專(zhuān)題 | 我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2017-10-25 17:03:04
作者：王元 來(lái)源：《腐蝕防護(hù)之友》
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當(dāng)前，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，引發(fā)新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合。在此過(guò)程中，汽車(chē)正由百余年前典型的機(jī)械產(chǎn)品，逐步演變?yōu)闄C(jī)電一體化、智能網(wǎng)聯(lián)化的高科技產(chǎn)品，呈現(xiàn)出與能源、材料、電子、信息等相關(guān)產(chǎn)業(yè)緊密相連、協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì)。未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)將發(fā)生深刻變革，其中低碳化、信息化、智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，將催生全新的產(chǎn)品形態(tài)與商業(yè)模式，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局和生態(tài)的重構(gòu)。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品涉及的技術(shù)種類(lèi)繁多、異常復(fù)雜，且各種技術(shù)相互交織、彼此影響，必須通過(guò)綜合研究和深入分析，進(jìn)行系統(tǒng)梳理和準(zhǔn)確識(shí)別，以確定具體的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，明確細(xì)分技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)和優(yōu)先級(jí)，為汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展指明方向，進(jìn)而形成集中優(yōu)勢(shì)資源重點(diǎn)攻關(guān)、加快推進(jìn)核心技術(shù)的良好態(tài)勢(shì)。
中國(guó)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
近20年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，總體技術(shù)水平有了很大的提升，同時(shí)仍有明顯的不足。
1、整體技術(shù)水平顯著提升，但仍存在不足。
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平顯著提升，自主研發(fā)能力不斷提高，集中體現(xiàn)在汽車(chē)產(chǎn)品取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。總體上，我國(guó)汽車(chē)技術(shù)水平呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，業(yè)已基本形成了自主研發(fā)能力，不斷取得各領(lǐng)域的重點(diǎn)突破，初步掌控了部分關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)前沿技術(shù)也有所布局。當(dāng)然，與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)汽車(chē)技術(shù)仍有不足，如自動(dòng)變速器技術(shù)尚在攻關(guān)、汽車(chē)電子電氣技術(shù)還有很大提升空間、整車(chē)集成優(yōu)化能力需要進(jìn)一步提升、新能源汽車(chē)技術(shù)也無(wú)國(guó)際優(yōu)勢(shì)等。
2、關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，但仍有某些技術(shù)落后。
整體技術(shù)水平的提升，與各關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步密不可分。其中，在先進(jìn)動(dòng)力總成、動(dòng)力電池及驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和整車(chē)輕量化等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，近年來(lái)我國(guó)都在不同程度上取得規(guī)模產(chǎn)業(yè)化檢驗(yàn)，電子電氣關(guān)鍵零部件與核心技術(shù)多為外資掌控，混合動(dòng)力技術(shù)尚需系統(tǒng)性整體提升，三元電池先進(jìn)技術(shù)多由日韓企業(yè)把持，智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)有待實(shí)質(zhì)性突破、且關(guān)鍵部件還受制于人等。
3、中外多方面存在差距。
由于我國(guó)汽車(chē)工業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，我國(guó)尚不是汽車(chē)強(qiáng)國(guó)，其中汽車(chē)技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比還有明顯差距是重要因素之一，具體體現(xiàn)在研發(fā)能力、創(chuàng)新體系和工業(yè)基礎(chǔ)等方面。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
我們正處在“科技進(jìn)步斜率”快速提升的時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng) +”的浪潮不斷改變?nèi)藗兊纳睿娔X、電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品被重新定義，就連“歷史悠久”的汽車(chē)行業(yè)也開(kāi)始改變，尤其在新興科技企業(yè)涌入的現(xiàn)在，放眼未來(lái) 30 年，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)品將面臨重大挑戰(zhàn)和變革，這一次變革或許是汽車(chē)工業(yè)歷史上繼“流水線化”、“多樣化”、“精益化”之后的第四次變革，汽車(chē)將成為跨行業(yè)的新技術(shù)前沿，隨著技術(shù)的跨界融合，人們的用車(chē)生活、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)模式都將隨之改變。
