《汽車文化（第二版）》課件 第五章　汽車發(fā)展趨勢(shì)

第五章汽車發(fā)展趨勢(shì)547第一節(jié)汽車電動(dòng)化第二節(jié)汽車網(wǎng)聯(lián)化第三節(jié)汽車智能化第一節(jié)汽車電動(dòng)化548目前，內(nèi)燃機(jī)汽車面臨三個(gè)主要問(wèn)題：石油資源供應(yīng)不穩(wěn)定；化石燃料的大量消耗，造成大氣中的二氧化碳增加，有可能使全球變暖；大氣污染嚴(yán)重，排放的有害物主要有一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸镆约皯腋☆w粒物等。石油作為不可再生資源，一直處于供應(yīng)較為緊張的狀態(tài)，新能源汽車的興起能在一定程度上緩解對(duì)石油的大量需求；大量的汽車尾氣是環(huán)境污染的根源，節(jié)能減排也是對(duì)環(huán)境的保護(hù)。在能耗、排放法規(guī)的雙重壓力驅(qū)動(dòng)下，汽車驅(qū)動(dòng)方式的電動(dòng)化已然成為全球汽車產(chǎn)業(yè)公認(rèn)的未來(lái)發(fā)展方向。汽車電動(dòng)化，即汽車使用電能作為動(dòng)力，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。汽車電動(dòng)化帶來(lái)的不僅是全新的研發(fā)流程、制造工藝，也帶來(lái)了全新的造車?yán)砟?，更是帶?lái)了汽車產(chǎn)業(yè)百年來(lái)最深刻的變革。549一、電動(dòng)化迅速搶占未來(lái)市場(chǎng)在過(guò)去十年間，全球電動(dòng)乘用車的銷量以驚人的速度增長(zhǎng)，2010年全球電動(dòng)乘用車保有量約1.7萬(wàn)輛，到2021年年底全球電動(dòng)乘用車的累計(jì)銷量已經(jīng)突破1600萬(wàn)輛。截至2021年年底，中國(guó)新能源汽車保有量達(dá)784萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)乘用車保有量達(dá)到640萬(wàn)輛，占全球總量的50%，連續(xù)7年位居世界第一。電動(dòng)車保有量排名第2～10位的國(guó)家分別是美國(guó)、德國(guó)、挪威、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭、加拿大、日本、瑞典。所有這些領(lǐng)先市場(chǎng)都采用汽車法規(guī)、財(cái)稅激勵(lì)、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及面向消費(fèi)者的宣傳和推廣活動(dòng)等方式，積極推動(dòng)電動(dòng)汽車在當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。550在過(guò)去十年間，全球電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占比持續(xù)增長(zhǎng)，全球的汽車電動(dòng)化轉(zhuǎn)型取得了令人矚目的進(jìn)展。2021年，全球電動(dòng)汽車銷量首次突破650萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)109%，乘用車市場(chǎng)占比達(dá)到9%，創(chuàng)歷史新高。挪威的電動(dòng)乘用車市場(chǎng)占比為全球最高，是全球第一個(gè)電動(dòng)乘用車市場(chǎng)占比超過(guò)65%的國(guó)家。如果挪威在未來(lái)幾年繼續(xù)保持目前的發(fā)展勢(shì)頭，就有望在2025年如期實(shí)現(xiàn)其所提出的全面電動(dòng)化目標(biāo)。截至2021年年底，全球范圍內(nèi)電動(dòng)乘用車?yán)塾?jì)銷量最多的三個(gè)城市為上海、深圳和北京，已經(jīng)分別突破65萬(wàn)輛、63萬(wàn)輛和53萬(wàn)輛；電動(dòng)乘用車?yán)塾?jì)銷量最高的10個(gè)城市中有6個(gè)來(lái)自中國(guó)。2021年，全球銷量最多的單一車型電動(dòng)車是特斯拉Model3，如圖所示。551552特斯拉Model3成為全球銷量最多的單一車型電動(dòng)車國(guó)際能源署的報(bào)告估計(jì)，到2040年，全球汽車銷量的58%將是電動(dòng)汽車。從目前全球汽車電動(dòng)化的趨勢(shì)來(lái)看，正在進(jìn)入加速發(fā)展的新階段，如果未來(lái)電動(dòng)車型能夠占到新車銷量一半的份額，電動(dòng)車的銷量將是如今650萬(wàn)輛的8～10倍，這是一個(gè)前景廣闊的市場(chǎng)。事實(shí)上，當(dāng)下各家車企紛紛釋放出對(duì)電動(dòng)化的推崇，以獲得進(jìn)入汽車未來(lái)市場(chǎng)的入場(chǎng)券，爭(zhēng)取在未來(lái)的網(wǎng)聯(lián)化、智能化布局方面掌握更多的話語(yǔ)權(quán)，搶占市場(chǎng)。553二、技術(shù)創(chuàng)新是難關(guān)新能源汽車產(chǎn)業(yè)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。其中，技術(shù)創(chuàng)新是新能源汽車產(chǎn)業(yè)必須攻克的難關(guān)，像純電領(lǐng)域中動(dòng)力蓄電池、車載操作系統(tǒng)、充電樁等；氫能領(lǐng)域中以制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫為主的低成本氫能體系建設(shè)等。電池技術(shù)創(chuàng)新將成為降低電池成本及提高電池質(zhì)量、使用壽命、續(xù)航里程的關(guān)鍵，電池成本的下降是電動(dòng)汽車價(jià)格下降的關(guān)鍵。