未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)將集成智能電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力單元、輪轂電驅(qū)動(dòng)、可變結(jié)構(gòu)智能線控底盤(pán)、全氣候電池、可更換式智能車(chē)艙等子系統(tǒng)，并由多域智能控制器，通過(guò)車(chē)載高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)施對(duì)整車(chē)的智能駕駛與安全控制。
綠色低碳發(fā)展成為世界可持續(xù)發(fā)展的必由之路，全球已有127個(gè)國(guó)家承諾碳中和，其中包括全球10大煤電國(guó)家中的5個(gè)。我國(guó)低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)艱巨，能源結(jié)構(gòu)持續(xù)低碳轉(zhuǎn)型是基礎(chǔ)支撐，終端部門(mén)節(jié)能提效升級(jí)是主要途徑。道路交通碳減排任重道遠(yuǎn)。2019年，我國(guó)交通部門(mén)的碳排放約11.8億噸，占全國(guó)碳排放比重約10%；我國(guó)公路運(yùn)輸總排放占交通總碳排放約86.8%；我國(guó)交通領(lǐng)域碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)尚未脫鉤，且增速較快。因此，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)施雙碳戰(zhàn)略意義重大。
孫逢春 中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授
中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春在2021未來(lái)汽車(chē)生態(tài)大會(huì)上表示：“我國(guó)發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)具有重要的戰(zhàn)略意義。一方面，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)；另一方面，我國(guó)必須加速能源轉(zhuǎn)型和革命進(jìn)程。我國(guó)在新能源領(lǐng)域已形成了全球先發(fā)和領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，因此加速發(fā)展新能源汽車(chē)具有重大意義。”
01 發(fā)展趨勢(shì)
孫逢春認(rèn)為，電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化已經(jīng)成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)。三化融合發(fā)展，催生出智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)。
其中，電動(dòng)化是三化的技術(shù)基礎(chǔ)。電動(dòng)汽車(chē)憑借其多能量來(lái)源、高能效和零排放的核心優(yōu)勢(shì)，已成為不可逆轉(zhuǎn)的國(guó)際趨勢(shì)，世界主要汽車(chē)大國(guó)已紛紛制定了禁售傳統(tǒng)燃油車(chē)時(shí)間表。在汽車(chē)電動(dòng)化浪潮中，智能化和網(wǎng)聯(lián)化隨之發(fā)展，并有望帶來(lái)更加安全、高效、舒適和便捷的駕乘體驗(yàn)。
孫逢春認(rèn)為，我國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平，新能源汽車(chē)保有量近650萬(wàn)輛，連續(xù)多年位居全球第一，占全球50%以上。截至目前，我國(guó)已累計(jì)銷(xiāo)售新能源汽車(chē)852.65萬(wàn)輛。僅2021年1-11月新能源車(chē)（含商用車(chē)等）就零售299萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)166.8%；目前，私家新能源乘用車(chē)是主流銷(xiāo)售車(chē)型，2021年1-11月銷(xiāo)售283.7萬(wàn)輛。
根據(jù)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》提出的目標(biāo)，到2025年我國(guó)新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售量應(yīng)達(dá)到汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售總量的20%左右。
02 創(chuàng)新體現(xiàn)
“我國(guó)新能源汽車(chē)大數(shù)據(jù)技術(shù)步入快車(chē)道，構(gòu)建了全球最大的車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。截至2021年11月9日，新能源汽車(chē)大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺(tái)接入車(chē)輛近650萬(wàn)輛，總里程2000億多公里，綜合碳減排量超8000萬(wàn)噸。同時(shí)，平臺(tái)還具有新能源汽車(chē)運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)、財(cái)政補(bǔ)貼核算、節(jié)能減排交易、產(chǎn)品質(zhì)量分析、為各類(lèi)用戶(hù)提供多種服務(wù)等五大功能?！睂O逢春院士如是說(shuō)。
他認(rèn)為，在創(chuàng)新優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域方面，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
第一，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)將成為智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)最鮮明的特征，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能算法已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種自動(dòng)駕駛子任務(wù)，從場(chǎng)景數(shù)據(jù)采集出發(fā)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能化的學(xué)習(xí)，最終演變成為智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)上的各種功能，走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，服務(wù)各個(gè)層面。
第二，在國(guó)家層面，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排核算以及安全和質(zhì)量監(jiān)管；從用戶(hù)的角度，利用大數(shù)據(jù)能夠緩解純電動(dòng)車(chē)主的安全和充電焦慮。
第三，在車(chē)路協(xié)同方面，從多傳感器融合、邊緣計(jì)算到智能交通信號(hào)燈控制，從車(chē)-車(chē)數(shù)據(jù)交互到車(chē)輛編隊(duì)行駛，人車(chē)路云互聯(lián)，形成超復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
