汽车技术创新之路走向何方?

面对新的汽车产业大变革,汽车企业需要主动拥抱新一轮科技革命,加快推进电动化和智能化转型,发挥技术引领和创新协同,锤炼电动化和智能化的核心竞争力,进而掌握产品的定义权。

为此,6月18日下午,2021中国汽车论坛举行了主题论坛之一:第三届全球汽车技术发展领袖峰会。本场主题论坛由中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长、世界汽车组织(OICA)主席付炳锋主持,并邀请了全球主要车企和供应链技术负责人共聚一堂,共议汽车技术创新发展之路。
会上,中国一汽集团研发总院党委副书记、副院长、新能源开发院院长王德平,东风汽车公司副总工程师、技术中心主任谈民强,理想汽车CTO王凯,华为智能汽车解决方案BU Marketing与销售服务部总裁迟林春,LG新能源汽车动力电池亚洲区营销总经理朴镇庸,大众汽车集团(中国)执行副总裁穆拓睿(Thomas Manfred Müller),宝马(中国)服务有限公司高级副总裁施博翰(Ludwig Sporer),日产(中国)投资有限公司副总经理佐佐木博树(Hiroki Sasaki),通用汽车执行副总裁兼中国区总裁柏历(Julian Blissett),福特汽车中国电动车事业部总经理柯福明(Mark Kaufman)和上汽大众汽车有限公司产品研发执行副总经理谭博君(Gjuki Tettenborn)分别做了主题发言。
汽车产业快速转型
近年来,汽车市场发生巨变。在此背景下,中国汽车产业有什么特点?为此,王德平总结为六点:
一是产业发展前景广阔。我国汽车产销量早已跃居全球第一,拥有全球最大的中等收入群体,且与发达国家相比人均汽车保有量较低,因此,汽车市场空间巨大。
二是顶层设计渐入佳境。碳达峰、碳中和的战略目标以及新能源汽车产业规划、技术创新规划和新型基础设施建设规划等系列政策、法规等陆续推出,为我国汽车产业发展明确了发展方向和步骤。
三是汽车产品本身的形态在加速变革。其总结为五个方面:“换大脑”,未来汽车产品本身智能水平和智能要求将大幅提升;“换感知”,无论是人车交互还是车云交互,汽车未来感知系统将更加丰富,甚至超过人类视觉的限制;“换心脏”,汽车动力系统将从燃油系统向绿色能源发展;“换神经”,汽车网络架构和网络平台将全面升级;“换手脚”,自动驾驶、无人驾驶的不断演进将驱动技术变革。
四是生态链日趋完善。以新能源智能汽车产业链为核心,融合新基建链、智能绿色交通出行链、智慧能源链和新型消费链,这“五链一体”的新型汽车智能绿色产业生态已初步形成,为未来出行体验提供完整的解决方案。
五是消费需求快速升级。消费者未来关注的热点将向三个方向转变:围绕五觉感知体验的愉悦化方向转变,所以未来汽车的消费也将由产品消费向产品+服务消费转化;信息泛在化,消费者坐在车里可以了解到世界各地的信息;响应智能化,无论是人车交互还是车云交互都将更加智能。
六是竞争格局正在重塑。新兴势力快速崛起,传统车企股比放开,科技公司跨界入局等,将对汽车产业竞争格局带来新的变化。
因此,汽车产业将实现快速转型。那么,转型将转向何方?王凯说:“如果你想成为汽车头部梯队中的玩家,未来两到三年内必须解决电动化问题,然后实现智能化。”在王凯看来,智能化有上下半场,其中上半场为自动驾驶,预判2025年为入场券的截止时间;下半场为智能空间,预判决战时间是2030年。
智能化路径是高度车路协同
那么,未来智能汽车有何特点?迟林春认为,一是以人为中心,为乘客提供丰富的智能化、个性化和愉悦的驾乘体验。“将来智能汽车在用车体验、架构、模式、生态等方面将发生很大变化。”二是核心驱动力是计算与软件。传统汽车向智能汽车转变,需要强大的计算能力和丰富的应用软件支持。
