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智能網聯汽車發展的研究與探析

2024-01-27 23:41武廣富
中國市場 2024年1期
關鍵詞:智能網聯汽車市場需求發展趨勢

武廣富

摘?要:智能網聯汽車有利于促進綠色低碳社會的構建,我國的智能網聯汽車起步晚,但政策支持力度較大,其相關產品及技術的應用比例快速增加,市場化速度明顯加快,不久將在中國的汽車市場中普遍得到應用,激發新的市場活力,展現出龐大的市場需求和可觀的經濟規模。文章主要針對國內智能網聯汽車的發展現狀、發展趨勢及其含義等進行了總結分析與研究,并結合我國汽車產業當前的實際狀況,為今后智能網聯汽車的發展給出建議與期盼。

關鍵詞:市場需求;智能網聯汽車;發展趨勢;研究與探析

中圖分類號:F812.42???文獻標識碼:A?文章編號:1005-6432(2024)01-0058-04

DOI:10.13939/j.cnki.zgsc.2024.01.014

1?引言

隨著國民經濟不斷地提高以及老百姓小康生活的改善,我國人均汽車占有量不斷提升,進而加劇了我國道路安全、交通事故、生態破壞問題,更重要的是也導致了能源資源逐漸匱乏等棘手問題[1]。所以汽車行業在研發與生產中更應著重考慮能源、生態、安全,發展成對社會、環境、人居友好的產業。當前是互聯網及人工智能等科技發展大潮的新時期,正積極而深刻地改變著人們的生產、生活及工作方式??焖籴绕鸬目萍技铀倭酥圃鞓I的升級改造。為了能在科技變革的時代抓住機遇搶占市場,世界眾多國家相繼出臺相應的政策法規以支持新能源汽車的發展、研究和銷售。新能源汽車技術不斷地發展,為新能源的推廣做出了巨大貢獻。我國政府結合國情與世界科技前沿,不但提出?“中國制造2025”,還適時地提出了“互聯網+”的發展戰略,進而促使智能網聯汽車的研究更加受到大家的追捧[2]。智能網聯汽車不但在能源節約上有優勢,還能改善駕乘人員的舒適體驗,另外在整體交通上也得到優化,提高了道路有效使用率。智能網聯汽車是一個合作共建的復雜體系,包括整車廠、網絡公司、供應商及相關政府部門。所以文章針對國內智能網聯汽車的發展現狀、發展趨勢、市場分析及其含義等進行相關的總結與研究,并結合我國新能源汽車產業的實際狀況,為今后智能網聯汽車的發展給出建議與期盼。

2?智能網聯汽車的含義

隨著工業信息科技的發展,“車聯網”以及“智能網聯汽車”等專有名詞走進大眾視野的同時也被學者們反復地研討。那么其定義是什么?同“智能交通”和“智能汽車”又有怎樣的關系?現將上述專有名詞逐一研究與分析。

車聯網(internet?of?vehicles)這一名詞起源于物聯網(internet?of?things)的辯證擴展,即名稱是我國勞動人民創造的,在英語詞組中有vehicle?networking、connected?vehicles等詞與之相近?,F在汽車中有著復雜的電子電器系統及網絡系統,在“車—車(vehicle-to-vehicle,V2V)”“車—路側(vehicle-to-infrastructure,V2I)”設施以及“車—人”或“車—非機動車”也由專用的短程通信(dedicated?shaort?range?communication,DSRC)設備形成移動自發的眾車之間的網絡。以上說明車聯網也可描述為:在依據一定的架構體系、協議以及相關的交互數據為標準下,又將車內的網絡、車云端的網絡以及眾車之間的網絡作基礎,便可實現“車—X”(X為車、行人、路和移動互聯網等)之間[3]的信息交換和通信的系統網絡。

智能網聯汽車(intelligent?connected?vehicles,ICV)是在兼顧車聯網的基礎上裝配當前最前沿技術的車用中央控制器、傳感器及相應的執行機構等與網絡通信技術結合,使目前及未來車輛能夠在復雜道路情況下擁有靈敏度高的判斷力、智能化的自主決策能力和高效的最佳控制能力,使車輛在道路行駛中保持自身及周邊人與環境安全,并且在綠色低碳、能源消耗等方面達到最優而形成新一代的智能車輛[2]。智能網聯汽車與車聯網是交織的,也說是車聯網的升級版。最終形成的智能網聯汽車不局限于車輛智能控制、智能動態信息、智能化交通管理以及為駕乘人員提供可選擇、多樣化、人性化的車載信息及服務,另外對汽車智能制造、網商、后市場、交通事故處理以及保險等也提供便利服務。

