文/ 孫平文 孔春花
伴隨著全球化時代的高速發(fā)展,以及全球氣候變化問題,眾多國家已經采取相關行動,減少或禁止銷售燃油汽車。比如,英國、法國等國家將會在2035年左右全面執(zhí)行禁售燃油汽車法令。我國作為環(huán)境友好型、資源節(jié)約型國家,勢必會積極響應號召,并盡快制定禁止銷售燃油汽車法令。因此,大力發(fā)展新能源及智能網聯(lián)汽車,已經成為新世紀汽車領域的主要發(fā)展趨勢,同時應對全球環(huán)境變化問題。
基于以上發(fā)展現(xiàn)狀,智能網聯(lián)汽車產業(yè)是工業(yè)轉型的基本特點及趨勢。同樣互聯(lián)網技術、云計算技術、大數(shù)據(jù)技術、人工智能技術等多項高新技術為汽車新能源智能化產業(yè)發(fā)展提供了技術支撐。傳統(tǒng)汽車產業(yè)對環(huán)境的破壞及能源的損耗,已經不再適用于新時代新世紀的綠色發(fā)展。下一步汽車能源創(chuàng)新將采用混合動力形式,為世界汽車產業(yè)領域帶來巨大革新[1]??傊?,智能駕駛作為萬物互聯(lián)的良好載體。要想全方位創(chuàng)新新能源與智能網聯(lián)汽車的發(fā)展,僅僅借助車輛的智能化技術則遠遠不夠,還需要依靠道路環(huán)境、數(shù)據(jù)平臺、電磁兼容等技術的交互性。
由于傳統(tǒng)汽車對石油等資源的損耗嚴重,且全球石油存儲量不容樂觀,導致能源生產與消費嚴重威脅生態(tài)環(huán)境。為節(jié)約能源保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略,則借助可再生能源,大力發(fā)展新能源汽車。新能源汽車在設計理念上可實現(xiàn)零排放,產生的污染物能夠直接回收到發(fā)電過程,繼而有效控制污染物的排放。例如,新能源汽車之插電式混合動力汽車,該種混合型動力汽車,采用油-電混合的新常態(tài),可最大限度降低百分之三十的碳排放量。
現(xiàn)如今,我國新能源汽車產業(yè)領域在國家及政府的政策支持下,已經實現(xiàn)全方面的產業(yè)化及規(guī)?;l(fā)展。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2010年,我國新能源汽車產量不足10萬輛;2017年,我國新能源汽車產量則高達80萬輛左右;2020年及未來等年度,新能源汽車將逐漸取代純發(fā)動機汽車[2]。
1.國家政策支持的關鍵因素
新能源汽車的發(fā)展趨勢日漸壯大,與國家政策支持息息相關。同時,政策支持也是近代以來新能源汽車發(fā)展的重要性前提。在新能源汽車的起始階段及后續(xù)逐漸擴大的過程中,國家對新能源的政策也逐漸作出相關調整,以適應不同時期新能源汽車產業(yè)的發(fā)展。在2020年之前,國家對新能源汽車的補貼政策為:進一步完善針對性汽車補貼方法,優(yōu)化資金撥付方式,提高汽車企業(yè)生產門檻,并建立強有力的市場及部門監(jiān)管政策。通過調整與完善補貼政策與保障機制,構建良好的產業(yè)發(fā)展環(huán)境。在2020年之后,相信此整體思路不變,繼而更加適應市場發(fā)展的規(guī)律。
2.未來新能源汽車動力的形式及來源
據(jù)目前新能源汽車動力的發(fā)展形勢,可預計未來幾年動力來源為考慮以下幾個方面:一是,遵循建設環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的基本國情,以及新能源汽車工業(yè)革命的創(chuàng)新,依舊大力支持新能源汽車戰(zhàn)略性發(fā)展產業(yè);二是,新能源汽車的能源供給可以為油-電混合型、燃料電池-電混合型,無論哪一種混合型動力形式均離不開電能設備的支撐。鑒于此,新能源汽車充電設備的建設是限制汽車發(fā)展的重要因素。如今,國家已對充電基礎設施的建設作出鼓勵政策;三是,伴隨著高新技術及高新材料的誕生,標志著新能源汽車動力及部件設計環(huán)節(jié)將會注入全新的技術革新,進而提升新能源汽車的品質及質量,同時可以擴大消費者對新能源汽車的認同程度?,F(xiàn)階段,動力電池的關鍵材料已經在優(yōu)化設計與生產,彰顯更加卓越的性能優(yōu)勢;四是,根據(jù)地方性戰(zhàn)略發(fā)展及級消費者的基本需求,建設新能源汽車指標配置[3]。
1.智能網聯(lián)車產業(yè)發(fā)展處于初期階段
與西方國家相比,我國智能網聯(lián)車發(fā)展起步較晚,在21世紀初期,著手于智能交通技術的研究,2010年到2015年,智能網聯(lián)車的概念才被大眾所熟知。根據(jù)智能網聯(lián)汽車領域的發(fā)展現(xiàn)狀,國家出臺一系列產業(yè)政策,促進產業(yè)化發(fā)展規(guī)模。鑒于此,眾多互聯(lián)網企業(yè)積極參與產業(yè)布局及產品技術研發(fā),繼而取得顯著性研究成果。預計2021年到2015年基本建成產業(yè)鏈與智能交通體系,可減少80%以上的汽車交通事故。
