智能網聯汽車是以信息技術為代表的新科技變革趨勢下產生的一種新興產業形態。由于體現為跨行業多領域新技術的深度交叉融合,智能網聯汽車的產業化發展必定能帶動相關行業的協同進步,從而推動中國制造業的轉型升級,實現我國由汽車大國向汽車強國的轉變。本文闡述了建設汽車強國的本質內涵以及發展智能網聯汽車對建設汽車強國的意義,分析了中國發展智能網聯汽車具備的基礎和面臨的問題,并提出了以智能網聯汽車為載體的建設汽車強國戰略的頂層設計方案。
本文來自 2018 年 2 月 15 日出版的《中國工程學科》,作者是清華大學汽車工程系的邊明遠和***教授。
一、前言
當前,全球汽車產業正處于深度變革時期,作為汽車與信息技術兩大產業創新融合的代表,智能網聯汽車是新一輪科技革命和產業變革背景下的新生事物。智能網聯汽車的發展不僅在經濟層面帶動汽車、電子、通信、互聯網等領域的技術創新和產業升級,孕育經濟增長新動力,還能通過與智能交通系統的結合在社會層面帶來一系列深遠影響。
總體上看,我國汽車產業已成為世界汽車產業的重要組成部分,而汽車的智能化和網聯化技術正引起國際上新一輪的競爭 [1]。借助于新一代信息技術的革命性突破,智能網聯汽車正在改寫全球汽車產業格局下的產業鏈、創新鏈和價值鏈。
在這樣的產業變革中,中國汽車產業通過整合優勢資源,推動跨部門跨領域的聯合協同創新,完全有望攻克智能網聯汽車產業化鏈條中的共性關鍵技術和難題,并引領全球汽車產業在智能互聯時代的發展方向,實現由大到強的中國汽車夢。
二、汽車強國建設的本質內涵
隨著科學技術及生產力的發展,中國汽車工業取得了長足的進步。截至 2017 年 3 月,我國汽車保有量已經超過 2 億輛; 2016 年我國汽車產銷量達到 2800 萬輛,連續 8 年位列世界第一,目前已經成為名副其實的世界汽車大國 [2]。
但不容回避的事實是我國在相關整車及部分關鍵零部件產品核心技術尚不具備完全的自主知識產權,一直無法避免國外高端產品供應商技術壟斷的局面 [3],必須長期依賴進口或合資生產。
中國汽車工業改革開放 40 年來從先進技術、先進產品乃至先進制造裝備都不得不從國外引進,也沒有培育出具有世界影響力的頂級企業,距離世界汽車強國還有很大的差距。大而不強,一直是中國汽車產業領域從業者的內心之痛。建設世界汽車強國,不但是在新科技革命浪潮下我國制造業轉型升級的必由之路,也是國家工業體系自主可控的迫切需要。
根據中國汽車工業的現狀及問題,要建設汽車強國,需要從以下四個方面開展工作 [4]。
(1)建立跨界協同的技術創新體系,形成世界一流的創新能力。在新一輪科技變革的形勢下,抓住汽車電動化、智能化、網聯化發展的機遇,實現整車及關鍵零部件核心技術的自主突破,形成中國技術的領先優勢。
(2)完善產業鏈條,形成自主可控的產品供應鏈體系。提高企業自主創新的產品開發能力,具備自主知識產權的關鍵技術,并通過制造業強基工程建立汽車核心部件的自主供應鏈,擺脫受制于人的被動局面。
(3)做強中國品牌,培育汽車工業界的世界標桿。一個國家汽車工業實力的表現,在于具備世界影響力的汽車企業。因此,我們不但應該建成全球頂級的中國品牌整車企業,也應該培育出世界頂級的自主品牌零部件企業。在汽車信息化、電子化發展的今天,還應該培育出全球標桿性的 IT 企業巨頭。總之,就是需要打造一批中國汽車行業的「超級航空母艦」,形成全球影響力和競爭優勢。