3?智能網聯汽車國內發展現狀

當前車聯網技術與智能網聯汽車不斷發展,通過車聯網技術和智能交通數據信息處理混合動力汽車(hybrid?electric?vehicle,HEV)優化控制問題,很好地改善了燃油經濟性,使混合動力汽車節能環保的特點更突顯,成為眾多車企及學者們共同關注的焦點,從而給混合動力汽車的能量管理和優化問題貢獻了另一個新思路。智能網聯汽車不但為老百姓帶來更多生活舒適與安逸,而且在出行方面更加的安全智能化,在能源節約上也更加的出色與友好。這些是在國際上被認可的發展趨勢及全球關注的聚集帶。

在國家重大項目,比如“863”的支持下,諸如同濟大學、清華大學與中國長安汽車集團等展開“產學研”相結合的校企合作,進行車路協同領域的研究[2],也開展小范圍的實測,其他車企也開始加入研究行列。為了推動網聯化與智能化技術的發展應用,在國家工信部的支持下,由2015年開始,在上海(比如安亭、金橋等地)建設智能網聯汽車示范區[4]。

雖然于2015年首次在《中國制造2025》提出智能網聯汽車的概念,但在上海于2016年建成的全封閉性的綜合實驗場區是我國第一個專門給無人駕駛車輛的實驗區域。兩年后在無錫市高速公路上也建成了封閉的自動駕駛實驗路段,這也是我國首個建成的路段。

我國多個城市在智能出行領域做出前瞻性的布局,例如北京、上海、廣東等地大都進行自動駕駛載人的實地實驗[4]。在《智能網聯汽車技術路線圖》[5]基礎上,李克強公布的《智能網聯汽車技術路線圖2.0版》研判我國智能網聯汽車融合發展新生態,實現汽車強國的目標。深圳自2022年8月1日起施行的《深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例》是國內首部有關智能網聯汽車管理的法規,允許無人駕駛汽車可在特定規劃的路段行駛,也明確由無人駕駛車輛而引發的交通事故責任清單,有了責任劃分。進而填補了我國智能汽車產業方面的法律空白,也預示著深圳將成為我國首座對L3級甚至更高級別自動駕駛放行的城市;8月3日全國首個具有全車無人化示范運營的資格于重慶永川發放;8月7日百度無人車“蘿卜快跑”在永川自動駕駛測試路段區進行付費運營服務。重慶、深圳等地的城市道路上也相繼有自動駕駛汽車正式開始行駛。

在科技強國戰略引導下,5G、人工智能、大數據等技術同汽車產業相融合,智能網聯汽車不斷推出新品,智能化、網聯化相互融合大力促進新能源汽車產業的生態發展,推進產業重塑[6]。同時我國智能網聯汽車也存在諸多挑戰。車載芯片、線控執行、復雜環境感知等關鍵技術與發達國家仍有著差距,關鍵核心技術仍影響著我國智能網聯汽車的發展。

4?智能網聯汽車的發展趨勢

4.1?智能網聯汽車的技術發展與應用趨勢

智能網聯汽車有3大要素,即智能交互(是抓手與入口)、智能駕駛(其核心是智能化技術)及智能服務(其核心是網聯化)。其發展有3個階段:①基礎階段,即高級駕駛員輔助系統(advanced?driver?assistance?systems,ADAS);②網聯化技術應用階段,即應用信息通信技術(information?communications?technology,ICT)來實現“車—X”信息共享及協同控制;③發展自動駕駛和智能無人駕駛,這是智能汽車最終發展目標。

未來以人工智能學習為主的算法將普遍應用到智能網聯汽車以助力產業發展。中國地方政府將加快推進自動駕駛測試的相關布局,C-V2X(cellular?vehicle?to?everything)[7]落地日程也逐漸清晰,推動車聯網迅速發展;另外大數據基礎平臺也將有效管控智能網聯汽車的正常運行[8]。相應的車載激光雷達、影像識別等以及靈敏度分辨度較高的傳感器具有低成本化、便捷化及小巧化的優點。一些輔助功能也會相應地增加與優化來滿足市場多樣化需求,比如聲控發動機(電機)啟停、開關車門、多媒體、智能化中央大屏及儀表盤等,或安裝能投遞信息與前觀視線垂直的平視顯示器以及智能支付系統(比如自動智能支付過路費)、智能檢測駕乘人員健康的座椅等。另外北斗定位系統也會得到普遍的結合應用,助力智能網聯汽車的發展。以上說明智能網聯汽車不僅是集整車、人工智能,還是集信息交互、5G以及基礎設施、交通等行業高新科技于一體的新產業。