554與傳統(tǒng)汽車相比，電氣化將為汽車生產(chǎn)帶來(lái)40%～50%的額外總生產(chǎn)成本，如圖所示。新能源動(dòng)力蓄電池有兩個(gè)發(fā)展難點(diǎn)，一是電池能量密度，二是充電速度。過(guò)去十年，主要在解決能量密度問(wèn)題，電池的續(xù)航里程已經(jīng)從150km左右提高到500km以上，解決了電池能量密度帶來(lái)的續(xù)航里程問(wèn)題；充電速度、充電便捷性則成為影響行業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題。555電池布滿在整個(gè)電動(dòng)汽車底盤上在使用中，鋰離子動(dòng)力蓄電池有能量密度、充電速度和安全性三大技術(shù)指標(biāo)，這三大技術(shù)指標(biāo)就像一個(gè)三角形，此長(zhǎng)彼短，相互制約，必須找到平衡點(diǎn)，才能形成產(chǎn)業(yè)化落地。雖然三元鋰電池的能量密度表現(xiàn)更好，但三元鋰的自燃溫度在200℃左右，遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰500～800℃的自燃溫度。另外，三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈，會(huì)釋放比氧氣活潑得多的初生態(tài)氧（原子狀態(tài)的氧），在高溫作用下電解液會(huì)迅速燃燒（三元鋰電池的電解液本身就是易燃物），發(fā)生連鎖反應(yīng)。這也是搭載三元鋰電池的純電動(dòng)汽車頻繁自燃的原因。所以從材料的角度出發(fā)，三元鋰電池的安全問(wèn)題無(wú)法根治。556磷酸鐵鋰材料是目前相對(duì)安全的鋰離子電池正極材料，但其額定電壓為3.2V，在目前的主流正極材料中處于下游，所以磷酸鐵鋰電池的能量密度相對(duì)較低。盡管磷酸鐵鋰電池在低溫條件下續(xù)航和充電效率縮水明顯，且剩余電量（SOC）的估算不準(zhǔn)，但其安全性好、成本低（沒(méi)有昂貴的鈷金屬）、可重復(fù)充電次數(shù)多，因此，磷酸鐵鋰電池依舊有巨大的市場(chǎng)需求。557三、氫燃料電池相比純電動(dòng)汽車，氫燃料電池在續(xù)航以及充電時(shí)間上完全沒(méi)有短板，加氫與現(xiàn)在傳統(tǒng)燃油車加油一樣方便，而且排放物只是水，在使用中真正實(shí)現(xiàn)了零排放、零污染。同為新能源汽車的“心臟”，氫燃料電池與如今廣泛使用的鋰離子動(dòng)力蓄電池是本質(zhì)完全不同的產(chǎn)品。氫燃料電池的本質(zhì)是一種發(fā)電裝置，而鋰離子電池的本質(zhì)是儲(chǔ)能裝置。對(duì)于純電動(dòng)汽車，消費(fèi)者最關(guān)注的是續(xù)航能力。如果單純堆積鋰電池有著非常大的安全風(fēng)險(xiǎn)，所以提高鋰電池的容量是很艱難的技術(shù)難題，同時(shí)充電速度也制約著汽車的續(xù)航能力。但對(duì)于氫燃料汽車來(lái)說(shuō)，續(xù)航反而最容易滿足，加氫方便，提高續(xù)航只需要增大儲(chǔ)氫罐體積就好。5582021年，作為全球首款商業(yè)量產(chǎn)氫燃料電池轎車豐田未來(lái)全球銷量5918輛，同比增加230%；現(xiàn)代艾尼氪全年售出9620輛，同比增長(zhǎng)42%。截至2021年年底，Mirai在全球累計(jì)投放17933輛，Nexo累計(jì)投放22337輛，Nexo成為氫燃料電池乘用車銷量第一車型。559豐田未來(lái)（Mirai）是全球首款商業(yè)量產(chǎn)氫燃料電池轎車（2014年）現(xiàn)代艾尼氪（Nexo）成為氫燃料電池乘用車銷量第一車型2021年全球氫燃料汽車銷售量為16313輛，同比增長(zhǎng)68%。其中，韓國(guó)銷量8498輛，美國(guó)銷售3341輛，日本銷售2464輛，中國(guó)銷售1586輛，德國(guó)銷售424輛。但是，目前燃料電池汽車的保有量卻很低。截至2021年年底，全球氫燃料汽車保有量近6萬(wàn)輛，主要分布在韓國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、日本及德國(guó)五大市場(chǎng)。560燃料電池乘用車的推廣有以下幾大難題：一是車輛售價(jià)貴。燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本過(guò)高，1kW電堆的售價(jià)為石墨板2000元左右，金屬板3000元左右（乘用車只能采用金屬板）；一輛燃料電池汽車中，氫燃料電池系統(tǒng)的成本約占60%，其中包含了約400個(gè)電池單體的電池堆占了主要部分。二是加氫站的密度低。截至2021年年底，全球33個(gè)國(guó)家和地區(qū)共建成的加氫站只有685座。三是氫氣價(jià)格高。氫氣零售價(jià)按45元/kg測(cè)算，此價(jià)格僅能維持加氫站的日常運(yùn)營(yíng)。561四、電動(dòng)化并非拋棄內(nèi)燃機(jī)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》將2025年新能源比重的目標(biāo)從25%調(diào)整至20%，如果按照2025年3000萬(wàn)輛的汽車銷量，這縮減的5%可是150萬(wàn)輛的新能源銷量目標(biāo)的調(diào)整。在面對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者選擇時(shí)，不被廣泛接受成為新能源發(fā)展的核心難題。究其原因不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)新能源市場(chǎng)依然處于產(chǎn)業(yè)生命周期的初創(chuàng)期，產(chǎn)品尚未被廣泛接受，同時(shí)在充電等技術(shù)設(shè)施方面尚不完善，汽車的續(xù)航、安全、電池衰減等問(wèn)題存在隱憂，這直接延緩了新能源市場(chǎng)的發(fā)展速度與步伐。