法蘭克福國際車展的新技術(shù)

衛(wèi)東

在以“未來已來”（Future now）為主題的2017法蘭克福國際汽車展（IAA）上，呈現(xiàn)出涵蓋電氣化動力總成、自動駕駛技術(shù)和數(shù)字化解決方案多項創(chuàng)新成果，這些創(chuàng)新技術(shù)將引領(lǐng)新的出行方式。

在本次法雷奧展出的創(chuàng)新成果中，電氣化技術(shù)是重中之重。該類技術(shù)能夠在包括汽油、柴油、混合動力或電動技術(shù)在內(nèi)的任何一類動力總成系統(tǒng)中，幫助車輛實現(xiàn)節(jié)能減排。例如，法雷奧研發(fā)的48V動力總成系統(tǒng)解決方案極具價格優(yōu)勢，能夠使混合動力和純電動汽車適用于更廣泛的市場。為了能更好地實現(xiàn)節(jié)能減排，法雷奧不斷尋求技術(shù)突破，并未在電氣化這個單一解決方案上止步不前。以材料為例，法雷奧以復(fù)合材料替代車輛結(jié)構(gòu)零部件中的鋼成分，在不影響剛性的情況下，幫助車輛減重30%。車身重量越輕，車輛的能耗也就越少。

在自動駕駛領(lǐng)域，法雷奧擁有業(yè)內(nèi)最全面的傳感器產(chǎn)品矩陣，涵蓋超聲波探測系統(tǒng)、攝像頭、激光雷達(dá)掃描儀和雷達(dá)系統(tǒng)。這些技術(shù)就像車輛的眼睛和耳朵，使車輛變得“耳聰目明”；另一方面，法雷奧的軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集、整理傳感器接收到的各項數(shù)據(jù)，過程就如同人類的大腦處理五大感官信息一樣。更值得一提的是，法雷奧還涉足人工智能領(lǐng)域，賦予車輛自我學(xué)習(xí)的能力。在2017法蘭克福車展上，法雷奧SCALA？激光掃描儀也是全場焦點，這是目前該類產(chǎn)品中第一個、也是惟一一個實現(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品。SCALA？激光掃描儀于2017年進(jìn)入市場，充分展現(xiàn)出法雷奧研發(fā)觸手可及的尖端技術(shù)的強(qiáng)大實力。

此外，法雷奧所研發(fā)的數(shù)字化解決方案也為全新的服務(wù)奠定基礎(chǔ)。例如，此次法蘭克福車展上亮相的MovInBlue？。該技術(shù)能夠為駕駛員和車隊管理員提供安全的、以智能手機(jī)為媒介的虛擬鑰匙，在節(jié)省時間的同時，提供更加便捷、簡單的車輛共享服務(wù)。

法雷奧為城市及多功能車輛配備了12V和48V輕度混合動力系統(tǒng)；法雷奧西門子新能源汽車合資公司則為轎車、高級轎車和SUV研發(fā)高壓（高于60V）混合動力、插電式混合動力和純電動的解決方案。法雷奧還展出一系列技術(shù)成果，以應(yīng)對溫室氣體排放挑戰(zhàn)，其中包括起/發(fā)電一體機(jī)、增壓器、電池冷卻系統(tǒng)、熱泵設(shè)備，以及能夠為車身減重的新型有機(jī)材料等。

旨在替代傳統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)和啟動機(jī)，法雷奧的起/發(fā)電一體機(jī)可在車輛制動的瞬間，自動且平滑地關(guān)閉發(fā)動機(jī)；并在駕駛員踩下油門時，再次瞬時啟動，從而避免不必要的燃料消耗，減少CO2排放。輕踏油門，發(fā)動機(jī)隨即安靜地啟動，駕駛者不會感到任何抖動。該設(shè)備可在400ms重新啟動——而人類眨一次眼所需時間也是100至400ms。法雷奧12V皮帶式起/發(fā)電一體機(jī)能夠與發(fā)動機(jī)輕松整合、無縫銜接，降低安裝成本，其可適用于各類變速器系統(tǒng)，無論是手動還是自動變速器。

法雷奧研發(fā)的混合動力系統(tǒng)將傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)與低壓（48V）電動機(jī)相結(jié)合，并能夠與目前生產(chǎn)的各類車輛兼容，是汽車制造商最具性價比的混合動力技術(shù)之選。相比高壓混合動力解決方案，法雷奧48V動力總成系統(tǒng)的成本極具優(yōu)勢。作為法雷奧輕度混合動力技術(shù)，48V動力總成系統(tǒng)能夠從剎車和減速中回收能量，并將其儲存在電池內(nèi)，然后再為車輛提供動力。這款起/發(fā)電一體機(jī)最高可降低10%的燃料消耗量和CO2排放。此外，該項技術(shù)還為車輛眾多新功能的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)，其能提供的其他優(yōu)勢包括：該技術(shù)可在20s內(nèi)將動力提升至最高15kW，而平均動力為8kW，加速時為車輛提供額外動力，從而在不增加油耗的基礎(chǔ)上增加駕駛舒適性；為車內(nèi)供電，以滿足日益增多的車載電氣化應(yīng)用及功能的需求；短途及交通擁堵時的純電動駕駛模式。