(4)建設汽車社會的新型生態,抓住共享經濟發展機遇。目前汽車逐漸滲透到人們日常生活中的方方面面,我國已經進入汽車社會。汽車工業的發展,必須能夠克服汽車保有量增加帶來的交通安全、交通擁堵、能源短缺及環境污染等一系列社會問題,并形成新的經濟增長模式和社會生態。因此,要發揮信息科技新時代未來汽車產品所具備的多行業多領域深度交叉融合、產業鏈長的特點,通過汽車工業的做大做強帶動相關行業的協同發展,完成制造業轉型升級,形成具有世界競爭力的工業體系,承載國家發展戰略的核心任務。
三、智能網聯汽車對建設汽車強國的意義
電動化、智能化、網聯化是未來汽車技術的發展方向,新能源汽車和智能網聯汽車將成為中國汽車產業未來發展的兩大戰略機遇。借助于移動互聯網、大數據和云計算等新一代信息技術的革命性突破,智能網聯汽車將成為可以安全、舒適、便捷移動的智能互聯終端。研究表明,在智能汽車的初級階段,通過先進智能駕駛輔助技術有助于減少 50%~80% 的道路交通安全事故 [5]。而在智能汽車的無人駕駛階段,甚至可以完全避免交通事故,把人從駕駛過程中解放出來。
同時,智能網聯汽車還可以有效地加強車輛、道路和使用者三者之間的聯系,形成一種保障安全、提高效率、改善環境、節約能源的綜合運輸系統,是城市智能交通系統的重要環節和構建綠色汽車社會的核心要素,其意義不僅在于汽車產品與技術的升級,更有可能帶來汽車及相關產業全業態和價值鏈體系的重塑 [1]。
在智能化時代,智能網聯汽車是人工智能、物聯網、云計算、能源存儲等高新技術的重要載體。這不僅將打破汽車傳統的產業鏈、技術鏈和價值鏈,為我國汽車產業實現趕超提供重大機遇,還將推動新技術持續創新突破與產業化,促進產業間深度交叉融合,形成全新的、經濟體量達萬億元級的、對未來產生深遠影響的產業生態體系。據美國電氣和電子工程師協會(IEEE)預測, 21 世紀中葉前,無人駕駛汽車將占據全球汽車保有量的 75%,智能網聯汽車可能顛覆當前的汽車交通運輸產業運作模式。美國麥肯錫公司在其發布的「展望 2025:決定未來經濟的 12 大顛覆技術」研究報告中,智能汽車排名第六,并預估其在 2025 年的潛在經濟影響為 2000 億 ~19000 億美元 [5]。
智能網聯汽車將不僅是下一代汽車產品,也是個性化需求和數據的收集終端和交互平臺,更是全新的智能制造體系及產業價值鏈的核心環節,將為中國汽車產業乃至整個制造業的轉型升級提供戰略支撐。其最終將使汽車由交通運輸工具的概念轉變為移動生活空間和信息服務平臺的概念,在交通領域會引發共享汽車、先進公共交通系統等普遍盛行,輕擁有、重使用的共享汽車不但會改變人們出行的交通方式,而且會進一步引發汽車、交通和服務業的產業重構,助力形成汽車社會新的生活形態和共享經濟增長模式,進而形成新的汽車社會文明。
同時,汽車產業龐大的用戶群體、多種多樣的使用環境,也將衍生出具有重要商業價值的大數據,從而影響產業鏈條的重組、價值實現方式的轉變和商業模式的創新,由此整個汽車產業,將發生空前深度和廣度的顛覆性變化。傳統汽車企業對產業鏈和價值鏈的控制優勢將受到巨大沖擊,汽車產業價值鏈逐漸向服務環節轉移。在這一巨變過程中,智能網聯汽車作為未來的汽車產品形態,將處于中間樞紐和核心環節的地位。
從基于「互聯網 +」的制造業轉型升級的國家戰略提出,到以智能化、網聯化、電氣化為特征的新一代汽車產業和綠色智慧城市體系的發展規劃,中國第一次和美、歐、日等汽車發達國家和地區保持了同樣的節奏。相比于傳統汽車工業歷史差距大、被動跟隨的局面,新一輪科技革命為中國汽車工業實現全面超越、保持世界領先優勢的強國夢想提供了一個千載難逢的機遇。從這個角度來看,依托智能網聯汽車的發展建設世界汽車強國,具有長遠而深刻的戰略意義。