562電動(dòng)汽車在實(shí)現(xiàn)低碳排放和低污染控制方面有諸多優(yōu)勢(shì)，但碳排放要跟能耗緊密聯(lián)系，這個(gè)能耗就是全壽命周期能耗。排放的評(píng)價(jià)要從簡(jiǎn)單的尾氣排放評(píng)價(jià)過(guò)渡到全壽命周期評(píng)價(jià)，包括從發(fā)電開(kāi)始，到汽車的材料和制造、電池生產(chǎn)及回收整個(gè)全過(guò)程。特別是動(dòng)力蓄電池回收端帶來(lái)的污染不可忽視。如果回收端未能妥善處理，動(dòng)力蓄電池中的電解液等物質(zhì)流出，會(huì)造成土壤污染和水污染。一個(gè)簡(jiǎn)單而高效率的電池回收流程已經(jīng)迫在眉睫。有數(shù)據(jù)表明，電動(dòng)汽車生產(chǎn)過(guò)程的碳排放比燃油汽車要高（2019年，中國(guó)一輛汽油車生產(chǎn)制造排放為8t左右，而一輛電動(dòng)汽車的生產(chǎn)制造排放為10t左右），若電動(dòng)汽車的生產(chǎn)與補(bǔ)給所用的電并非來(lái)自清潔能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能、可再生物質(zhì)能等），其碳排放甚至高于傳統(tǒng)燃油汽車。563根據(jù)中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《汽車生命周期溫室氣體及大氣污染物排放評(píng)價(jià)報(bào)告2019》顯示，在全國(guó)平均電力水平下，各級(jí)別純電動(dòng)乘用車（A00、A0、A、B、C級(jí)）相比對(duì)應(yīng)級(jí)別的汽油乘用車，全生命周期溫室氣體減排比例為21%～33%；對(duì)于氮氧化物，A00～B級(jí)純電動(dòng)乘用車相比同級(jí)別汽油乘用車的削減比例為6%～26%，C級(jí)純電動(dòng)乘用車與汽油乘用車排放因子相當(dāng)。綜合中國(guó)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)煤電發(fā)電量占總發(fā)電量比例達(dá)到大約80%時(shí)，電動(dòng)汽車全生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的碳排放量與燃油汽車所產(chǎn)生的碳排放量達(dá)成一致。如果這個(gè)結(jié)論成立，則意味著當(dāng)煤電發(fā)電量比例低于80%時(shí)，電動(dòng)汽車所帶來(lái)的碳排放量要低于燃油汽車所帶來(lái)的碳排放量。564從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，包括純電動(dòng)汽車在內(nèi)的新能源汽車將成為大趨勢(shì)。但是，目前人們對(duì)新能源汽車的市場(chǎng)接受度、使用環(huán)境等條件的逐步提高和完善還需要時(shí)間，純電動(dòng)汽車很難在短時(shí)間內(nèi)完全滿足市場(chǎng)和社會(huì)的需要。2021年11月13日結(jié)束的第26屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)（COP26）上，主辦方呼吁部分國(guó)家、城市以及汽車制造商等在2040年以前終結(jié)燃油汽車。最后，包括沃爾沃、福特、通用、戴姆勒、比亞迪和捷豹路虎在內(nèi)的六家車企同意簽署相關(guān)協(xié)議。565在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力仍然還是動(dòng)力裝置的主導(dǎo)，深度結(jié)合電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化以及共享這樣一些技術(shù)，是內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力家用汽車一個(gè)非常美好的未來(lái)?！案咝А⒌吞?、近零排放”是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)和要求。發(fā)展新能源動(dòng)力的同時(shí)，不能放棄傳統(tǒng)動(dòng)力的發(fā)展，要從“獨(dú)唱”變?yōu)椤岸爻薄Ｔ谡?、市?chǎng)、技術(shù)等綜合因素的推動(dòng)下，高效發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)型與升級(jí)的必然趨勢(shì)，是現(xiàn)階段汽車動(dòng)力的重要發(fā)展方向，也是傳統(tǒng)汽車過(guò)渡到新能源汽車的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。566第二節(jié)汽車網(wǎng)聯(lián)化567一、網(wǎng)聯(lián)化及其應(yīng)用汽車網(wǎng)聯(lián)化（即汽車移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱車聯(lián)網(wǎng)），它以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車云網(wǎng)為基礎(chǔ)，按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，在車與車、車與路、車與人及車與互聯(lián)網(wǎng)等之間，進(jìn)行無(wú)線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，是能夠?qū)崿F(xiàn)智能交通管理、智能動(dòng)態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò)。