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admin 拉菲网址注册 2021-04-29 01:36:46 2 0
拉菲网址注册【QQ223345】原标题:KEY TECH 2021|未来15年新能源汽车如何发展?路线图2.0指出九大关键领域

出品|搜狐汽车·汽车研究室

作者|王磊

21世纪的前20年是我国新能源汽车迅速发展的20年,这背后一个重要的驱动因素就是产业政策,无论是前10年基础技术研究框架的建立,还是后10年市场的培育,产业政策在其中发挥的作用都是不可忽视的。

新能源汽车从示范应用走向产业化的一个关键节点是在2016年,这一年,中国汽车工程学会组织起行业内数以千计的专家编制并发布了节能与新能源汽车技术路线图1.0,在原本三横三纵的技术路线图上明确出了七大发展方向,帮助我国新能源汽车产业在整车集成、三电研发、智能网联等领域取得了重大进展。

五年过去,随着产业的发展变化,技术路线也面临迭代变化,去年年末,节能与新能源汽车技术路线图2.0正式发布。在2021上海车展同期举办的国际汽车关键技术论坛主论坛上,中国汽车工程学会副秘书长、国际汽车工程科技创新战略研究院执行院长侯福深详细解读了技术路线图的迭代与新增内容。

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针对碳排放的阶段性目标,侯福深表示:“汽车产业的碳达峰目标将先于总目标在2028年实现,到2035年,汽车产业碳排放对比峰值将下降20%。”到2035年,节能汽车与新能源汽车年销售量将各占总销售量一半,燃料电池汽车将达到百万台。

为达成这一目标,路线图2.0对比1.0进行了扩展,关键技术领域涵盖了节能汽车、纯电动和插电式、燃料电池汽车、智能网联汽车、动力电池、电驱动总成、充电基础设施、轻量化、智能制造与关键装备九个具体技术领域。在遵循市场规律的前提下,这九大技术领域将会成为新能源汽车产业未来15年新的发力点。

除此之外,主论坛上,长安汽车、华为、百度、毕博、地平线、博世等汽车新四化领域的新老玩家也纷纷登台,各个嘉宾从各自角度出发,从传统车企的智能化转型、新玩家的产业赋能、智能电动车的安全要求以及产业的环保减排等方面发表了观点。

从本次论坛的交流情况来看,传统车企在智能化方面的转型已然上路,智能化领域的新玩家技术已经逐渐产业化,更上游的Tier 1在汽车产业转型中也找到了自身的定位,未来15年,整个产业将会迈入发展的快车道。

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一、专家解读路线图2.0 九大领域四个方面推动新能源产业发展

新能源汽车产业在经历了近20年的培育之后,已经步入了产业化的正轨。

据侯福深介绍,在节能技术上,乘用车的平均油耗已经很接近路线图1.0中规划的百公里5L目标,汽油车发动机热效率接近40%,部分企业的发动机热效率达到了43%,接近国际领先水平。

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在插电式混合动力车型上,不仅提前实现了路线图1.0提出的百公里油耗5L的目标,功能构型也不断实现了优化。

在氢燃料电池汽车领域,尤其是商用车、客车,无论是续航里程、电堆系统的功率密度还是环境的适应性,都已经提前实现或超额完成了2020年的目标。

在基础的三电技术方面,国内的电池、电机、电控关键的核心零部件已经实现自主可控,部分已经进入国际领先行列,氢燃料电池相关的电堆、压缩机也实现了国产化。

在智能网联领域,国内拥有L2+自动驾驶功能的车辆已经开始量产,更高级别的自动驾驶汽车也在特定区域示范应用;车路协同上,我国与国际领先水平保持同步,人工智能、安全技术、高精度地图、定位等基础技术也在加快落地。

在创新体系上,“十三五”期间,国内由科技部、中国汽车工程学会等部位和相关研究机构也成立了新能源汽车、动力电池与智能网联等领域的创新中心,这些创新中心为国内新能源汽车产业共性技术的研究提供了公共的研发平台。在这些公共平台的影响下,企业与企业之间、企业与上下游供应商之间也形成了更加紧密的技术研发体系。

但问题也并非不存在,“我们在新能源商用车领域进展较慢,整个产业上游的基础材料、基础元器件、软件以及基础关键零部件方面仍然存在短板和弱项,急需攻破实现自立自强。”侯福深指出。

对应这些问题,路线图2.0在1.0的基础上进行了扩充,侯福深表示:“原来1.0是1+7,现在2.0是1+9,包括了节能汽车、纯电动和插电式、燃料电池汽车、智能网联汽车、动力电池、电驱动总成、充电基础设施、轻量化、智能制造与关键装备九个具体的技术领域。对于未来的技术方向、技术路径、分阶段的目标进行相应的预测和规划。”

