電動汽車發(fā)展與設(shè)計趨勢分析

李艷 王欣 龐燕爽

摘要：隨著工業(yè)4.0時代的推進，電動汽車行業(yè)發(fā)展如火如荼，諸多企業(yè)推出智能化電動汽車。依托高新技術(shù)發(fā)展的電動汽車，對傳統(tǒng)汽車行業(yè)產(chǎn)生了顛覆性的影響。文章通過探討智能化在電動汽車行業(yè)的應(yīng)用趨勢，以及未來電動汽車設(shè)計要點，對電動汽車行業(yè)的發(fā)展進行深入了解，以期對電動汽車行業(yè)進行更深層次的思考。

關(guān)鍵詞：智能化;共享化;網(wǎng)聯(lián)化

中國分類號：TB472 文獻標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）02-0139-02

在能源危機和環(huán)境污染等問題日益加劇的情況下下，電動汽車的應(yīng)用正被世界各國列為一項重要的發(fā)展計劃。我國在“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃中制定了一系列促進電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，力求通過電動汽車和智能網(wǎng)聯(lián)汽車帶動新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。我國汽車產(chǎn)業(yè)的升級轉(zhuǎn)型對國家培育新動能，發(fā)展新經(jīng)濟具有重要意義”?？v觀世界各國現(xiàn)今電動汽車的發(fā)展，智能化是其中顯著的一項特征?，F(xiàn)今各種高新技術(shù)如大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等相繼應(yīng)用于各種領(lǐng)域，這些高新技術(shù)同樣廣泛應(yīng)用在以電動汽車為代表的交通運輸領(lǐng)域，正廣泛的推動著新型交通方式的變革。智能化和電動化將成為汽車“2.0時代”的兩個重要特征。電動汽車的發(fā)展為汽車智能化奠定了良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)燃油汽車只能作為交通運輸工具，主觀能動性依然掌握在人類手中?，F(xiàn)今以電機、電控為基礎(chǔ)的電動汽車，讓未來汽車行業(yè)智能化、自動化、一體化有了實現(xiàn)的可能性。如今電動汽車的發(fā)展剛剛進入一個起步階段，但是各國對未來電動汽車發(fā)展成為定局基本達成共識，如何構(gòu)建一個完整、共通的電動汽車發(fā)展系統(tǒng)值得各國共同探索，智能化電動汽車系統(tǒng)的構(gòu)建和探索將推動未來電動汽車行業(yè)逐步發(fā)展。

1 電動汽車的概念及主要類型

節(jié)能減排政策主導(dǎo)下，我國大力發(fā)展新能源汽車，新能源汽車是指動力來源采用非常規(guī)燃料，車輛的綜合控制動力和驅(qū)動方面采用先進技術(shù)，具有技術(shù)原理先進、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性強的汽車。新能源汽車主要包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車和氫發(fā)動機汽車?，F(xiàn)今大力發(fā)展的新能源汽車主要是指電動汽車。電動汽車是指動力系統(tǒng)全部或部分由電能驅(qū)動電機產(chǎn)生動力的汽車。其對環(huán)境影響較傳統(tǒng)汽車較小，能夠充分實現(xiàn)能源利用的多樣化，能源轉(zhuǎn)換效率高，因此具有良好的前景。按照現(xiàn)今技術(shù)發(fā)展方向及車輛驅(qū)動原理，電動汽車可劃分為純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）以及燃料電池汽車（FCEV）三種類型，目前市面上純電動汽車占主流。