568網(wǎng)聯(lián)化其實(shí)質(zhì)就是車用無(wú)線通信技術(shù)（VehicletoEverything，簡(jiǎn)稱V2X，其中V代表車輛，X代表任何與車交互信息的對(duì)象），是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術(shù)。V2X將“人”“車”“路”“云”等交通參與要素有機(jī)地聯(lián)系在一起，不僅可以支撐車輛獲得比單車感知更多的信息，促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，還有利于構(gòu)建智慧交通體系，促進(jìn)汽車和交通服務(wù)新模式、新業(yè)態(tài)的發(fā)展，對(duì)提高交通效率、節(jié)省資源、減少污染、降低事故發(fā)生率、改善交通管理等方面具有重要意義。569車內(nèi)設(shè)備之間的通信是指車輛內(nèi)部各設(shè)備間的信息數(shù)據(jù)傳輸，用于對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與運(yùn)行控制，建立數(shù)字化的車內(nèi)控制系統(tǒng)。車與車之間的通信是指車輛與車輛之間實(shí)現(xiàn)信息交流與信息共享，包括車輛位置、行駛速度等車輛狀態(tài)信息，可用于判斷道路車流狀況。車與路之間的通信是指借助地面道路固定通信設(shè)施實(shí)現(xiàn)車輛與道路間的信息交流，用于監(jiān)測(cè)道路路面狀況，引導(dǎo)車輛選擇最佳行駛路徑。車與人之間的通信是指用戶可以通過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等無(wú)線通信手段與車輛進(jìn)行信息溝通，使用戶能通過(guò)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)終端設(shè)備監(jiān)測(cè)并控制車輛。車與云平臺(tái)之間的通信是指車輛通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星無(wú)線通信等無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)與車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)的信息傳輸，接收平臺(tái)下達(dá)的控制指令，實(shí)時(shí)共享車輛數(shù)據(jù)。570車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛乃至無(wú)人駕駛的重要組成部分，也是未來(lái)智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，其主要應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面。汽車輔助駕駛：包括汽車輔助駕駛和道路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的警告。道路基礎(chǔ)設(shè)施的警告包括車輛事故、道路工程警告、交通條件警告、基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)異常警告等。交通運(yùn)輸安全：包括緊急救援請(qǐng)求及響應(yīng)、緊急車輛調(diào)度與優(yōu)先通行、位置信息跟蹤、超載超限管理、交通弱勢(shì)群體保護(hù)等。車輛安全：通過(guò)提前預(yù)警、超速警告、逆行警告、紅燈預(yù)警、行人預(yù)警等相關(guān)手段提醒駕駛?cè)耍部赏ㄟ^(guò)緊急制動(dòng)、禁止疲勞駕駛等措施有效降低交通事故的發(fā)生率，保障人員及車輛安全。571交通管理：交通法規(guī)的告知，交通執(zhí)法、信號(hào)優(yōu)先、停車場(chǎng)管理，實(shí)時(shí)播報(bào)交通路況及事故情況等。導(dǎo)航及交通信息服務(wù)：提供高精度電子地圖、路線實(shí)時(shí)指引和導(dǎo)航、流量監(jiān)控、建議行程、信息點(diǎn)通知等。電子收費(fèi)：道路、橋梁和隧道通行費(fèi)、停車費(fèi)等。運(yùn)輸管理：運(yùn)政稽查、特種運(yùn)輸檢測(cè)、車隊(duì)管理、場(chǎng)站區(qū)管理、車輛軟件數(shù)據(jù)的匹配和更新、車輛的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、節(jié)奏感知信息更新以及發(fā)送、車輛故障診斷、預(yù)警等。572用車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化：線下付費(fèi)的用車場(chǎng)景將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，汽車的實(shí)時(shí)車況可以通過(guò)云端傳輸給服務(wù)商，車況的透明化將助力服務(wù)商為用戶提供一系列主動(dòng)式服務(wù)，如代駕、停車場(chǎng)、加油站、違章查詢代繳、充電樁收費(fèi)、上門維護(hù)車輛、上門洗車、UBI保險(xiǎn)（基于使用量而定保費(fèi)的保險(xiǎn)）等。隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，整個(gè)行業(yè)的價(jià)值鏈向移動(dòng)出行生態(tài)轉(zhuǎn)型，包括采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品在內(nèi)的整個(gè)汽車制造業(yè)將開(kāi)啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型。