总体的路线图包括了市场需求、产品应用、产业协同与产业基础四个方面,从需求角度来看,路线图2.0提出2025年中国汽车年产销量达到3200万辆,2030年达到3800万辆,2040年达到4000万辆。因为疫情的影响,专家组下调了2025年的产销目标,但对2030年与2035年维持不变。

在产品应用方面,国内2035年传拉菲网址注册【QQ223345】统能源乘用车将全部实现混动化,届时纯电动与混动车型销量将各占据50%,氢燃料电池汽车产销量将会达到百万辆级别。

在产业融合方面,主要考虑汽车产业与能源、交通、信息通信三个领域的深度融合。侯福深指出:“汽车与能源的融合主要体现在V2G,车辆与电网的互动,以及可再生能源的应用,包括可再生的电,包括可再生能源制氢。能源与交通的融合,主要在于我们商用的智能网联车辆在物流领域,在客运等等这些领域的应用。与信息通信的融合,主要体现在我们这种信息交互,包括是V2X技术,以及我们高精度地图定位这样一些领域。”

在产业基础方面,专家组正在考虑推动下一步的创新体系管理。

二、新造车浪潮汹涌 长安汽车转型新赛道

新的产业阶段也带来了新的造车浪潮,长安汽车软件科技公司总经理兼智能化研究院副总经理张杰提到了近期火热的造车趋势,“先是百度宣布与吉利合作成立集度汽车,而后小米宣布要向整车制造业务投入100亿美元,创维的车型已经落地,现在OPPO也有这个趋势。”

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他认为主要是三点原因驱动新玩家们纷纷入局,首先,汽车产业是一个万亿级市场,IDC预测到2035年全球智能汽车市场规模将突破1.2万亿美金;其次,整个市场的渗透率和集中度都还很低,新玩家仍有机会获取充足的市场份额;最后,汽车正在成为智能化的“第三空间”,整个商业模式都在发生转变,新玩家会非常有机会。

面对这样的产业趋势,长安汽车也在积极转型,2019年,长安汽车在北斗天枢智能化战略的引领下,成立了软件公司,目前该公司已经有500多人的规模,覆盖智能座舱、智能车控、智能驾驶、整车OTA、云端大的数据,动力、底盘、热管理8个领域,拥有37个产品品类与23个在研车型,今年将会有17款车型量产。

“过去一年,我们完成了整车软硬件平台的构建。”张杰指出。据了解,长安汽车的整车软件平台包含5层,分别是L1硬件层,L2整车操作系统层,L3整车功能应用层,L4 OTA层,L5云端大数据层。

其中,硬件平台是以百兆以太网为基础,加上CDC、BDC、ADS三大域控制器构成;整车造作系统主要是座舱操作系统,已经应用在CS 35PLUS、CS 55PLUS与UNI-K车型上;基础软件实现了座舱、车控、驾驶的统一部署,初步实现了整车基础软件的统一;此外,长安汽车还做了核心算法的软件应用开发,OTA在过去接近两年里覆盖17款车型,迭代38次;云端的大数据平台数据量达到了4.4PB,覆盖用户超过130万。

在UNI-K这款车型上,长安汽车投入了大量的精力,张杰指出:“UNI-K这一款车型软件公司投入大概是200人,目标是打造整车的自动化,涉及到整车操作系统,整车应用功能开发,UTA、云端大数据。我们已经在座舱、车控、驾驶实现同一套基础软件系统,座舱系统实现了5屏联动,多模交互,开机4.7秒。OTA覆盖了15个ECU,整车OTA无达到20分钟,整车软件失败率达到万分之一,并实现了座舱数据和车控数据的闭环。”

面向未来,长安汽车将推动整车软件平台VSP 2.0的开发,这一平台将会实现电力电子架构的变革,操作系统将更加关注车控操作系统CVOS的开发,整车OTA将会涉及到动力与地盘,以提升OTA的体验和可靠性,最终打通驾驶数据实现闭环。

从这一系列动作可以看出,长安汽车这家传统车企在新造车浪潮中的转型路径,张杰认为:“所谓软件定义汽车,实际是要推动全链条的转型。”

三、科技公司赋能 华为、百度、地平线各有不同

汽车产业的智能化转型早已不是车企的单打独斗,产业的交叉融合变得至关重要,国外已有宝马-英特尔、戴姆勒-英伟达等车企科技联盟的合作先例,国内各家科技企业也在以不同的方式进入汽车产业。