谈民强认为,智能汽车已经成为带动信息通信、大数据和云计算等发展的战略制高点。智能汽车整体向智能化和网联化深入发展,由网联化程度较低的辅助驾驶逐级提升,最终达到网联协同决策与控制的完全自动驾驶。
“智能驾驶技术发展的必然路径就是高度车路协同的自动驾驶。”谈民强说,当前由L2级辅助驾驶技术升级迭代,逐步突破;在道路智能之后,依托V2X、高精地图和法规监管健全,达成车路协同的L4级自动驾驶。“从技术策略来看,L2已处于量产竞赛阶段,L3则需要在技术、成本、法规和用户体验等方面寻求进一步突破的机会;L4选择提前布局,在技术、产业模式等方面反哺L2。”
从用户层面来看,中国消费者对无人驾驶的认可程度比较高,且消费者对自动驾驶的了解程度是使用得越多,认知程度越高,购买信心就越强。由此可见,加强消费者对自动驾驶的认知和信心,是驱动消费者购买的关键。从相关调查来看,质量、可靠性以及日常场景下的技术可行性是影响消费者信心的最主要因素。简单说就是需要安全好用。
因此,谈民强说:“智能汽车是汽车行业发展的必然趋势,将带来新一轮科技和产业变革;自动驾驶正在逐步落地,而车路协同、法规政策和客户安全信任是高度自动驾驶商业化的重要瓶颈;限定场景下的自动驾驶已经到来,通过多场景服务推广,是提高用户认知度和信任度的有效手段。”
柏历也认为,融汇了颠覆性技术的电动智能网联汽车是当今汽车行业的集大成之作,有望推动全球出行的革命性发展。“电动智能网联汽车作为我们电气化战略的核心,将覆盖从大众化到高性能车型的各类细分市场。乘变革之势,通用汽车到2025年将在全球投资350亿美元用于电动车和自动驾驶汽车研发。在中国上市的新车型中,超过40%将是配备智能网联功能的电动车。”
但随着智能汽车的实际应用,其安全问题日益突出。王德平说:“新能源智能网联汽车已经成为中国汽车产业转型升级的关键和必然选择,但也带来了一些新挑战,特别是安全问题。所以,我认为安全已经成为新能源智能网联汽车持续发展的核心与基础。”在王德平看来,从安全技术角度而言,其主要涵盖主动安全、被动安全、电池安全、高压安全、功能安全、信息安全、预期安全和数据安全八个层面。只有解决好这些安全技术问题,才能大大地提升智能汽车的安全性,进而提升其驾乘体验。
如何造出好智能汽车?
这正是华为在思考和实践的问题。2019年5月,华为成立了智能汽车解决方案BU。但迟林春说:“我们的战略是不造车,帮助车企造好车。智能汽车部件业务是华为的长期战略,我们将持续加大投资,尤其是加大自动驾驶软件的投资,打造体验更好的自动驾驶系统。”今年华为在汽车零部件领域的研发投入将达到10亿美元,研发团队达到5000人,其中智能驾驶团队2000人。
据迟林春介绍,为帮助车企造好车,华为通过技术创新、模式重构和开放合作三方面的举措来促进汽车向智能化转型。
在技术创新方面,华为将ICT技术与汽车行业深度融合,以科技为基石、质量为宗旨、创新为驱动和智能体验为目标,用高品质的零部件帮助车企造“好车”。迟林春说:“我们已经上市了30多款智能化汽车零部件,其中三大车载操作系统、MDC、激光雷达、HarmonyOS座舱、车云服务和多合一动力总成等产品处于行业领先地位。”
比如,华为自主创新的汽车数字化架构包括三大计算平台,即智能驾驶计算平台、智能座舱计算平台和智能车控计算平台,以及三大操作系统,即HOS(智能座舱操作系统)、AOS(智能驾驶操作系统)和VOS(智能车控操作系统)。例如,HOS是华为打造的面向全场景的分布式操作系统,截至目前,其生态已经发展了1000多个智能硬件合作伙伴,50多个模组和芯片解决方案合作伙伴,以及200多家TOP级应用商等。