573二、網(wǎng)聯(lián)化浪潮將至網(wǎng)聯(lián)化是汽車連接世界的“橋梁和紐帶”。網(wǎng)聯(lián)化將打開(kāi)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新窗口，進(jìn)入發(fā)展的黃金時(shí)代。網(wǎng)聯(lián)化將加快5G通信基站、C-V2X路側(cè)設(shè)備部署，推動(dòng)智能化道路升級(jí)改造；引導(dǎo)車載無(wú)線通信終端的裝配，推動(dòng)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的協(xié)同發(fā)展。同時(shí)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展具有互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)屬性。這將強(qiáng)化整車需求和應(yīng)用牽引，促進(jìn)跨行業(yè)創(chuàng)新資源整合，合力打造分工合作、互融共生的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。574汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化是整個(gè)汽車制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的啟動(dòng)按鈕，從賦能產(chǎn)品力的提升，到賦能汽車后市場(chǎng)的價(jià)值挖掘，再到賦能產(chǎn)品研發(fā)以及全價(jià)值鏈的協(xié)同創(chuàng)新。在這場(chǎng)汽車行業(yè)變革中，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，也催生了車企與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的融合發(fā)展。隨著技術(shù)進(jìn)步及政策推動(dòng)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車有望加速滲透，從而帶動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)，其中最具市場(chǎng)潛力、最快實(shí)現(xiàn)深度化智能網(wǎng)聯(lián)的車載領(lǐng)域是電動(dòng)汽車。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)另一個(gè)最具潛力的市場(chǎng)是商用車。575車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要分為兩個(gè)階段。近期，車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)車-車和車-路之間的低時(shí)延、高可靠通信，主要是有人駕駛安全和交通效率提高。如車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在智慧高速公路和智慧公交上，讓駕駛更安全，能避免重大事故，提升道路通行能力和交通效率；實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)、礦山、港口等特定場(chǎng)景下中低速無(wú)人駕駛，降低成本，提高生產(chǎn)效率。中長(zhǎng)期看，通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同，在完善政策法規(guī)和社會(huì)共識(shí)之后，未來(lái)可逐步實(shí)現(xiàn)全天候、全場(chǎng)景乘用車的無(wú)人駕駛。576車路協(xié)同是指基于無(wú)線通信、傳感探測(cè)等技術(shù)獲取車輛和道路信息，通過(guò)車-車、車-路通信進(jìn)行交互和共享，實(shí)現(xiàn)車輛和基礎(chǔ)設(shè)施之間智能協(xié)同與配合，以達(dá)到優(yōu)化利用系統(tǒng)資源、提高道路交通安全、緩解交通擁堵的目標(biāo)。車路協(xié)同主要包括智能車載技術(shù)、智能路側(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、云控技術(shù)四大關(guān)鍵技術(shù)。V2X是實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同的重要技術(shù)。路側(cè)傳感器得到的感知信息可以傳輸給自動(dòng)駕駛車輛，自動(dòng)駕駛車輛可以根據(jù)獲得的感知信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能。路側(cè)計(jì)算設(shè)備可以作為控制中心，自動(dòng)駕駛車輛將自身的運(yùn)行狀態(tài)、駕駛意圖等信息上報(bào)到路側(cè)計(jì)算設(shè)備，路側(cè)計(jì)算設(shè)備可以綜合所有車輛的信息，指導(dǎo)車輛協(xié)同通行。577三、網(wǎng)聯(lián)汽車的安全問(wèn)題汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展在帶來(lái)便利的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生諸如未經(jīng)授權(quán)的個(gè)人信息和重要數(shù)據(jù)采集、利用等數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)侵入等網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)隨機(jī)故障、功能不足等引發(fā)的道路交通安全問(wèn)題，以及在線升級(jí)改變車輛功能、性能可能引入的安全風(fēng)險(xiǎn)。