法雷奧西門子新能源汽車合資公司已研發(fā)出一套將電機(jī)與控制器（或電子控制設(shè)備）相結(jié)合的系統(tǒng)，從而使車輛在無需額外油耗的情況下，獲得跑車級的卓越動力；并在無需安裝4×4傳動系統(tǒng)所需的機(jī)械部件，即可享受四輪驅(qū)動的全部性能。沃爾沃率先將這些創(chuàng)新成果應(yīng)用在其頂級轎車S90和XC90 T8四輪驅(qū)動插電式混合動力車上。與內(nèi)燃機(jī)相連接的電氣化動力總成系統(tǒng)可使車輛的動力達(dá)294kW，扭矩達(dá)640Nm，并實現(xiàn)低排放（每公里59g CO2排放量）和中等燃料消耗（新歐洲駕駛工況每百公里2.5L CO2排放量）。

法雷奧48V電子增壓器比渦輪增壓快幾乎7倍。發(fā)動機(jī)小型化是降低車輛能耗的有效途徑之一，為了提供所需要的動力并保持原有性能水平，在動力系統(tǒng)中加入渦輪增壓，使發(fā)動機(jī)的廢氣變廢為寶，是目前常見的標(biāo)準(zhǔn)做法之一。然而這個方法的缺點在于渦輪增壓器的反應(yīng)時間相對較長，使發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速時出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。法雷奧已經(jīng)研發(fā)出一款電子增壓器，能夠在車輛低轉(zhuǎn)速水平為車輛增加額外扭矩。渦輪增壓的啟動通常需要1.5至2s，而法雷奧48V電子增壓器的啟動僅需220ms，比渦輪增壓器快6.8倍。該解決方案可與汽油、柴油和混合動力發(fā)動機(jī)相整合，同時也可適用于12V和48V的電氣系統(tǒng)。

法雷奧環(huán)保型熱泵系統(tǒng)是全球首秀。冬季在市內(nèi)駕駛時，純電動駕駛模式下車廂加熱所需的能量相當(dāng)于車輛運(yùn)行所需的能量。在這一情況下，熱管理系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是在盡可能少的能耗下，仍然確保乘客享受預(yù)期的駕乘舒適度。與傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)相比，該解決方案可幫助電動汽車，在0℃至15℃的氣溫環(huán)境中，增程約15%；在零下20℃至0℃的氣溫環(huán)境中，增程約30%。該技術(shù)將于2017年底之前，在一款高端車型上量產(chǎn)。

法雷奧輕量化復(fù)合材料為車身減重約30%也是全球首秀。法雷奧的輕量化復(fù)合型材料由玻璃纖維浸漬樹脂構(gòu)成。該材料最初應(yīng)用于車輛前端組件中，是極具剛性并符合性能要求的優(yōu)質(zhì)材料。該材料與鋼材料具有同樣的減震能力，可確保駕駛安全性。

未來汽車的趨勢將趨近自動化和互聯(lián)化。多年來，法雷奧持續(xù)致力于自動駕駛的研究，其研發(fā)的自動泊車系統(tǒng)已配備在全球1200萬輛車上。在自動駕駛系統(tǒng)中，傳感器是最必不可少的組成部分，法雷奧提供了市場上最全面的產(chǎn)品組合，包括：超聲波傳感器、攝像頭、雷達(dá)和LiDAR（激光雷達(dá)）。此外，法雷奧也是全球惟一一家量產(chǎn)激光掃描儀的零部件供應(yīng)商。法雷奧XtraVue超級視距集成了安裝于車身的遠(yuǎn)程通訊天線、激光掃描儀和法雷奧攝像系統(tǒng)。它能讓駕駛者對道路狀況一目了然，甚至包括視野之外的路況。它還能將其它互聯(lián)車輛拍攝的流視屏和道路基建設(shè)施攝像頭拍攝的影像呈現(xiàn)在車內(nèi)顯示屏上。對駕駛者而言，他們就好像具備了透視前方障礙物的能力，這將為他們的駕駛決策提供更為充分的信息，讓駕駛行為更加安全，尤其對于超車行為特別重要。

在此次法蘭克福車展上，法雷奧全球首秀了Park4U？Home技術(shù)。該技術(shù)能讓車輛在極為復(fù)雜的環(huán)境中，也能實現(xiàn)自動泊車。當(dāng)駕駛者選擇手動停車時，系統(tǒng)便開始學(xué)習(xí)路徑（最長50m）和周邊環(huán)境，以便下次自行完成。駕駛者可以通過智能手機(jī)控制車輛，即使遇到障礙物，系統(tǒng)也可通過攝像頭、超聲波傳感器和激光掃描儀收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動泊車。Park4U？Home系統(tǒng)擁有12個傳感器、四個攝像頭、一個SCALA激光掃描儀和一個融合控制單元。在2016年，法雷奧集團(tuán)50%的訂單量來自于近三年未出現(xiàn)的創(chuàng)新產(chǎn)品，這充分證明了法雷奧的創(chuàng)新戰(zhàn)略正在開花結(jié)果。