四、我國智能網聯汽車發展面臨的挑戰
進入 21 世紀以來,智能網聯汽車作為新一代智能交通系統的核心環節,受到各國政府的高度重視。縱觀世界智能網聯汽車發展情況,美、歐、日等國家和地區在汽車智能化、網聯化領域擁有數十年的積累,尤其在核心芯片、先進傳感系統、關鍵零部件、信息物理融合系統、人工智能技術、研發體系、標準體系等方面,相比我國具有明顯的先發優勢。
近年來,我國在智能駕駛輔助技術的產品化應用和高等級自動駕駛技術研發方面取得了很大的進展,但在智能網聯汽車領域的核心技術、研發水平、關鍵零部件系統產業鏈基礎還比較薄弱,產品和產業化發展相比發達國家總體上仍相對滯后。中國發展智能網聯汽車面臨著嚴峻挑戰,也存在著明顯的短板。
(一)尚未形成發展智能網聯汽車的國家戰略
目前,汽車智能化、網聯化已經成為美、歐、日等發達國家和地區的發展戰略,以汽車智能化、網聯化發展帶動傳統汽車產業、信息通信產業、電子產業的新格局已初步形成。而目前我國國家層面發展智能網聯汽車的頂層設計尚不清晰,導致發展方向難以聚焦,發展資源難以整合。部分企業還未認識到智能網聯汽車發展對汽車技術和產業的顛覆性變革作用,沒有進行長遠布局,發展資源投入不夠。
(二)智能網聯汽車跨界融合問題突出,缺乏統一協調機制
智能網聯汽車是車輛、通信、安全等技術交叉互通的新興產物,跨界融合的特點明顯。從產業推動上來說,很難由單一行業或部門完成,亟需從國家層面統籌發展規劃,構建多部門協調推進機制,形成統一的智能網聯汽車技術、標準、法規的發展路線,聚集各界資源,協同攻關,從而推動智能網聯汽車乃至智慧城市交通系統的快速發展。
美、歐、日等國家和地區均組建了以政府部門為核心的推動機構,并建立了全產業鏈推進機制。相比之下,我國目前尚未形成有效的跨行業組織管理機構和統籌推進機制,汽車、信息科技、通信企業各自為戰,未能形成合力,不利于在新一輪全球汽車工業變革中的競爭。
(三)智能網聯汽車關鍵領域的自主技術基礎還比較薄弱
在智能網聯汽車的車載視覺、激光雷達、毫米波雷達等高性能傳感器、汽車電子器件、底層操作系統、專用芯片等關鍵基礎零部件領域,目前核心技術與產品主要被國外企業所壟斷,我國自主企業自身掌握積累遠遠不夠,長期依賴進口,存在對國外依賴度過高、基礎技術空心化嚴重等問題。自主零部件企業缺乏可持續的自主研發體系,國家尚未形成智能網聯汽車政產學研協同創新體系,行業缺乏有效協同研發機制而未形成合力。
(四)信息產業與汽車融合層次較淺
中國雖有強大的互聯網產業基礎,但與汽車產業的結合尚停留在信息服務、后市場等領域,未能深入到汽車智能化和網聯化的決策與控制的層面,也無法形成抱團參與國際競爭、掌握國際標準話語權的局面。智能交通、智慧城市尚未實現與汽車產業協同發展,汽車、通信、交通、互聯網等領域的跨行業融合式技術創新體系尚未建立。
(五)智能化基礎設施建設還需加強
智能網聯汽車的發展對包括道路交通基礎設施、通信和網絡基礎設施以及不同基礎設施間的互聯互通都有迫切需求。智能基礎設施建設前期投入較大、回報周期長,我國智能網聯汽車基礎設施與世界發達國家相比較為落后,目前還沒有國家層面的建設規劃,這是制約智能網聯汽車大規模應用的一個重要因素。
五、依托智能網聯汽車的汽車強國戰略設計
新時期建設汽車強國的核心任務,是以加快新一代信息技術與汽車產業深度融合為主線,緊抓國家推進實施「中國制造 2025」「互聯網 +」等戰略的重要機遇,依托智能網聯汽車產業發展,加快汽車產業轉型升級,全面提升產業核心競爭力,實現汽車產業由大變強的歷史跨越。這需要多途徑多路線齊頭并舉,踐行國家戰略的實現。