而针对自动驾驶,华为与伙伴有两种合作模式:一种是Huawei Inside模式,即华为提供包含智能驾驶应用软件、计算平台以及传感器在内的智能驾驶全栈解决方案;另一种是MDC平台模式,即华为提供MDC智能驾驶计算平台,主要包括基于昇腾SoC的硬件、自动驾驶操作系统AOS、车控操作系统VOS和AutoSAR中间件。在MDC平台模式上,华为重点打造三个生态圈,即智能驾驶软件生态圈、传感器生态圈和执行器生态圈。
在业务模式重构方面,其开发模式从原来的线性开发模式向软硬解耦、以软件平台为核心的多厂家协同和持续迭代开发的模式转变。服务模式从以往交给4S店到与用户直接互动,订阅服务、增值服务和升级服务等新的服务模式逐渐成熟。
与此同时,华为坚持平台+生态发展战略,已与200多家伙伴建立了合作关系。华为将不断加大在生态领域的投入,计划每年提供5000多万元的设备支持,3年内投入300多位专家资源并发展超过300家合作伙伴。
通过系列创新和协同性做法,华为帮助车企造好智能汽车。
向绿色电动化转型
伴随着汽车智能网联化发展的还有电动化。即使是前些年处于观望状态的跨国车企,也已经在加速向电动化转型。
“福特坚持推进电动化战略,为此搭建了专门的纯电架构平台,并率先在福特品牌旗下的明星产品大力发展纯电动力系统和纯电平台。”柯福明说,“这些都是福特在电动化战略方面的长期愿景和承诺。到2025年,我们将持续在电气化领域投入300亿美元。”
通用汽车也在电动化领域发力。柏历认为,电气化作为智能网联的理想技术路径,将贯穿未来出行项目。到2025年,通用汽车承诺将在全球推出30款纯电动车型,其中超过20款将在中国上市。“为推动纯电出行的普及与普惠,我们采用多元化的技术解决方案,支撑超级体量的平台应用。”
“日产汽车的电动化战略是,并行发展EV和e-POWER两条技术路线,并将这两大技术作为主要支柱。”佐佐木博树说,e-POWER是100%电机驱动,发动机是发电专用。日产计划在2021年内在畅销车型轩逸搭载e-POWER技术上市。
宝马也在向绿色电动化转型。施博翰说:“我们2013年就开始绿色转型了。从i3到i8车型中,我们都不断地纳入新的技术,特别是宝马i系列,始终在思考新能源的应用。在宝马i3、i4及未来新车型中,我们将更多地推动大动力纯电动车的发展。其实,无论是i系列到PHEV系列,还是纯电动车系列,我们都尽可能多地使用可持续发展技术。”
据施博翰介绍,2023年宝马在全球将推出13款纯电动车型,也就是说,在每个关键细分市场都至少有一款纯电动车,到2025年前在中国市场交付的纯电动车型将有12款,全球累计交付车辆总数达到200万辆,而到2030年将累计交付1000万辆电动汽车。
朴镇庸预计,全球电动汽车年销量到2025年达到1000万辆,到2030年达到2500万辆,其中中国发挥了引领作用。显然,电动化已成为汽车产业发展的重要技术路线之一。
打造可持续出行
影响客户购车的前五大驱动因素是什么?是出行需求、社交需求、科技需求、个性需求和环保需求。为此,谭博君说:“我们以此来制定研发目标和研发任务。”其具体任务有三条:一是产品方面,打造智能生态,创新梦想汽车。“希望我们的产品在技术背后能体现出与客户情感上的交互和连接,为客户打造梦想汽车。”二是在合作方面,传承大众基因,融合中国精神。三是用可持续发展理念续写未来故事。