本次法蘭克福車展，大陸集團(tuán)以安全、清潔、經(jīng)濟(jì)和無壓力出行為主題。為了更好地展示最新駕乘解決方案：輔助駕駛和自動化駕駛、電氣化以及互聯(lián)性，大陸集團(tuán)特地將展廳仿建成大型城市商業(yè)廣場，設(shè)有三條人行道，供參觀者步行參觀公司的創(chuàng)新產(chǎn)品。廣場上還有交互展示，帶領(lǐng)參觀者穿越時空，體驗未來的無壓力城市出行。

首先是大陸集團(tuán)城市駕乘體驗（CUbE）。在未來，像這樣的自動化駕駛出租車將會在公共交通系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用，有效解決“第一公里和最后一公里”的問題，實現(xiàn)從城市到郊區(qū)的無縫及無壓力出行。這一開發(fā)平臺運(yùn)用了全方位的科技以及公司多年的經(jīng)驗，涉及到多個領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)，包括傳感器、電子控制元件、軟件算法、輪胎、表面材料、剎車制動系統(tǒng)以及動力總成技術(shù)。高分辨率激光3D成像雷達(dá)實時提供詳細(xì)的汽車外圍環(huán)境圖像，新車型中的零部件無需為此進(jìn)行任何機(jī)械方面的改動。高分辨率的汽車環(huán)境傳感器是為自動化駕駛環(huán)境創(chuàng)建的全方位三維模型的重要組件，可全天提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，且不受惡劣氣候條件干擾。

在2025概念駕駛座艙中，大陸集團(tuán)提出了現(xiàn)實與虛擬世界的并行融合。借助高科技眼鏡，參觀者們可一覽由計算機(jī)生成的未來駕駛座艙影像。未來的駕駛座艙可適應(yīng)多種多樣的駕駛狀況，并能變換表面，只向駕駛?cè)藛T提供實時駕駛所需的操作裝置和顯示器。

在與汽車的智能輪胎完美結(jié)合后，所有創(chuàng)新技術(shù)都將發(fā)揮出最大的潛力。在2017法蘭克福國際車展上，大陸馬牌輪胎發(fā)布了兩項全新輪胎技術(shù)概念ContiSense和ContiAdapt，此技術(shù)能夠?qū)喬ミM(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，并根據(jù)實時路況調(diào)整輪胎性能，致力提高駕駛安全性及舒適性。

ContiSense利用內(nèi)嵌在輪胎的傳感器持續(xù)監(jiān)測胎紋深度和溫度，并通過導(dǎo)電橡膠將電信號發(fā)送至車載接收器，從而實現(xiàn)智能監(jiān)測。如果監(jiān)測值高于或低于預(yù)設(shè)數(shù)值，系統(tǒng)會在第一時間提醒車主。如果系統(tǒng)檢測到有任何異物刺穿胎面，輪胎內(nèi)置電路就會立即閉合，并向車主發(fā)出警報。而現(xiàn)有的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)大多在胎壓開始下降時才發(fā)出警告，相比之下，ContiSense 系統(tǒng)的反應(yīng)速度更快。未來，ContiSense系統(tǒng)將內(nèi)置更多可獨立使用的傳感器，以實現(xiàn)對路況的實時感應(yīng)與監(jiān)測，如路面溫度、是否有雨雪等。同時，監(jiān)測數(shù)據(jù)可實時傳輸?shù)杰囕d電子設(shè)備或者通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)。

ContiAdapt則通過集成在車輪的微型壓氣機(jī)調(diào)整胎壓，配以可調(diào)整寬度的輪輞，從而根據(jù)不同路況調(diào)整輪胎與地面接觸塊的大小，而輪胎與地面的接觸塊是影響駕駛安全性及舒適性的決定性因素。ContiAdapt系統(tǒng)通過四種不同的組合實現(xiàn)輪胎與濕地、崎嶇路面、濕滑路面和正常路況的完美適應(yīng)。例如，在光滑、干燥的路況下，較小的輪胎接觸面與高胎壓相結(jié)合有助于實現(xiàn)低滾動阻力和節(jié)能駕駛。相反，在濕滑路況下，較大的輪胎接觸面與較低胎壓可確保出色的抓地力。另外，ContiAdapt系統(tǒng)支持低至1bar的常規(guī)胎壓，以應(yīng)對極端路況，例如雪堆或危險的結(jié)冰路面。

米其林公司在德國法蘭克福車展上發(fā)布了全新的米其林PRIMACY 4輪胎，主打出色持久的安全性能表現(xiàn)。值得一提的是，從剛開始使用到磨損極限（胎紋深度1.6mm）前，米其林PRIMACY 4輪胎都一直擁有出色的濕地制動性能。米其林集團(tuán)總裁盛納德（Jean-Dominique Senard）先生在車展上表示：“我們致力于在保證駕駛者和乘客安全的前提下，提供更持久耐用的輪胎產(chǎn)品?！痹摽钶喬?018年1月起在歐洲正式上市。