2 電動汽車的發(fā)展趨勢

2.1 網(wǎng)聯(lián)化

電動汽車網(wǎng)聯(lián)化主要是指車聯(lián)網(wǎng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)（lnternet of Vehicles）是從物聯(lián)網(wǎng)（lnternet of Things）引申出來的一種概念，是指在車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)通信協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)，以V2X的模式進行無線通訊和信息交換，是實現(xiàn)交通管理智能化、信息服務(wù)動態(tài)化、車輛控制智能化的一體化網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的典型應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)可以簡單概括為車體本身和外部各種信息源的信息交換。車內(nèi)網(wǎng)通過傳感器將車內(nèi)以及車外部的傳感器及攝像頭等部分進行數(shù)據(jù)整合，這些設(shè)備可以看作聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)中樞”。汽車生產(chǎn)制造時提前配備好相應(yīng)設(shè)備的可以稱之為前裝車聯(lián)網(wǎng)，通過后期安裝車載終端的方式獲取車輛相關(guān)的數(shù)據(jù)的方式稱之為后裝車聯(lián)網(wǎng)，這一類型的代表有騰訊的路寶盒子，通過在汽車OBD（車載自動診斷系統(tǒng)）接頭加裝設(shè)備獲取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)傳輸。車內(nèi)網(wǎng)需要對外進行實時數(shù)據(jù)的傳輸，這方面主要應(yīng)用到DSRC和LTE-V這兩種技術(shù)。DSRC是早期采用的一種技術(shù)，這種技術(shù)主要用于短距離通信，使用原理類似于在途中設(shè)置Wi-Fi，這種技術(shù)信號傳輸速度快，適合短距離范圍內(nèi)通。LTE-V可以說是給車聯(lián)網(wǎng)定制的LTE，目前我們使用的主流蜂窩移動通信是4G LTE，LTE-V依托現(xiàn)有的LTE基站，可以實現(xiàn)大范圍覆蓋通信，但是目前相較DSRC，它的時延更長。目前沒有主流的車聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，我國較傾向于采用LTE-V。5G時代的到來，或許能為車輛網(wǎng)的發(fā)展帶來全然不同的改變。

2.2 智能化

汽車智能化是目前汽車行業(yè)的熱點之一。所謂智能汽車就是在汽車網(wǎng)聯(lián)化的基礎(chǔ)上，使汽車具備復(fù)雜環(huán)境感知及智能決策、協(xié)同操控等功能，真正能夠代替人操縱汽車，達到安全、舒適、高效、節(jié)能的目的。汽車智能化體現(xiàn)在動力、駕駛模式、安全系統(tǒng)、人機交互等諸多方面，有別于傳統(tǒng)物理觸感操控，電子元器件和傳感器的增強，現(xiàn)今很多命令的執(zhí)行可以通過觸摸屏實現(xiàn)，語音控制也逐漸成為人與車進行互動的主要方式，臉識別技術(shù)的應(yīng)用，用戶不需要鑰匙也可以啟動汽車。智能化為核心的電動汽車發(fā)展趨勢，汽車的使用模式也將產(chǎn)生翻天覆的變化。自動駕駛是很多企業(yè)都在進行探索的一個方向，自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用，可以節(jié)省人力資源的使用，不會駕駛汽車的人群使用汽車也將更加方便。目前電動汽車劃分為六個等級，行業(yè)發(fā)展在L3、L4范圍，可以在大部分情況下由汽車自主駕駛，同時也可以將控制權(quán)交還給司機?，F(xiàn)今行業(yè)發(fā)展具有代表性的國外有特斯拉ModelS、谷歌Waymo，國內(nèi)有百度Apollo。自動駕駛雖然在國外有實際上路車型，由于交通問題及技術(shù)的不成熟性，國內(nèi)尚未開放城市主干道自動駕駛，目前自動駕駛也多是應(yīng)用在一些園區(qū)、廠房等封閉領(lǐng)域，負責(zé)一些清潔、物流、運載等任務(wù)。

2.3 共享化

隨著世界范圍內(nèi)信息技術(shù)革命的發(fā)展，平臺整合各類資源的能力增強，可以根據(jù)人們的多樣化需求實現(xiàn)供需雙方的快速匹配，在這樣的背景下，共享經(jīng)濟應(yīng)運而生，且對傳統(tǒng)經(jīng)濟模式產(chǎn)生了顛覆性的影響。共享自行車、共享充電寶.共享停車等共享經(jīng)濟已經(jīng)紛紛落地，汽車共享也被認為是共享經(jīng)濟下一代最佳應(yīng)用之一。共享汽車不僅僅包含汽車產(chǎn)品的使用共享，也包含研發(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售等環(huán)節(jié)的共享，甚至還涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、政策環(huán)境、汽車文化等方面的共享。目前共享汽車發(fā)展較為普遍的是汽車產(chǎn)品的共享使用，典型形式就是汽車的分時租賃模式，汽車共享模式發(fā)展已久，上世紀(jì)40年代瑞士就已經(jīng)出現(xiàn)，共享汽車對降低出行成本、緩解交通擁堵等汽車發(fā)展帶來的諸多社會問題具有重要意義，電動汽車與共享汽車的結(jié)合也被普遍認為是未來城市交通的最佳解決方案。共享電動汽車出行成本低，能源消耗小，對于解決城市擁堵等汽車發(fā)展帶來的社會問題具有重要意義。共享汽車對于培養(yǎng)用戶電動汽車使用習(xí)慣，幫助企業(yè)采集使用數(shù)據(jù)，推廣電動汽車使用也具有重要價值。作為一種顛覆性的經(jīng)濟模式，目前共享汽車發(fā)展遇到一些瓶頸，但汽車共享化趨勢不可逆轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)布局應(yīng)綜合考慮，加快電動汽車共享化進程。