未來智能網聯汽車的應用也更加的廣泛[6],比如高速公路自動駕駛場景,無人物流、公共交通、環衛、救災搶險、礦山開采、農田耕作等低速與限制場景。

4.2?智能網聯汽車的市場需求趨勢

國家對智能網聯汽車的發展不斷調整,比如在《交通強國建設綱要》中明確提出要加強智能網聯汽車研發力度,非常重視其發展。在“雙碳”目標及“綠水青山就是金山銀山”的理念上以及人民對美好生活與宜居環境的追求上,更需求環保節能、降低污染與能源消耗,而智能網聯汽車在這方面能發揮更大的貢獻,所以受到國家和人民群眾的喜愛。

據有關數據統計,我國智能網聯汽車的市場銷售規模在2016年與2021年分別達到了490億元、1650億元,而2021年如此規模的銷售額度在世界智能網聯汽車的市場規模中有著高達40.6%的占比。預計這一規模在2025年將達到54.9%的占比。

國家加大對智能網聯汽車重點示范區域的投資與開發力度,比如北京、上海、浙江、長春、福建等地都推動著重點示范區域的發展,也帶動著相關產業的蓬勃發展。國內部分較大的互聯網企業也展開智能網聯汽車研發布局,比如阿里巴巴集團、百度公司、華為公司、騰訊公司等。而且傳統的汽車企業也有智能網聯汽車研發的相關布局,比如上海汽車集團、重慶長安汽車集團、中國一汽集團、東風汽車等一大批傳統企業也加大了智能網聯汽車的研發投入。在這“百花齊放”的技術產業推動下,中國智能網聯汽車的發展趨勢必然向好,市場需求也必然增大。

5?發展智能網聯汽車存在的問題與建議

5.1?發展智能網聯汽車存在的問題

5.1.1?尖端高技術人才缺乏

智能網聯汽車的快速發展離不開一大批具有高精尖技術的人才。我國在新能源汽車方面,尤其在智能網聯汽車方面起步相對較晚,可用經驗缺少,相關專業知識儲備有限,加之國內可查閱的文獻短缺、查閱外文資料有限制范圍等一系列因素,導致我國在這方面相關的人才也比較稀缺。

5.1.2?相關配套設施設備滯后

智能網聯汽車的應用與發展不但與車輛自身有關,也與相關的配套基礎設施設備有關。我國在智能網聯汽車核心部件上的制造水平與發達國家還有一定的差距,致使在生產制造時嚴重受阻也放慢了其向前推進的步伐。很多的公共道路(如高速路、市區路、鄉鎮路)等設施設備有待完善或改造,因為這些道路的配套設施還不能很好地形成“車—路(設施設備)—人—網絡”之間的閉環,不能更好滿足智能網聯汽車的網聯化、智能化功能,也不能大范圍推廣。

5.1.3?相關核心技術有待掌握

智能網聯汽車技術還有待提高,我國這方面的部分核心技術要從國外引進,也有一部分關鍵零部件需要進口。核心技術的缺失不但消耗大量資金,也導致生產效率低下,影響其發展。

5.1.4?大眾消費者觀念比較傳統

由于傳統汽車技術的穩定性以及最先進入大眾日常生活,且大家對傳統汽車的消費觀念已根深蒂固,從而在購車時主動偏向燃油汽車,進而降低了智能網聯汽車市場需求,同樣也制約著其發展。

5.1.5?用戶對個人隱私泄露的擔憂

智能網聯汽車的發展勢必要求各相關企業部門進行數據共享,而這方面我國缺少相關的法律文件或者有待完善。用戶對此比較擔心,進而降低市場需求,也會影響智能網聯汽車的良好發展。

5.1.6?行業標準、生產技術等不統一

當前智能網聯汽車的發展大多依照企業各自的標準進行研發制造,也是導致其不能快速發展與推廣的限制因素之一。行業標準、生產技術等不統一,導致零部件在應用上不匹配,影響研發進度與生產效率。

5.2?發展智能網聯汽車的建議

5.2.1?政府加快推進相關政策出臺

政府及時出臺相關政策[9],不但保護相關科研人員與企業利益,還能更多地激發企業和學者投入研發中,深入前沿促進技術突破與應用,完善智能網聯汽車產業布局,精準發力。最能反映民意的是車輛購買時相關補貼政策及車輛回收的政策,所以應加大購車鼓勵、補貼以及售后問題解決的政策力度,促進消費,帶動汽車產業的良好發展,最終受益、便利的是廣大人民群眾。

5.2.2?政府加快相關配套基礎設施建設

智能網聯汽車只有與道路設施設備、行人、云端等建立良好的信息交互,形成“車—路(設施設備)—人—網絡”的閉環交互網絡,才能得到設施等更好的支持,進而促進其大面積、常態化的運行及推廣,促進產業又快又好地發展。所以加快配套設施的建設和改造尤為重要。