(一)以國家戰略為驅動,進行系統的頂層設計
以能源利用、制造強國、人工智能、信息安全等國家戰略的實現為導向,充分發揮我國新能源汽車產業、通信產業、互聯網產業用戶規模大、關鍵技術自主可控、具備全球標準話語權的優勢,以新能源汽車為載體,大力推進智能網聯汽車產業化體系構建、智能交通系統建設及車聯網產業應用。集聚相關行業和領域的資源,突破智能網聯汽車的關鍵技術、基礎支撐技術、信息通信技術、大數據應用平臺技術、綜合交通管理技術等自主的系統核心技術。
通過制造業強基工程、產業集群建設工程、基礎設施信息化建設工程、跨行業大數據管運平臺建設工程等重點任務開展建立完善的工程化實現體系。通過頂層統籌規劃和系列化的實施策略,同時達到以「新能源 + 智能化 + 網聯化 + 系統自主」為特征的汽車產業轉型升級和建立以「泛在互聯 + 智能交通 + 智慧城市 + 共享經濟模式」為特征的新型汽車社會生態目標。
圖 1 建設汽車強國戰略的頂層設計
該頂層設計的核心思想可以總結為:圍繞價值鏈配置資源鏈,整合資源鏈打造創新鏈,依托創新鏈貫穿技術鏈,依據技術鏈布局產業鏈,統籌產業鏈形成生態鏈。通過汽車工業轉型升級和新型汽車社會生態的建立,帶動其他相關行業的協同進步和國民經濟結構調整,從而凸顯汽車行業在國家總體發展進程中的重要地位,實現建設汽車強國的戰略目標,具體思路如圖 1 所示。
(二)建立跨界融合協同的技術創新體系
智能網聯汽車涉及汽車、通信、交通、信息技術等不同產業,產業鏈長,技術領域眾多,其發展非某單一行業或單位實體可以完全承載。通過建立跨界融合的技術創新體系,可以有效地跨行業跨部門統籌協調資源,形成協同創新的合力。并通過智能汽車相關領域關鍵技術的自主化突破拉動產業鏈的全面布局,同時探索全新的產業形態與管理模式,承載和踐行智能汽車強國發展戰略。
以解決智能網聯汽車關鍵技術空心化及探索未來新興產業領域關鍵技術為目的,基于國家頂層設計和協同創新的原則,整合現有資源開展產業前瞻技術、共性關鍵技術和跨行業融合性技術的研發,通過產學研用協同合作的機制創新、原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新等手段,實現產業在核心技術、關鍵技術和支撐技術的突破發展。
圖 2 跨界融合協同的技術創新體系
推動汽車企業與互聯網企業交叉創新,重點攻克環境感知、智能決策、協同控制等核心技術,促進傳感器、車載終端、操作系統等研發與產業化應用。打通技術研發、轉移擴散和產業化鏈條,形成以市場化機制為核心的成果轉移擴散機制,幫助及支撐自主品牌企業在智能網聯汽車全球競爭中占領技術制高點。跨界融合協同的技術創新體系架構,如圖 2 所示。
(三)構建自主產業鏈,培育「大」而「強」的自主品牌企業
目前我國智能網聯汽車的車載傳感器、高端處理芯片、車載計算平臺及底層操作系統等關鍵零部件因缺失核心技術而不得不依賴進口。在車載嵌入式系統、高精度導航平臺、車聯網通信和車載電子裝備等領域雖有一定的技術積累和產業基礎,但競爭優勢尚未形成。我國智能網聯汽車產業鏈尚不完整,還沒有具備世界影響力的整車及零部件制造企業巨頭。
因此,需充分發揮政府的引領作用,通過統籌規劃、政策引導、公共服務等手段促進產業發展環境的建設,做好統籌推進的頂層設計,出臺專項發展規劃或指導政策,設立支撐產業發展的重大專項,開展高速通信、數字地圖、高精度定位、交通運行大數據應用平臺等涉及國家信息安全層面的公共服務技術和能力建設。