3 電動汽車的設(shè)計趨勢

3.1 交互性增強

在電動汽車智能化的發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上，汽車的交互方式也較傳統(tǒng)汽車發(fā)生了很大變化。多通道融合交互在電動汽車行業(yè)得到了充分發(fā)展。視覺交互作為主要的交互渠道，車載顯示不斷朝著大屏幕、高分辨率、新形態(tài)發(fā)展。顯示內(nèi)容數(shù)量和維度快速上升，多屏顯示將成為重要顯示方式，顯示媒介更加多樣化，不同位置和多種介質(zhì)都會成為信息顯示的載體，平視顯示將成為重要的顯示方式。語音交互成為標(biāo)配，語音交互的應(yīng)用提高了駕駛的安全性，手勢交互擺脫了實體設(shè)備的束縛，用戶能夠采用一種更自然的交互方式。多通道融合交互方式的綜合應(yīng)用，將會給用戶帶來不同的駕駛體驗。

3.2 輕量化設(shè)計

新材料在汽車行業(yè)的應(yīng)用讓汽車造型更加多樣化，3D打印技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了大量的開模費用，同時汽車的材質(zhì)選擇和造型表現(xiàn)更加多樣化。碳纖維這類輕量化材料的使用在保證車聲堅固性的同時降低車體重量，從而實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的。自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用，道路交通事故發(fā)生的可能性大大降低，汽車本身笨重的防撞結(jié)構(gòu)也將相應(yīng)減少。汽車充電技術(shù)的發(fā)展，無線充電在未來能夠做到隨用隨充，汽車車載電池的容量也將會縮減。諸多因素的影響，汽車輕量化設(shè)計也將成為趨勢。

3.3 個性化定制

個性化需求定制能夠滿足用戶使用習(xí)慣，電動汽車的個性化定制不同于以往更改產(chǎn)品配色，增加內(nèi)飾這些方面，未來電動汽車個性化定制將融合科技、情感，帶給人們智能化的感受。生物識別與感知技術(shù)的發(fā)展賦予汽車智能個性化感知的能力。人臉識別、指紋識別等生物識別技術(shù)依托大數(shù)據(jù)的整合技術(shù)，將成為汽車個性化的核心趨勢。在用戶身份信息識別的基礎(chǔ)上，通過對個人信息的整合，記載用戶使用習(xí)慣，自動調(diào)節(jié)車內(nèi)設(shè)施使之符合用戶操作。結(jié)合生理心理感知技術(shù)，對身體健康狀態(tài)進行監(jiān)控，提醒駕駛?cè)藛T確保行車安全。

4 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)思維影響下的電動汽車行業(yè)，更加注重用戶體驗。如今用戶消費漸趨理性，電動汽車發(fā)展尚處初期，補貼政策收緊的情況下，抓住消費者的就相當(dāng)于搶占先機。未來汽車并不僅僅是交通工具，它可以賦能多種場景，變成一個移動生活空間。從選購汽車到汽車結(jié)束使用這整個過程，以新零售的方式來重構(gòu)用戶體驗過程，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動打造智能化用車、養(yǎng)車旅程。電動汽車是未來汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢，現(xiàn)今發(fā)展處于初期階段，很多方向受到人們質(zhì)疑，但隨著市場檢驗和技術(shù)升級，未來汽車行業(yè)將會呈現(xiàn)出全新的狀態(tài)。各種高新技術(shù)對汽車行業(yè)的滲透和交叉融合，將會創(chuàng)造出一種全新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，分析電動汽車的發(fā)展趨勢，總結(jié)電動汽車設(shè)計方向，有助于我們更深層次了解電動汽車的發(fā)展。

參考文獻

[1]周志敏，紀(jì)愛華.電動汽車充電站（樁）工程設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2017：1-5.

[2]電動汽車行業(yè)復(fù)興背景及電動汽車產(chǎn)業(yè)深度解讀[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1 565551 67092951 8&wfr=spider&for=pc，2018

[3]關(guān)于“車聯(lián)網(wǎng)”的最強科普[EB/OL].https：//www.dl ev.com/news/jish u/82 906，2018

[4]共享汽車發(fā)展縱橫觀：如何突破現(xiàn)有局面，形成規(guī)模效應(yīng)？[EB/OL]. https：//www.dlev.com/news/shichang/70736，2018