新能源汽車智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)與研究

葛智聰

(江蘇省淮安技師學(xué)院 交通工程學(xué)院，江蘇 淮安 223001)

0 前言

隨著經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展，汽車行業(yè)正在不斷地向低碳化、信息化及智能化等方向發(fā)展，新能源汽車集中體現(xiàn)了環(huán)保和智能的主要特征，并體現(xiàn)在產(chǎn)品本身和制造使用的全過(guò)程中。在我國(guó)新能源汽車是當(dāng)前全社會(huì)關(guān)注的、高速發(fā)展的熱點(diǎn)，在傳統(tǒng)汽車整體銷售增幅降低的情況下，新能源汽車產(chǎn)銷同比大幅度增加，新能源汽車市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。在國(guó)家、地方政策和措施的不斷鼓勵(lì)下，新能源汽車從研發(fā)制造到產(chǎn)業(yè)鏈配置都得到了迅速發(fā)展。在《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中，新能源汽車是10個(gè)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一。

1 新能源汽車智能化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 新能源汽車的產(chǎn)品智能化

我國(guó)新能源汽車的供能形式目前主要是混合動(dòng)力、天然氣、電能、太陽(yáng)能等，其中應(yīng)用最廣泛的是電能。新能源汽車種類大致分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、太陽(yáng)能汽車等。

目前，汽車智能化是純電動(dòng)汽車發(fā)展的方向，由于純電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源完全是電力，因此車輛的各類轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)，以及空調(diào)都是來(lái)自電驅(qū)動(dòng)。在此條件下，各種傳感、傳輸信息和電信號(hào)緊密相連，因此容易實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知、規(guī)劃和決策，通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、融合信息、人工智能及控制技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)良性的人車交互，容易實(shí)現(xiàn)汽車的智能化發(fā)展。當(dāng)前，世界上各大科技公司都在努力實(shí)現(xiàn)新能源汽車智能化，如谷歌、特斯拉等，與此相關(guān)的無(wú)人駕駛技術(shù)也在不斷向前推進(jìn)，但無(wú)人駕駛技術(shù)的可靠性及其推廣應(yīng)用，仍需要市場(chǎng)的長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證。

1.2 新能源汽車的制造智能化

未來(lái)的制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和核心內(nèi)容就是智能化制造，這也是我國(guó)促進(jìn)工業(yè)改革及實(shí)現(xiàn)建設(shè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的重大舉措。汽車行業(yè)正逢轉(zhuǎn)型時(shí)期，大量資本都紛紛涌向了新能源汽車及其關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零件的制造方面，這在一定程度上加速了新能源汽車制造的智能化。汽車行業(yè)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求及激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境都要求汽車制造表現(xiàn)出更高的靈敏度和智能化。伴隨著新能源汽車性能的完備、功能的多樣、新技術(shù)的產(chǎn)生，其產(chǎn)品本身包含了更多的技術(shù)理念及工藝信息，也說(shuō)明在生產(chǎn)中需要處理更繁雜的信息。新能源汽車的智能化制造需要對(duì)整個(gè)制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，不僅要解決某一個(gè)或某幾個(gè)生產(chǎn)瓶頸，還要根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)作為基點(diǎn)，制造層需要不斷與計(jì)劃層和控制層進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的優(yōu)化。

1.3 智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)普及率提升

當(dāng)前，在互聯(lián)網(wǎng)浪潮的推動(dòng)下，人工智能技術(shù)蓬勃發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)的新能源汽車市場(chǎng)也成為各大科技公司搶占的對(duì)象，車聯(lián)網(wǎng)與智能系統(tǒng)相互融合，為新能源汽車科技賦予全新能量，推動(dòng)了新能源汽車不斷集成智慧道路、通信網(wǎng)絡(luò)及云端技術(shù)等，使新能源汽車的車用功能進(jìn)一步貼合使用者的智能化需要。新能源汽車在充電設(shè)施的建設(shè)上也和車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展保持同步，促進(jìn)電池蓄電充電的改善、運(yùn)行成本的降低，以及其他配套裝置的成熟，減少了消費(fèi)者的使用焦慮，對(duì)新能源汽車的推廣起到了一定的積極作用。

未來(lái)，新能源汽車智能化的開(kāi)發(fā)很有可能出現(xiàn)繼手機(jī)之后的第二種爆發(fā)，類似于手機(jī)對(duì)電腦的顛覆，新能源汽車也有可能現(xiàn)實(shí)換道超車。值得注意的是，新能源汽車智能化需要多種學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的融合，其最大挑戰(zhàn)是各類信息的綜合動(dòng)態(tài)決策。