2021年7月30日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理的意見(jiàn)》，要求加強(qiáng)汽車數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、軟件升級(jí)、功能安全和預(yù)期功能安全管理，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)一致性，推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。578在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域，智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅能收集駕乘人員的面部表情、動(dòng)作、目光、聲音數(shù)據(jù)，還能收集車輛地理位置、車內(nèi)及車外環(huán)境數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)使用數(shù)據(jù)等。如果在數(shù)據(jù)采集、使用等環(huán)節(jié)缺乏有效管理，車企隨意采集車內(nèi)駕乘人員語(yǔ)音圖像、車輛位置及周邊環(huán)境等信息，就可能造成個(gè)人信息泄露、濫用，甚至危及公共安全和國(guó)家安全。在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)侵入的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)大幅增加。由于汽車處于高速行駛狀態(tài)，并且正在逐步成為構(gòu)建智能交通、智慧城市的關(guān)鍵要素，其網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)更大。579第三節(jié)汽車智能化5802015年，國(guó)務(wù)院首次明確將智能網(wǎng)聯(lián)汽車列入未來(lái)十年國(guó)家智能制造發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。此后，工信部、發(fā)改委、科技部等中央部委相繼出臺(tái)相關(guān)政策，將自動(dòng)駕駛汽車列為重點(diǎn)任務(wù)之一，并提出要加快推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車法規(guī)體系建設(shè)。2019年9月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，明確將“大力發(fā)展智慧交通”列為總體要求之一，要求加強(qiáng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研發(fā)，形成自主、可控、完整的產(chǎn)業(yè)鏈。2020年2月，中央11個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，要求到2025年，基本形成中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)智能汽車的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系。5812021年3月，十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議表決通過(guò)了《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，其中指出發(fā)展智慧交通，發(fā)展自動(dòng)駕駛和車路協(xié)同的出行服務(wù)。在整車、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)多方共同推動(dòng)之下，中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。智能網(wǎng)聯(lián)功能新車裝載率在2015年還只有4.6%，到2021年5月這一數(shù)字已經(jīng)上升到14.8%，在全球范圍內(nèi)形成了一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。在主流車企中，新推出的車型必須智能網(wǎng)聯(lián)化已經(jīng)成為基本原則。582汽車智能網(wǎng)聯(lián)化，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展有十分重大的意義，有利于提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，增強(qiáng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革引領(lǐng)能力，培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢(shì)；有利于加速汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，培育數(shù)字經(jīng)濟(jì)，壯大經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能；有利于加快制造強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè)，增強(qiáng)新時(shí)代國(guó)家綜合實(shí)力；有利于保障生命安全，提高交通效率，促進(jìn)節(jié)能減排，增進(jìn)人民福祉。