但产业的协同创新行至今日,才真正开始展现威力。以本次主论坛上的华为、百度、地平线三家公司为例,耗时数年的研发与认证阶段已经过去,接下来的重点是将技术产业化,这也是为什么近一年来,这些企业开始与车企形成密切合作关系,深入布局产业。

但从具体形式来看,不同科技公司为车企赋能的方式,也各有不同:

1、 华为:软硬件同步推进 与车企深度定制

华为的智能汽车解决方案整体还是围绕五个大的平台来实现:智能驾驶、智能座舱、智能电动、智能网联,智能车云。

但在这次主论坛上,华为细致地提到了五大平台的背后的软件体系。王军指出:“软件定义汽车已经成为大家的共识,但原先大家的思路是汽车带着一堆小计算机,我们认为应该是一个超级计算机带着一辆汽车,这个思路改变了我们定义与开发产品的过程。”

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在这一思路的影响下,华为推出了全新的汽车数字化平台,分别是智能驾驶操作系统、智能座舱操作系统、智能车控操作系统。“这些其实是业务的使能层,用户无法直接感知,是基础性的工作,但对于与车企深度定制车型而言却非常重要。”王军表示。

在智能驾驶操作系统方面,华为推出了AOS操作系统,在拥有丰富AI算子库、开发库的基础上,满足了车规级的安全要求。

在智能座舱操作系统方面,华为发布了鸿蒙操作系统,这是一个分布式的架构,能够实现手机、电视、穿戴设备和汽车等多种终端的无缝互联。并且这一系统为车机实现了定制开发,实现了实现了座舱系统的软件和硬件的解耦,硬件接口标准化,软件接口开放。除此之外,华为还将语音、视频、音频等基础能力,封装成原子服务、开放给上层应用。

在智能车控操作系统方面,华为推出了VOS操作系统,承担了ECU从分散走向集中的功能,这一系统支持多核异构模块化工具链,兼容AutoSAR,使原有ECU代码迁移,多ECU系统的集中,开发能够变得简单高效。

与此同时,由于多个域控制器系统需要跨域调度协同,华为定义了一个HAS CAR是跨域集成软件框架,加速整车特性的快速开发,验证与部署。通过分布式的通信数据和安全架构,集成多个域的能力并统一开放。应用系统可以按照整车使用场景和使用需求,调用多样化的基础能力,HAS CAR还支持不同车型间的架构重用和丰富的自动化工具链,可缩减车企开发周期6-8个月。

目前,华为已经在与长安的合作车型上应用了这三个操作系统,实现了车辆的深度定制。

2、 百度:技术下放 构建智能驾驶生态

百度在智能汽车领域的切入路径是技术下放,凭借2013年开始研发自动驾驶技术的先发优势,将L4级高级别自动驾驶技术下放到L2+,并利用多年来在人工智能算法上的积累,打造智能驾驶生态。

在主论坛上,百度集团资深副总裁、智能驾驶事业群总经理李震宇表示,百度Apollo内部在舱、驾、云、图四大技术方向上持续研发,面向汽车产业推出了乐高式解决方案,为行业提供智舱、智驾、智图、智云的产品。

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“之前我们体验的高级别自动驾驶,往往既无法实现真无人驾驶,又无法带来人机共驾的体验,这其实是因为能力不够。三年前我们能够做出来一个比较复杂的demo,但是为了安全却不敢把驾驶位上的安全员去掉,更不敢让消费者坐在方向盘后面。”李震宇坦言道。

但在本次上海车展,百度与威马合作,联合在威马W6新车上发布了真无人驾驶,“在北京、上海、广州三座城市,驾驶者还能感受到驾驶位上的人车共驾。”这是百度自动驾驶技术下放的成果——Apollo面向量产的智驾方案。这一方案基于视觉方案、高精度地图与车路协同技术实现,由AVP自主泊车和ANP领航辅助驾驶组成,可实现自动召唤和自主泊车,可实现全速域内的驾驶辅助功能。

李震宇表示,从今年下半年开始,几乎每个月都会有一款搭载Apollo智驾产品的新车上市,该产品的可用范围也将在今年年底扩展至20座城市的公开道路,并在2023年完成100座城市的覆盖。

在智能座舱方面,基于百度的AI能力,百度地图与移动内容生态,百度与全球70多个品牌,600余款车型进行了合作,小度车载OS的前装搭载量超过了100万。

在智云方面,百度推出了自动驾驶引擎、大数据引擎与汽车安全引擎,赋能车企构建智能化能力。李震宇举例,利用自动驾驶引擎,能够将原先需要7年才能完成的能力建设大幅度缩短到6个月。

