速迭代以及ICV產業的快速布局,使得ICV產業得到健康、穩定和快速的發展,使我國ICV產業實現彎道超車成為可能。
3.2?基礎設施建設
我國ICV產業基礎能力逐步提升,主要體現在以下四個方面:一是研發平臺體系初步建立。華為、阿里巴巴、百度等互聯網企業基于云計算技術,自主研發了車端、云端服務系統以及測試驗證系統平臺;二是軟件服務不斷完善。我國已建成覆蓋全國的高精度地圖基礎數據庫、ICV測試評價及環境感知體系、多源異構數據融合處理與應用等,并在北京等地建成國家級車聯網先導區,打造車路協同標桿工程;三是標準體系不斷完善。擁有ISO、IEC和C-V2X等多項國際標準;四是基礎軟硬件創新能力不斷增強。國內企業自主研發了先進的車載芯片組、激光雷達、攝像頭以及毫米波雷達等基礎軟硬件系統,在V2X通信模塊領域處于全球領先水平。
4?發展前景
隨著國家政策的持續引導,智能網聯技術的快速發展,ICV產業成為新一輪科技變革和產業變革的重要領域。根據國家發展改革委預計,2025—2030年,中國的ICV數量可從2800萬輛上升到3800萬輛,滲透率從82%提高到95%,
隨著ICV的數量不斷增加,市場需求不斷擴大,我國ICV產業迎來了發展的高潮,將成為世界第一大ICV市場。另外,據工信部發布的數據顯示,我國于2022年使用超過了650萬標準機架用于算力提升,近年來,我國算力總值年均增速超過25%。隨著算力的提升,使得智能算法的處理速度實現質的飛躍,讓ICV通過車、路、網、云端信息交互實現智能駕駛,使ICV產業鏈升級、價值鏈增長,未來發展走上“快車道”。
目前,我國正在逐漸落實ICV產業相關政策、國內整車廠利用堅實的汽車技術基礎研發自動駕駛及車路協同完整線路底盤整車、互聯網與AI科技公司實現智能網聯系統的開發和5G技術與智能網聯技術的完美結合。
政府的指導和政策支持、先進技術的廣泛應用、云平臺的發展以及車輛行駛路況的改變,促進了我國ICV產業的高質量發展。未來,我國ICV行業將保持快速發展,汽車的智能技術將逐步由高端車型向低端車型滲透。因此,從ICV的經濟和技術支撐條件來看,ICV有巨大的發展空間。
5?面臨的威脅挑戰
ICV產業的發展是一個不斷探索與循序漸進的過程,面對ICV真正批量上路行駛面臨的各種挑戰,除了核心技術不成熟之外,還有政府制度不完善、應用成本高、保險與事故責任評判等各種社會問題。ICV面臨的困難與挑戰主要有以下四個方面。
5.1?關鍵性技術瓶頸亟須突破
ICV的發展離不開復雜環境感知技術、網絡技術以及智能算法的進步,但目前的5G車聯網技術仍不能妥善解決存在的通信干擾、安全性和穩定性等相關技術難題。當ICV運行在路況比較復雜的路段時,可能因為道路擁堵、天氣、行人或者駕駛員行為不規則和突發事件等導致嚴重的交通事故。
另外,人車路云網絡質量低、安全風險高,人工智能編寫的算法無法準確判別和感知道路環境狀況,不能實時獲取周圍車輛的行駛狀態信息和道路交通環境信息,從而導致了安全事故的發生。
5.2?網絡安全監管措施不足
隨著ICV加速發展,會存在用戶數據和隱私泄露、智能駕駛系統遭遇惡意攻擊等安全問題。
目前,我國專門規范ICV數據管理的法律法規尚屬空白,各地的ICV道路測試管理規范只對數據保存的時限、方式等做出零散規定,因此急需創新監管方式,并針對ICV數據帶來的侵犯個人隱私和數據安全問題,制定可操作的法律規范和技術標準,管控數據安全風險。
5.3?相關產業配套不完善
要實現ICV的大批量上路行駛,在相關設備方面還需要持續升級和優化。