第四，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面，智能駕駛已經(jīng)在四大場(chǎng)景領(lǐng)先應(yīng)用，包括新能源汽車(chē)ADAS、RoboTaxi、末端配送和礦山港口等應(yīng)用用領(lǐng)域。
第五，開(kāi)放環(huán)境示范運(yùn)行與生態(tài)構(gòu)建。自動(dòng)駕駛是智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的重要功能之一。在未來(lái)，智能駕駛將覆蓋乘用、商用、專(zhuān)用、重卡等車(chē)型，由限定場(chǎng)景逐漸擴(kuò)展到開(kāi)放道路，從而實(shí)現(xiàn)全行業(yè)、全場(chǎng)景、全領(lǐng)域的應(yīng)用。
未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)是什么樣子？它的重要特征是什么？
孫逢春院士稱(chēng)：“我們認(rèn)為，未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)集成智能電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力單元、輪轂電驅(qū)動(dòng)、可變結(jié)構(gòu)智能線控底盤(pán)、全氣候電池、可更換式智能車(chē)艙等子系統(tǒng)，并由多域智能控制器，通過(guò)車(chē)載高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)施對(duì)整車(chē)的智能駕駛與安全控制。”
從系統(tǒng)工程的角度來(lái)看，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)可分為“三橫三縱”技術(shù)架構(gòu)——三平臺(tái)，即開(kāi)發(fā)平臺(tái)、地圖平臺(tái)、云控平臺(tái)，加三核心，即傳感/執(zhí)行、高性能計(jì)算、網(wǎng)聯(lián)安全等技術(shù)。
孫逢春強(qiáng)調(diào)，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)的主要核心關(guān)鍵技術(shù)如下：
第一，從正向設(shè)計(jì)角度出發(fā)，開(kāi)發(fā)出全自主、長(zhǎng)續(xù)航、低電耗、模塊化與輕量化的可變結(jié)構(gòu)純電驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用線控底盤(pán)平臺(tái)，核心技術(shù)指標(biāo)具有全球領(lǐng)先性。
第二，高比能量密度、高安全、長(zhǎng)壽命、低成本的動(dòng)力電池。動(dòng)力電池是未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一，我們期待，到2035年，高端能量型動(dòng)力電池比能量＞500Wh/kg，安全性、耐久性及環(huán)境適應(yīng)性等滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)全氣候應(yīng)用；并構(gòu)建完善退役動(dòng)力蓄電池精細(xì)化、智能化、高值化清潔循環(huán)利用技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的綠色回收利用。
第三，高效率、輕量化、集成化驅(qū)動(dòng)電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)全方位滿(mǎn)足分布式驅(qū)動(dòng)新能源汽車(chē)使用要求。輕量化輪轂電機(jī)、高集成SiC控制器、扁線電機(jī)等新技術(shù)將顯著提升電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量利用效率。
第四，隨著電車(chē)輛控制部件越來(lái)越多，通信和控制傳輸需求增大，如何保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題。未來(lái)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)控制的電子電氣架構(gòu)，將以全新的面貌出現(xiàn)。高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多域分布式控制將成為標(biāo)配。
第五，燃料電池汽車(chē)方面，高可靠性、長(zhǎng)壽命、低成本、氫能源制儲(chǔ)運(yùn)和加注，整個(gè)技術(shù)鏈、產(chǎn)品鏈和運(yùn)行產(chǎn)業(yè)鏈等經(jīng)濟(jì)效益仍然是制約燃料電池汽車(chē)進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行和大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。其關(guān)鍵技術(shù)包括成核心材料、電池堆、關(guān)鍵附件和系統(tǒng)集成等多個(gè)領(lǐng)域。我們期望，到2035年，燃料電池系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，滿(mǎn)足大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化需求，實(shí)現(xiàn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池汽車(chē)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
第六，我國(guó)在新能源汽車(chē)部件、系統(tǒng)和整車(chē)集成的設(shè)計(jì)與制造方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但是，我們?cè)诨A(chǔ)元器件、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)創(chuàng)新平臺(tái)等基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)方面存在嚴(yán)重短板。
最后，他特別提出，智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車(chē)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的命脈包括車(chē)規(guī)級(jí)計(jì)算和功率芯片、車(chē)控操作系統(tǒng)、關(guān)鍵器件材料、關(guān)鍵工藝、高端設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)軟件(如CAE)、高端制造與檢測(cè)裝備等，這些技術(shù)我們嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，成為中國(guó)和西方技術(shù)和經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)場(chǎng)上的卡脖子技術(shù)。在汽車(chē)與能源、信息與材料等高度融合的新型技術(shù)與產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)賽道中，我們需要突破瓶頸技術(shù)，早日實(shí)現(xiàn)“汽車(chē)強(qiáng)國(guó)”的宏偉目標(biāo)。 （轉(zhuǎn)載）