583一、智能化與智能汽車汽車智能化是指人類通過(guò)智能座艙（載體）與車端進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的駕駛體驗(yàn)（即“智能駕駛”）；在人類雙手被解放的同時(shí)，智能座艙將致力于打造舒適的第三空間，實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)新服務(wù)。簡(jiǎn)而言之，汽車智能化=智能交互+智能駕駛+智能服務(wù)。智能交互、智能駕駛和智能服務(wù)是智能汽車的三大元素。其中，智能交互是抓手和入口，智能交互向著多元化、人格化的方向發(fā)展，終端不斷迭代。智能服務(wù)注重對(duì)用戶的閉環(huán)管理，整車廠必須構(gòu)建自身的內(nèi)容分發(fā)能力。智能駕駛能力差異的核心是計(jì)算平臺(tái)和軟件開(kāi)發(fā)。以智能化技術(shù)為核心的智能駕駛是必備功能，以網(wǎng)聯(lián)化為核心的智能服務(wù)是體驗(yàn)和商業(yè)模式創(chuàng)新的切入點(diǎn)。584智能汽車通常也被稱為智能網(wǎng)聯(lián)汽車，就是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過(guò)車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車、路、云等系統(tǒng)之間進(jìn)行智能化的信息交換和共享，具備復(fù)雜的環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可綜合實(shí)現(xiàn)安全、高效、舒適、節(jié)能行駛，并最終實(shí)現(xiàn)替代人類操作的新一代汽車。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為復(fù)雜，是一個(gè)多方共建的生態(tài)體系，參與者包括整車廠、互聯(lián)網(wǎng)公司、信息通信企業(yè)、一級(jí)供應(yīng)商和政府。如果把無(wú)人駕駛的智能汽車比作機(jī)器人的出行，那么在智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)的生態(tài)全景圖中，車輛是載體，實(shí)現(xiàn)智能化是目的，而網(wǎng)聯(lián)化是核心手段。585二、汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)2021年8月20日，中國(guó)正式發(fā)布了推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》（GB/T40429—2021），并于2022年3月1日起實(shí)施。這意味著，中國(guó)自動(dòng)駕駛相關(guān)產(chǎn)業(yè)全業(yè)態(tài)和價(jià)值鏈體系將迎來(lái)規(guī)范化發(fā)展。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，駕駛自動(dòng)化分為0～5六級(jí)，見(jiàn)表。586駕駛自動(dòng)化等級(jí)與劃分要素的關(guān)系0級(jí)（L0）為應(yīng)急輔助，要求具備持續(xù)執(zhí)行部分目標(biāo)和事件探測(cè)與響應(yīng)的能力。1級(jí)（L1）為部分駕駛輔助，要求具備與車輛橫向或縱向運(yùn)動(dòng)控制相適應(yīng)的部分目標(biāo)和事件探測(cè)與響應(yīng)的能力。2級(jí)（L2）為組合駕駛輔助，在1級(jí)的基礎(chǔ)上，要求同時(shí)具備與車輛橫向和縱向運(yùn)動(dòng)控制相適應(yīng)的部分目標(biāo)和事件探測(cè)與響應(yīng)的能力。3級(jí)（L3）為有條件自動(dòng)駕駛，要求僅允許在設(shè)計(jì)運(yùn)行條件內(nèi)激活；激活后在設(shè)計(jì)運(yùn)行條件內(nèi)執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)；當(dāng)即將不滿足設(shè)計(jì)運(yùn)行條件或系統(tǒng)失效時(shí)，及時(shí)向用戶發(fā)出接管請(qǐng)求；在發(fā)出接管請(qǐng)求后，繼續(xù)執(zhí)行動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)一定的時(shí)間供用戶接管；如果接管用戶未響應(yīng)，應(yīng)適時(shí)執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)減緩策略；當(dāng)用戶請(qǐng)求駕駛自動(dòng)化系統(tǒng)退出時(shí)，立即解除系統(tǒng)控制權(quán)。5874級(jí)（L4）為高度自動(dòng)駕駛，在3級(jí)的基礎(chǔ)上，為有條件范圍內(nèi)的完全自動(dòng)駕駛，除特殊情況外，不得解除系統(tǒng)控制權(quán)。5級(jí)（L5）為完全自動(dòng)駕駛，在4級(jí)的基礎(chǔ)上，無(wú)設(shè)計(jì)運(yùn)行條件限制，激活后執(zhí)行全部動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)。值得一提的是，現(xiàn)階段在售汽車產(chǎn)品所搭載的包括車道保持、車道偏離預(yù)警、并線輔助、主動(dòng)剎車、自適應(yīng)巡航等功能多為L(zhǎng)2或以下駕駛輔助，不滿足《汽車駕駛自動(dòng)化分級(jí)》對(duì)于L3及以上“自動(dòng)駕駛”的定義。目前，L0～L1功能已經(jīng)大面積普及，智能駕駛系統(tǒng)處于L2功能不斷豐富的階段，L2自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)趨于成熟，而L3也已面世。