5.2.3?加大智能網聯汽車信息共享的力度

智能網聯汽車的智能化還依據大量有效信息的支持,應該在政府的倡導和保護下加大監管平臺的數據與相關企業之間的數據相互融通的力度,體現互聯網的優勢及便利,為智能網聯車輛及時分享所需的數據。這也是社會數據資源共享的利益最大化,不但能促進智能網聯汽車的發展,也能提高行業及政府部門的監管效率。同時應嚴格加強數據的保護,保護消費者個人信息不會因為數據共享而受到不法侵害。

5.2.4?企業加強與高校的產—學—研結合

高校有著專業的、優秀的專家學者與項目團隊,更有一批熱愛智能網聯汽車產業的有志青年學生,他們有獨特的見解和扎實的理論基礎,富有活躍靈敏的頭腦,能結合專業知識與企業平臺把產業推向新高度。所以應加強校企合作的力度和范圍,并給予最大信任,從長遠來看還能為國家、企業培養具有良好專業素養的高新技術人才。

5.2.5?加快車載芯片及核心技術的研發

我國在智能網聯汽車領域的相關應用芯片等“卡脖子”關鍵性技術還與他國有一定差距,有些芯片依然需要進口,這對產業的發展有著重要影響。應結合國內實際情況與科研創新能力,聯合開展關鍵技術攻關,如車用操作系統、高精度傳感器、高性能芯片等,早日把核心技術牢牢掌握在自己手中,推動智能網聯汽車向前發展。

5.2.6?提高車輛駕駛安全與可靠性

因技術不到位,比如高速路上剎車(電子助力)失靈、緊急自主避障失靈、影像判斷失誤導致相撞,電池SOC(state?of?charge,電池的荷電狀態)預測不準、電池爆燃等現象時有發生。在研發與核心技術攻關時更應該注意相關問題,同時企業要制定嚴格規范且符合國標的生產操作流程,共同保障車輛的安全性與可靠性。

5.2.7?達成行業統一標準共識

為推動智能網聯汽車快速發展與普及,各相關企業要達成制造、技術等統一標準共識。利于企業間技術交流互助,以“眾人拾柴火焰高”的精神為智能網聯汽車的發展貢獻各企業的最大能力。比如電池的換電技術,達成生產技術統一標準,用戶在使用時就像普通加燃油一樣,到任何站點都可方便快捷地換電池。不但能提升用戶的體驗好感,也能增加企業收入,還能有效改善地理空間的使用狀況。

5.2.8?相關企業之間加大合作力度

智能網聯汽車是一個“集百家之長”的最前沿高技術創新產品,不能單獨依靠某一單位或企業自主完成。需要各相關企業單位的最核心技術來共同完成這一新型的具有推廣與應用價值的產品。比如擅長地圖導航、車載雷達、操作系統、靈敏傳感器、智能控制等的各企業單位拿出看家本領精誠合作,不但能促進智能網聯汽車的早日普及,還能實現利益最大化,這是雙贏或者多贏的友好發展局面。

6?結論

智能網聯汽車的普及將給人們帶來更多的便利與生活體驗,讓科技走進生活,融入日常,從科技中獲得喜悅感,從智能網聯汽車中獲得便利感、幸福感,為構建低碳的環境貢獻自己的一分力量。雖然諸如車用雷達技術以及我國相關廠商的科研與制造能力有待提高,但實現國產替代的潛在動力是持續的,通過不懈的技術攻關等努力之后前景可觀。通過文章的分析進一步了解到我國智能網聯汽車的發展現狀及未來發展趨勢,雖然與他國存在一些差距,但也有自己的特點和優勢。整合科技優勢并結合國情,未來新能源汽車尤其智能網聯汽車必能完成產業的轉型升級,相信在國際市場上具有深刻的影響力。

參考文獻:

[1]中國制造2025[EB/OL].http://www.mitgov.cn/n973401/n1234620/index.html.

[2]李克強,戴一凡,李升波,等.智能網聯汽車(ICV)技術的發展現狀及趨勢[J].汽車安全與節能學報,2017,8(1):1-14.

[3]中國汽車工程學會.智能網聯汽車信息安全白皮書(2016)[M].北京:機械工業出版社,2016.

[4]陳桂華,于勝波,李喬,等.中國智能網聯汽車測試示范區發展調查研究[J].汽車工程學報,2020,10(2):79-87.

[5]中國汽車工程學會.智能網聯汽車技術路線圖[M].北京:機械工業出版社,2016.

[6]國務院辦公廳.新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)[EB/OL].?https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-11/02/content_5556716.htm.

[7]吳冬升.美國車聯網(V2X)發展現狀分析[J].智能網聯汽車,2019(5):66-72.

[8]李克強.我看智能網聯汽車十年發展[J].智能網聯汽車,2022(3):6-9.

[9]張麗麗,邵利敏.能源革命背景下新能源汽車的發展——以太原市電動出租車為例[J].中國市場,2017(35):234-235.

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