2.國家重視智能網聯(lián)車產業(yè)發(fā)展
目前,國家將智能網聯(lián)車上升到戰(zhàn)略級地位,加快智能化互聯(lián)網與交通運輸領域的高度結合,構建智能化、網絡化的產業(yè)生態(tài)體系,以實現(xiàn)萬物互聯(lián)的究極發(fā)展方向。另外,為加強智能網聯(lián)技術試驗與示范,加速關鍵技術的研發(fā)與產業(yè)化發(fā)展,建立了眾多的智能網聯(lián)汽車試點示范以及制造試點示范。
3.智能網聯(lián)車與多方參與生產研究
為了結合各方面的綜合研究技術,共同創(chuàng)建智能網聯(lián)車產業(yè)新環(huán)境,汽車工程學聯(lián)合各個部門及相關參與方成立產業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟。例如,互聯(lián)網企業(yè)在積極布局創(chuàng)新智能網聯(lián)車產業(yè)技術。如,阿里巴巴聯(lián)合上汽合作生產智能汽車;華為企業(yè)每年都投資巨額資金,用于智能汽車技術的研究;清華大學等高校同樣對聯(lián)網技術作出優(yōu)化與創(chuàng)新,繼而在無人駕駛新能源汽車方面取得重要進展[4]。
1.發(fā)展與推廣人工智能技術
人工智能技術具有深度學習的基本優(yōu)勢,而應用于智能網聯(lián)汽車中,則為其產業(yè)發(fā)展提供創(chuàng)新因素。深度學習優(yōu)勢依據(jù)海量的大數(shù)據(jù)資源,并逐漸取代傳統(tǒng)的學習方式。但是人工智能技術在深度學習的研究上還存在著一些缺陷,比如內部機制不完善、邊界條件界限不明等?;诖耍斯ぶ悄芗夹g在應用及創(chuàng)新階段,需借助完善的集成方式,保證安全性、穩(wěn)定性的應用性能。
2.加快自主智能與智能技術的融合
在智能網聯(lián)車汽車技術應用中,需加快融合自主式智能與互聯(lián)式智能技術,使類型系統(tǒng)從突破性時空維度感知無人駕駛汽車周邊環(huán)境。一方面,自主智能技術預測周邊路段的危險情況,可為安全行駛提供前提;另一方面,自主智能技術能夠快速的感知交叉口盲區(qū)以及車輛覆蓋盲區(qū)的環(huán)境信息,以保證在空間角度上充分掌握周圍的交通情況。對此,將自主智能技術和網絡智能技術相融合,兩者配合設計于智能網聯(lián)汽車技術研發(fā)中,彰顯其技術性的優(yōu)勢,提高行車質量與舒適感。
3.提高高速自駕與低速自駕系統(tǒng)的體驗
智能網聯(lián)車在高速公路上自動駕駛,對于突發(fā)情況具有明顯的優(yōu)勢。由于公路均具備明確的車道線和標志,且交通環(huán)境較為簡單,所以借助車輛養(yǎng)護系統(tǒng)輔助駕駛功能在高速或低速道路上行駛時格外適用。
電磁兼容,簡稱EMC,是指電氣及電子設備在共同的電磁環(huán)境中可執(zhí)行各自的基本功能,作為一種共同狀態(tài)。即新能源技術及智能網聯(lián)技術可以在同一電磁環(huán)境中工作,且各種設備均能正常運行,互不干擾,以達到兼容的目的。電磁兼容技術有兩點要求:一是,新能源汽車的電氣及電子設備具備抵抗外界電磁干擾的能力;二是,智能網聯(lián)汽車電氣及電子設備對外發(fā)射的電磁干擾不能超過預先設定的數(shù)值,并遵循在滿足條件的情況下,盡可能的降低電磁干擾。
為了保證電磁兼容設計的正確性與可靠性,在新能源智能網聯(lián)汽車研究階段,必須綜合評價設備的電磁兼容性能,并對其各種設備的干擾源、干擾量及傳感器敏感度等方面作出定點測量,以滿足電磁兼容的標準與規(guī)范。與此同時,在汽車設備生產及制造過程中,找出各個環(huán)節(jié)與電磁兼容技術方面的薄弱問題,可以為后續(xù)的設計與優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。除此之外,電磁兼容技術的理論技術結果需要借助多項實驗來分析與檢驗,而城市里電磁環(huán)境復雜,要想找到合適的電磁兼容場地實驗環(huán)境,可以通過模擬實驗場的電波暗室。總之,伴隨著新能源、智能網聯(lián)技術的發(fā)展與進步,電磁兼容問題也格外突出,加強電磁兼容理論研究,推廣成熟的電磁兼容技術,是解決電磁兼容技術與新能源智能網聯(lián)相關產業(yè)的重要依據(jù)。
綜上所述,為促進我國新能源智能網聯(lián)汽車的發(fā)展,需要實施產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,構建產業(yè)標準化體系,加強新能源智能化技術及電磁兼容技術的研究。希望本文對新能源及智能網聯(lián)汽車發(fā)展及電磁兼容的理論研究,可為同領域的學者提供借鑒價值。