“目前我们在研发中关注以下六个方面:未来出行,主要关注自动驾驶、新能源汽车等面向未来的技术;情感连接,通过新颖的造型和人性化的设计赋予产品连接客户情感的能力;数字智能,包括数字化产品、智能化体验和数字化开发等。另外,还有安全健康、价值提升和持续发展。”谭博君强调,在产品全生命周期管理上都要践行可持续发展理念,而可持续发展不仅体现在产品上,更体现在产品背后的整个工业体系。
对于可持续发展,大众、宝马等汽车企业也都非常重视。穆拓睿说,大众汽车要打造可持续出行,要从传统的汽车制造商向移动出行服务商转变。而要实现可持续出行目标,大众汽车着重关注电动出行、电池、充电设施、自动驾驶和高效燃油发动机五大领域,尤其电动出行领域。
据穆拓睿介绍,大众汽车2020-2024年将投资约150亿欧元,加速在中国的电动出行领域布局,2025年前实现15款新能源车型本土化生产,从而将电动车型在集团产品组合中的比例提升至35%。为此,大众汽车打造了两个专门针对新能源车的纯电动平台:MEB模块化电驱动平台和PPE高端电动车平台。比如,大众汽车ID.4纯电SUV就是在中国推出的第一款MEB车型。“在MEB和PPE平台,我们将电池和平台整合为一,以增加产品的可靠性和安全性;在车身设计方面,兼顾优美的设计和良好的空间,并充分利用好电动平台的优势,不断为客户扩大车内空间。”
在电池开发上,大众汽车也做了系列观念改变。穆拓睿说:“目前电动汽车是由汽车定义电池包,未来我们将把电池放到研发更中心的位置,围绕电池展开车辆研发,设计标准化的电芯是大众集团的方向。标准化电芯和规模化生产也能实现降低成本的目标,最终带来更高的效率。到2030年,大众集团的目标是80%的产品使用标准化电芯,剩余20%的车型因需求不同,需要有特殊的设计以及特殊的电池解决方案。对于高性能的车型将使用更高性能的化学材料以满足电池的性能需求。未来,固态电池将使用高度标准化的电芯,那将是下一个重大里程碑。”
在充电方面,大众汽车的目标是采用快速便捷的充电方式,就跟加油一样方便快捷。穆拓睿说:“我们提供360度的全方位充电解决方案,包括私人充电和公共充电。2019年,我们成立了一家合资企业,以提供大功率的充电解决方案,而且定制化的充电桩也已覆盖中国的主要城市。另外,还提供移动互联服务。”按计划,2021年,充电站将扩充至500多个,充电终端达到6000多个;到2025年,充电终端将超过17000个。
宝马也在以自己的方式践行可持续出行的发展。“宝马始终践行可持续发展目标,并把它纳入年度报告,从2000年开始到2020年,我们每年都发表可持续发展的减排目标。”施博翰说,“宝马承诺:就单车全生命周期平均碳排放量而言,在2019年的基础上,生产阶段减少80%,使用阶段减少至少40%,供应链上减少至少20%。我们希望单车全生命周期碳排放量显著减少。”
而作为电池供应商代表,LG新能源也在为未来电动汽车提供新一代动力电池解决方案。LG新能源早在1995年便专注于锂离子电池技术研发。朴镇庸说:“下一步,LG新能源将致力于开发全固态电池,同时以锂硫电池作为轻量化电池解决方案。目前LG新能源的锂硫电池能量密度达到450瓦时每公斤,到2023年有望实现商业化,到2025年能量密度有望达到600瓦时每公斤。”
“我们正在打造E-platform平台。它是将覆盖电池全生命周期的电平台业务,以循环经济的方式构建新的电池产业生态。”朴镇庸说,“通过这个平台,我们希望显著降低新能源汽车的初期使用成本,并助力拓展新能源汽车市场,为中国电动汽车行业发展做出应有的贡献。”
显然,全球汽车技术在飞速发展,由此促使汽车产业跃上新的发展高度。
注:本文首发于《汽车纵横》杂志2021年7月刊
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