588三、智能座艙順利步入商業(yè)化階段智能座艙因其強(qiáng)大的商業(yè)化落地能力已成為主機(jī)廠向智能終端轉(zhuǎn)變過(guò)程中最優(yōu)、最先的選擇。具體來(lái)說(shuō)，智能座艙功能的落地是指將駕駛信息、抬頭顯示、車載信息娛樂(lè)和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)整合到獨(dú)立控制和集成域控制系統(tǒng)中，而不涉及底盤控制。所以在功能落地過(guò)程中牽扯到的安全壓力較小，整體實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較小。用戶對(duì)安全和娛樂(lè)功能需求升級(jí)，智能座艙產(chǎn)品在整車中的滲透率有望持續(xù)提升。在中短期內(nèi)，以中控平臺(tái)為基礎(chǔ)，逐漸延伸到液晶儀表盤、抬頭顯示、流媒體后視鏡、后座娛樂(lè)系統(tǒng)及語(yǔ)音控制等智能座艙產(chǎn)品將率先落地，逐漸成為汽車標(biāo)配。589未來(lái)深層次的人機(jī)交互是汽車座艙電子發(fā)展的核心。隨著汽車電子化程度的提高，集成了多屏融合智能座艙，將打破不同系統(tǒng)之間的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品融合、多屏互動(dòng)及信息交互，展現(xiàn)了數(shù)字化、集成化、人性化的交互體驗(yàn)。從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，一芯多屏、多屏融合、智能控制（語(yǔ)音、觸摸、體態(tài)及手勢(shì)）、智能駕駛成為大勢(shì)所趨，如圖所示。590華為智能座艙解決方案使用“一芯多屏”革新了人車交互人工智能（AI）賦能座艙成為人們生活的第三空間，具備感知、理解與表達(dá)能力。智能座艙需要感知來(lái)自環(huán)境的數(shù)據(jù)和用戶需求兩方面的信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理。環(huán)境數(shù)據(jù)主要來(lái)自攝像頭、雷達(dá)等車外傳感器，智能座艙要提供結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)輸出，準(zhǔn)確地把車內(nèi)外環(huán)境信息推送到屏幕中心；至于用戶層面，智能座艙需要具有語(yǔ)音、人臉以及指紋相結(jié)合的多種交互模式，準(zhǔn)確理解駕駛?cè)酥噶?。在表達(dá)層面，人類主要通過(guò)聽(tīng)覺(jué)及視覺(jué)接收信息，因此聽(tīng)覺(jué)數(shù)據(jù)建模、音頻編解碼等AI音效技術(shù)，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）導(dǎo)航為代表的車道級(jí)高精度地圖定位顯示技術(shù)等都是AI助力智能座艙不可缺少的部分。591四、高級(jí)別智能駕駛?cè)沃氐肋h(yuǎn)自動(dòng)駕駛技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的未來(lái)發(fā)展方向和關(guān)注焦點(diǎn)之一，智能汽車已經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向和汽車強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要選擇。目前，中國(guó)已將駕駛自動(dòng)化技術(shù)作為交通領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，從國(guó)家層面進(jìn)行戰(zhàn)略布局，并提出要加快推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車法規(guī)體系建設(shè)。國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局細(xì)分領(lǐng)域規(guī)模初顯，車企積極向自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域拓展，如傳感器領(lǐng)域、通信芯片領(lǐng)域、通信模組領(lǐng)域、車載通信單元（OBU）、路側(cè)通信單元（RSU）、硬件設(shè)備領(lǐng)域、高精度地圖領(lǐng)域等，中國(guó)正在形成系統(tǒng)化生產(chǎn)能力，部分領(lǐng)域正加速突破，個(gè)別方面處于領(lǐng)先地位；國(guó)產(chǎn)汽車芯片企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)以及海外并購(gòu)，在功率芯片、人工智能芯片、圖像傳感器和超大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等車規(guī)級(jí)領(lǐng)域正加速突破。592自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)三大核心流程：環(huán)境感知定位，包括攝像頭和激光雷達(dá)等環(huán)境感知硬件、衛(wèi)星定位和慣導(dǎo)定位相關(guān)設(shè)備、V2X系統(tǒng)；決策規(guī)劃，包括基于高精度電子地圖的路徑規(guī)劃、基于交通參與者行為預(yù)測(cè)以及自動(dòng)駕駛行為的決策；執(zhí)行控制，涉及CAN數(shù)據(jù)總線、加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等。決策層能力的差異使主機(jī)廠智能駕駛技術(shù)呈現(xiàn)差異化；決策層中的計(jì)算平臺(tái)硬件和軟件開(kāi)發(fā)是智能駕駛技術(shù)