1.4 新能源汽車智能化駕駛技術(shù)應(yīng)用

2020年，我國(guó)正式發(fā)布了首個(gè)自動(dòng)駕駛的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中將自動(dòng)駕駛分成了6個(gè)級(jí)別。這說(shuō)明了我國(guó)的汽車工業(yè)正在面臨一個(gè)開(kāi)放的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，新能源汽車正進(jìn)一步提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)?；趪?guó)家制定的汽車自動(dòng)化駕駛等級(jí)，智能駕駛也即將開(kāi)始新的智能時(shí)代。

在這種環(huán)境下，應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)新能源汽車的智能化內(nèi)涵，即要求是一種能夠自我意識(shí)到周遭環(huán)境并準(zhǔn)確做出決定，繼而自動(dòng)調(diào)整駕駛的新能源汽車。和傳統(tǒng)汽車駕駛不同，智能化駕駛技術(shù)可以替代駕駛員感知，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)汽車行駛進(jìn)行調(diào)整、控制。智能化駕駛是非常廣泛的概念，不單單局限于無(wú)人駕駛。

1.5 智能化共享理念廣泛推行

在傳統(tǒng)的汽車駕駛過(guò)程中，由于駕駛員駕駛風(fēng)格和路況的不同，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線路擁堵、道路不熟悉等現(xiàn)象，共享理念下的汽車如果能夠結(jié)合智能化駕駛技術(shù)，可以在一定程度上節(jié)約人力、空間和時(shí)間成本。智能化駕駛技術(shù)能夠提升消費(fèi)者便利性，降低交通事故產(chǎn)生的頻率，共享模式能夠進(jìn)一步改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞?，更加有效地緩解交通壓力。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更迭發(fā)展，共享新能源汽車也將成為主要的出行模式，共享服務(wù)的汽車租賃也將從以往的傳統(tǒng)出租方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛谛畔⒒夹g(shù)的商業(yè)模式。

2 新能源汽車智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題

當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)處于萬(wàn)物互聯(lián)的發(fā)展階段，汽車行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型也在不斷地升級(jí)加速，汽車對(duì)于人們來(lái)講不僅僅是交通工具，更可以稱之為一種智慧升級(jí)的移動(dòng)空間。新能源汽車在智能化網(wǎng)聯(lián)、智能駕駛和智能化共享方面已經(jīng)取得了一定的成效，但也應(yīng)該意識(shí)到新能源汽車智能化開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能會(huì)存在問(wèn)題。

2.1 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)不完備

互聯(lián)網(wǎng)給人們帶來(lái)便捷的同時(shí)，也出現(xiàn)了一系列隱私安全保護(hù)的問(wèn)題。互聯(lián)網(wǎng)終端的計(jì)算數(shù)據(jù)與日俱增，不法分子滲入智能網(wǎng)聯(lián)竊取數(shù)據(jù)的現(xiàn)象也在逐漸增多。智能網(wǎng)聯(lián)在為出行提供方便的同時(shí)，也在時(shí)刻記錄車主的個(gè)人信息。由于數(shù)據(jù)的來(lái)源比較廣泛，因此智能網(wǎng)聯(lián)除去提供基本服務(wù)(地圖導(dǎo)航、車輛救援、路況信息等)，也可能衍生提供保險(xiǎn)、維修、休閑餐飲等服務(wù)。全面地收集個(gè)人信息可能會(huì)導(dǎo)致信息泄漏，極易發(fā)生盜竊、詐騙等情況，對(duì)人們的人身安全、財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。

2.2 新能源汽車智能化程度不高

車輛行駛首先要保證交通安全，交通安全也是智能化駕駛在發(fā)展過(guò)程中需要注意的重點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：① 天氣、道路狀況等外部的條件都有可能對(duì)駕乘人員的安全產(chǎn)生威脅，新能源汽車在智能化駕駛的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)上必須要解決這類問(wèn)題，進(jìn)而能夠安全準(zhǔn)確地響應(yīng)各種狀況；② 目前的智能化駕駛技術(shù)很難準(zhǔn)確地判斷駕駛?cè)藛T的主觀意圖和行為方向，因此加深對(duì)駕駛?cè)藛T心理變化等方面的感知理解，也是新能源汽車在智能化方面需要破解的難題；③ 在智能化駕駛過(guò)程中，出現(xiàn)突發(fā)的路面障礙或駕駛障礙等情況時(shí)，智能化汽車還不能和人一樣處理交通事故等情境。