目前,我國對于云端、車載終端以及信息安全等智能基礎設施平臺建設不夠完備,平臺間的聯合應用還不夠靈活,以及對開放道路路側設施、數據中心等基礎設施建設仍不完善,限制了ICV產業快速發展。
5.4?相關政策法規以及標準體系不夠健全
目前我國ICV尚處于初級發展階段,技術不夠成熟,容易發生交通事故,對于事故責任的明確劃分還沒有相關法律支撐,阻礙了ICV產業落地發展和創新應用。
另外,ICV新型零部件相關的技術標準尚不完善,以及跨行業標準協同不足等問題日益顯著。
6?對未來發展提出的建議
通過分析國內外ICV產業發展現狀、趨勢及面臨的挑戰,可以從我國ICV未來發展基礎能力、應用場景以及關鍵技術等方面提出相關建議。
第一,要支持ICV零部件企業發展和核心技術研發以及完善ICV供應鏈,同時推進國內ICV基礎設施建設,提升數據交互與共享能力,促進ICV在智慧城市基礎配套設施的協調發展,滿足ICV和新型城市智能化、智能出行以及智慧能源等領域的發展需求。
第二,要加快研發智能網聯整車企業核心技術、支持提升ICV軟硬件開發能力,推進國內關鍵共性技術研發與產業化。推動車聯網系統關鍵技術創新及產業化,開展車路協同感知系統、通信網絡、信息安全和車控計算平臺等基礎共性技術研究,聚焦汽車制造和芯片開發、車用操作系統、軟件算法等關鍵技術,共同促進行業的發展。
第三,要建設ICV自動駕駛應用示范區、擴大運營市場、重視數據增值服務、開展物流服務應用,以豐富ICV應用場景,進一步推動產業協同發展和跨界融合創新。加快構建開放創新生態圈,科學有效地提升技術交流與產品推廣能力,提高產業鏈上下游之間的合作能力,推進產業創新聯盟發展并增強服務能力。
第四,成立由政府牽頭組織的管理機構和創新平臺、加強國家和政府出臺的法律法規、重視對社會制度的研究、降低人為因素造成的交通事故、加強核心技術以及車聯網技術的可靠性與安全性,保證效益的同時大幅度降低生產應用成本。科學合理地制定并完善符合當下國情的相關標準體系,優化產業政策,兼顧智能化和網聯化,考慮現實和未來行業發展需求,以促進ICV及相關產業間的戰略合作與交叉融合,形成全新價值鏈體系。
7?結論
隨著新一代信息通信技術的不斷進步,智能網聯成為汽車產業和智能交通發展的新賽道,未來空間巨大。其中,加速人車路協同的智慧城市的建設,促進科技和經濟等領域的變革,實現自主式與網聯式智能汽車的技術優勢,關鍵在于智能汽車、智能交通和智慧城市的深度融合及共同發展。
此外,隨著國家和相關企業商用化進程的加快,我國ICV產業已經初具規模,并取得了一些重要的技術突破,逐步成為世界ICV產業發展的重要力量,在技術研發、基礎設施、車輛測試評價體系、產品應用示范等方面也逐步形成了較為完整的產業鏈。
目前已基本形成由企業牽頭,高校院所、地方政府、科研機構協同參與,在基礎設施、智能交通、車路協同等多領域共同推進的發展格局。并且隨著未來新能源汽車滲透率的提高以及5G網絡和人工智能等技術的應用加速推廣,未來智能化與網聯化程度將會全面提升,我國未來ICV產業也將迎來更廣闊的發展空間。但我國ICV未來發展道路漫長,其關鍵技術在發展過程中難以攻關,有很多的問題和不足還有待改進。
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[基金項目]云南省高校新能源汽車控制與運行安全科技創新團隊項目(項目編號:KKTA201902004)。
[作者簡介]張玉果(?1996—),女,云南人,碩士,研究方向:智能網聯汽車能量管理。