在產業鏈條上,利用市場與資本手段,整合汽車、交通、互聯網、通信等各產業,結合我國互聯網產業創新優勢與汽車產業規模優勢,加快信息技術與汽車工業的融合發展,實現智能網聯汽車關鍵技術的快速商業化應用推廣,走出具有中國特色的「互聯網 + 汽車」之路。結合我國新能源汽車發展戰略,以電動汽車為突破口實現智能網聯汽車快速發展。結合我國北斗衛星定位系統建設,發展自主的高精度定位與地圖系統,實現智能汽車產業自主可控發展。
通過對芯片、傳感器、操作系統等產業鏈關鍵環節技術創新的大力支持,以核心技術的突破促進產品創新體系的建立和完善,提升骨干企業自主創新能力,提升產業競爭力。開展智能網聯汽車領域整車及關鍵零部件自主化能力建設和自主企業培育,推進建設零部件產業鏈并培育自主品牌企業集群。通過政策扶持、資本援助等途徑支持自主企業收購、兼并具有核心技術和品牌優勢的國外整車和零部件企業,逐步打造一批生產規模和經濟體量大、技術研發能力強的中國自主品牌世界級智能網聯汽車制造企業巨頭,搶占未來全球競爭的制高點。
(四)推進產業應用推廣,形成中國智能網聯汽車的影響力
汽車強國的表現,不但包括汽車行業經濟規模對國內生產總值(GDP)的貢獻,也包括汽車產業和文化對社會生態形成的導向,以及自主品牌企業在國內外的影響力等。因此,我國需大力推進智能網聯汽車的產業應用推廣,為智能汽車社會文明的形成及擴大中國汽車工業的全球影響力做好基礎支撐工作。
首先,應發揮中央和地方政府的協同作用,統籌調配資源,以推動我國智能網聯汽車產品應用與產業發展為目的,結合智能道路、智能城市建設,積極發展我國智能網聯汽車試點示范區、示范道路與示范城市,開展智能汽車在特定區域、開放道路、城市內與城際間等不同場景的示范運行與商業化應用。普及智能網聯汽車知識,提升公眾認知度,開展智能汽車涉及的倫理等問題探討,宣傳自主品牌智能汽車,為全面進入智能汽車社會做好準備。
其次,要結合 2022 年北京冬季奧林匹克運動會、雄安新區建設、智能道路與交通網絡快速發展等重要契機,進行智能汽車產業應用推廣。開展城市與城際智能汽車示范應用工程、智能城市與智能交通融合應用工程、一體化交通網絡應用示范工程。
最后,要依靠我國在通信技術和基礎設施建設方面的優勢,借助我國的「一帶一路」國家戰略向經濟帶沿線國家和地區提供「智能車輛 + 智能交通+ 基礎設施建設」一體化打包的城市智能交通解決方案,實現智能汽車產業相關領域的技術輻射和技術輸出,擴大產業技術影響力,實現「走出去」的強國戰略。
六、結語
建設汽車強國是以信息化技術為代表的新科技變革時代中國制造業轉型升級和國民經濟結構調整的必然選擇。
智能網聯汽車作為多行業、多領域深度融合交叉的新一代汽車產品,將會催生一系列新興的產業形態、經濟增長模式、新型汽車社會生態及汽車社會文明,必將是建設汽車強國產業鏈條上的核心節點。
通過依托智能網聯汽車產業的發展進行汽車強國戰略的頂層設計,可以搶抓全球汽車產業深度變革給我國帶來的戰略機遇,推動汽車產業轉型升級,加快實現我國從汽車大國向汽車強國的轉變。
-
智能交通
+關注
關注
12文章
802瀏覽量
43456 -
汽車工業
+關注
關注
2文章
116瀏覽量
29884 -
智能網聯
+關注
關注
4文章
604瀏覽量
23234
原文標題:以智能網聯汽車為載體的汽車強國戰略頂層設計
文章出處:【微信號:IV_Technology,微信公眾號:智車科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論