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)設(shè)施不健全

新能源汽車的充電設(shè)備設(shè)置不夠。在一、二線城市由于新能源汽車數(shù)量較多，所以相應(yīng)配備的基礎(chǔ)設(shè)施充足，而在一些中小型城市，不能十分便捷地享受到新能源汽車的配套服務(wù)。

當(dāng)前處于特殊的社會(huì)時(shí)期，疫情防控逐漸的常態(tài)化、日?；?，因此需要更加重視新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施的消毒，保障運(yùn)行安全。但是當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商對(duì)于充電設(shè)備、維修站點(diǎn)等不能做到定時(shí)、定點(diǎn)消毒，滿足不了疫情防控的日常要求。

交通工具是新能源汽車的本質(zhì)屬性，但當(dāng)前的汽車維修行業(yè)不能完全解決新能源汽車出現(xiàn)的問(wèn)題，故障診斷、故障維修方面都沒(méi)有足夠經(jīng)驗(yàn)。

3 新能源汽車智能化發(fā)展建議

目前，汽車產(chǎn)業(yè)正處在加速變革時(shí)期，我國(guó)的新能源汽車智能化開(kāi)發(fā)和發(fā)展面臨很多亟待解決的問(wèn)題，只有明確問(wèn)題的導(dǎo)向，才能正確地提出解決建議和措施，從而更好地推動(dòng)新能源汽車智能化發(fā)展。

3.1 健全配套政策，規(guī)范新能源汽車智能化發(fā)展

汽車行業(yè)的發(fā)展不僅僅是企業(yè)的問(wèn)題，政府也應(yīng)該予以關(guān)注和幫助，及時(shí)更新、調(diào)整監(jiān)管模式。針對(duì)可能出現(xiàn)的智能化駕駛過(guò)程中的行車安全問(wèn)題，需制定相應(yīng)的政策，例如制定智能化駕駛的交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系、防范制度、應(yīng)急預(yù)案等。對(duì)新能源汽車智能化共享需制定相應(yīng)的調(diào)度規(guī)劃，以推動(dòng)新能源汽車智能化技術(shù)的開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化。

當(dāng)前，制造業(yè)正在逐步呈現(xiàn)出生產(chǎn)服務(wù)的態(tài)勢(shì)，因此需要更加關(guān)注新能源汽車使用過(guò)程中的服務(wù)。新能源汽車的發(fā)展不僅包括研發(fā)設(shè)計(jì)及制造，還有充電設(shè)備的完善和服務(wù)、充電樁的安裝與維護(hù)、充電設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)化管理、電池的回收更換等內(nèi)容，這些方面都需要加強(qiáng)智能化的操作管理，因此也有很大的智能化提升空間。

3.2 基于轉(zhuǎn)型背景，突破新能源汽車智能化技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)廣泛運(yùn)用的大背景下，汽車行業(yè)也在不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)。新能源汽車應(yīng)該利用各種數(shù)字化技術(shù)攻堅(jiān)數(shù)據(jù)難題、技術(shù)壁壘，提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，打通關(guān)鍵性技術(shù)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，聚焦解決車路協(xié)同的關(guān)鍵性技術(shù)領(lǐng)域，加強(qiáng)新能源汽車在智能化駕駛過(guò)程中的行車安全保障，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化網(wǎng)聯(lián)、智能化駕駛及智能化共享的相互融合，創(chuàng)新研發(fā)協(xié)同共享模式，在數(shù)據(jù)化的大時(shí)代中推動(dòng)新能源汽車的智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)水平邁上新臺(tái)階。

3.3 完善基礎(chǔ)設(shè)施，提升新能源汽車智能化水平

當(dāng)前，制約新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題就是基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善。要全面提高新能源汽車的占比，需要完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和配套服務(wù)，同時(shí)引導(dǎo)充電設(shè)備運(yùn)營(yíng)商和數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商合作，早日實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化充電樁設(shè)置，建成適度超前、智能高效以及車樁相隨的新能源汽車充電設(shè)施，為新能源汽車的智能化發(fā)展提供強(qiáng)有力的保證。

4 結(jié)語(yǔ)

新能源汽車的智能化發(fā)展是解決當(dāng)前交通、能源和環(huán)境等問(wèn)題的必要選擇，也是汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向。通過(guò)分析新能源汽車智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)中存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決措施和建議，希望新能源汽車行業(yè)能夠突破智能化技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)一步完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展。隨著新能源汽車智能化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，新能源汽車行業(yè)將逐步適應(yīng)汽車-能源-交通-智能化等多領(lǐng)域、多主體的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境，為緩解交通壓力、保護(hù)自然環(huán)境和解決能源短缺的問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。