从百度本次推出的面向智能驾驶的量产产品来看,百度正在为车企打造智能驾驶的底层生态。

3、 地平线:以AI芯片为基础 向外拓展业务边界

地平线的业务逻辑始终以AI芯片为基础,地平线副总裁、智能驾驶产品线总经理张玉峰表示,地平线做的是软硬件一体化的汽车智能芯片,核心优势是利用软件算法的协同,让AI芯片发挥出最大的实际性能。“地平线目前的芯片算力利用率大约在90%,而传统GPU厂商的芯片算力利用率大约只有30%。”

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在本次车展上,地平线以AI芯片为基础,发布了全场景的智能驾驶解决方案,既有芯片和算法支持自动驾驶实现,又有车内交互所需要的芯片算法和解决方案。

在智能驾驶方面,地平线从低至高依次推出了Horizon Matrix Mono辅助驾驶解决方案、Horizon Matrix Pilot领航驾驶解决方案、Horizon Matrix FSD全自动驾驶解决方案,对应L2、L2+与L3及以上自动驾驶。

在智能座舱方面,地平线打造了Horizon Halo车载智能交互解决方案,搭载多模态AI技术,深度融合视觉、语音等多种传感器数据,实现了从交互对象、交互方式到交互逻辑的升级,实现了主动式人机交互功能,并可支持差异化功能定制,为消费者打造持续进化的智能交互体验。

在地平线看来,AI芯片是加速汽车智能化的底层关键技术,足够的算力冗余不仅能够支持自动驾驶落地,还能够支持越来越丰富的上层软件应用和后续OTA,提升用户的驾乘体验。目前AI芯片作为基础逐渐成熟,地平线的重心也开始从技术研发转向与车企合作,利用AI能力为车企的自动驾驶和智能座舱赋能。

四、智能汽车安全如何保障?博世打造多重冗余方案

智能汽车的飞速发展伴随着非常多问题的诞生,自动驾驶失效、刹车失灵、异常加速,当过去由精密机械控制的功能转向电子控制,诸多安全问题不可避免地发生了。

在博世这样的传统供应商看来,“无论技术发展如何,安全始终是最重要的。”在本次主论坛上,博世底盘控制系统中国区总裁陈黎明介绍了博世的主被动安全以及新型的智能安全系统。

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陈黎明认为,智能电动车的到来带来了三个层面的问题,一是电驱动化上市的发动机的排量减小或直接消失,原本制动依靠的真空泵没有了;二是电动车大容量电池的成本在增加,能量回收逐渐成为需要重点关注的方向;三是自动驾驶对于安全性的高要求。

针对第一个问题,博世推出了iBooster和智能集成制动系统(集成了真空助力和ESP),这两套方案都是用来取代传统燃油车制动的真空助力器的。

在能量回收方面,博世的iBooster+ESP方案能够实现超过10%的能量回收,智能集成制动系统也能够进行能量回收。

在自动驾驶方面,智能集成制动系统+冗余制动单元和iBooster+ESP两套方案都可以为自动驾驶汽车提供有冗余的自动驾驶系统。

在被动安全领域,博世也进行了优化,举例来说,过去的汽车安全气囊是在碰撞时才会弹出,但拥有ADAS的感知系统之后,如果我们预测到事故无法避免,可以通过周边的传感器、控制器配合安全气囊开发出新功能,最大限度地保护司乘拉菲网址注册【QQ223345】安全。

陈黎明也提出,现阶段网联化的趋势对传统供应商起到了非常大的帮助,“传统的产品新的四化过程中怎么进行升级?怎么进行在车辆的全生命周期里面赋予他更多的一些功能,通过联网以后,不管是主动安全,还是被动安全,还是自动制动系统,只要我们连入了互联网以后,有很多建厂的数据反馈到我们系统里面。包括我们的产品技术的提升和产品的优化都带来了非常好的发展空间。”

结语:产业链的变化正在发生

车企智能化转型,科技公司全力上车,传统供应商也加入了智能化的大军,汽车产业链正在发生深度变革。最终的智能汽车会演变成什么形态尚且没有定数,但可以看到的趋势是,在这场浪潮中,车企、科技公司、传统供应商的层级区分将会逐渐变得模糊,车企向上布局技术,科技公司做inside方案,传统供应商融入新技术方案,链条式的产业形态可能会朝着网格式转变。现阶段的技术既是各家公司能力的释放,也是对新模式的试水结果。

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