目前，人類(lèi)能源、環(huán)境、安全等問(wèn)題日益顯著，汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的特征正初現(xiàn)端倪，預(yù)計(jì)到 2050 年電動(dòng)汽車(chē)占市場(chǎng)份額有可能超過(guò) 80%，而新興汽車(chē)科技公司正如雨后春筍般出現(xiàn)，不斷改變汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈端口，由此我們可以預(yù)見(jiàn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)或?qū)⒊尸F(xiàn)以下趨勢(shì)。
1、電動(dòng)化：新能源電動(dòng)車(chē)及充電樁的全面普及
新能源電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)始普及，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015 年中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)37.9 萬(wàn)輛，到 2016 年，我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有望達(dá)到 60 萬(wàn)輛，預(yù)估至 2030年，新能源銷(xiāo)量可達(dá) 2500 萬(wàn)輛。
政策支持加速新能源電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，2012 年國(guó)務(wù)院便出臺(tái)了《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 （2012-2020年 ）》，其中規(guī)定到 2020 年乘用車(chē)平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，而《中國(guó)制造 2025 年》提出到 2025 年這個(gè)數(shù)字要降低至 4.0 升 / 百公里，同時(shí)在中國(guó)已有 88 個(gè)城市出臺(tái)了新能源電動(dòng)汽車(chē)支持政策。
大膽預(yù)測(cè)，在 2050 年，一線城市繞城內(nèi)將不再有傳統(tǒng)燃油車(chē)行駛，取而代之的必將是擁有清潔能源，且零排放的新能源電動(dòng)汽車(chē)。
新能源電動(dòng)車(chē)的發(fā)展同時(shí)將帶動(dòng)充電樁的全面鋪設(shè)，根據(jù)政府出臺(tái)的《電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施建設(shè)計(jì)劃》截止2020年，充電樁的鋪設(shè)計(jì)劃新增 50 萬(wàn)個(gè)分散式公共充電樁，800 座城際快充站。
到 2050 年，為保證電動(dòng)汽車(chē)的暢行，所有街道邊、停車(chē)場(chǎng)等公共停放車(chē)輛的場(chǎng)所將全部配置無(wú)線充電的設(shè)施，高速公路將成為沿路無(wú)線充電覆蓋的大通道。
2、動(dòng)力電池技術(shù)提升：續(xù)航能力增強(qiáng)
動(dòng)力電池是新能源汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵，目前據(jù)統(tǒng)計(jì)純電動(dòng)汽車(chē)電池成本約占整車(chē)成本近 50%，電池使用的高效率以及環(huán)保化將成為新能源電動(dòng)車(chē)的主要發(fā)展方向，這個(gè)階段包括石墨烯的新材料的研發(fā)也正在進(jìn)行中，預(yù)測(cè)未來(lái)隨著技術(shù)的提升，電池使用的高效率以及環(huán)保化將成為新能源電動(dòng)車(chē)的主要發(fā)展方向，這個(gè)階段包括石墨烯的新材料的研發(fā)也正在進(jìn)行中，預(yù)測(cè)未來(lái)隨著技術(shù)的突破，核動(dòng)力或?qū)⒂糜谄?chē)行業(yè)，核動(dòng)力是利用可控核反應(yīng)來(lái)獲取能量，從而得到動(dòng)力、熱量和電能。
其實(shí)早在 2009 年凱迪拉克就提出“核能汽車(chē)”的概念，利用核燃料“釷”做為電力的核能汽車(chē)，一公噸的“釷”能制造出 10 億瓦的電，足以維持一年的供電，利用“釷”做為汽車(chē)電力，只有 8 公克就相當(dāng)于加了 6 萬(wàn)加侖的油，幾乎等于一輩子加一次，就不用再補(bǔ)充，并且由“釷”生成電力的汽車(chē)完全不會(huì)排放任何廢氣。
3、未來(lái)技術(shù)進(jìn)步：輕量化、智能化、環(huán)保化
（1）輕量化：電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的方向
據(jù)統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)汽車(chē)重量降低 10%，對(duì)應(yīng)續(xù)航里程可增加 5.5%，汽車(chē)采用輕量化的材料可明顯提高續(xù)航里程，而目前汽車(chē)輕量化材料主要有高強(qiáng)度鋼、玻璃纖維、鋁合金、碳纖維、鎂合金等，例如現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)巨頭特斯拉 Model S便已實(shí)現(xiàn)全鋁車(chē)身，同時(shí)寶馬 i3 車(chē)身也運(yùn)用了碳纖維材料。
到 2050 年，隨著技術(shù)及新材料的進(jìn)一步突破和發(fā)展，汽車(chē)“用料”會(huì)在保證車(chē)身強(qiáng)度的同時(shí)，車(chē)身重量更輕，由此大膽預(yù)測(cè)，未來(lái)的汽車(chē)或許還能能實(shí)現(xiàn)“水陸兩棲”的功能，要知道在2013 年美國(guó) WaterCar 公司設(shè)計(jì)出一款名為美洲豹 （Panther） 的車(chē)，它能夠直接從陸地開(kāi)到水中，并在 15 秒內(nèi)由車(chē)變成船。
（2）智能化：從 ADAS 到無(wú)人駕駛
目前 ADAS 是智能汽車(chē)的重要實(shí)現(xiàn)方式，它能幫助在汽車(chē)行駛過(guò)程中感應(yīng)周?chē)沫h(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺(jué)到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車(chē)駕駛的舒適性和安全性。雖然目前來(lái)看 ADAS 的運(yùn)用已處在美國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì) （SAE） 的 L1 和 L2 技術(shù)層級(jí) （ 輔助駕駛 ），距離 L5 級(jí)無(wú)人駕駛層級(jí) （ 全路段、全天候無(wú)需人工干預(yù)的全自動(dòng)駕駛 ） 還有段距離，但 UBER已宣布與沃爾沃聯(lián)手推出無(wú)人駕駛計(jì)劃，谷歌、特斯拉、Zoox 等企業(yè)也獲得美國(guó)無(wú)人駕駛汽車(chē)路試資格。
35 年后，我們的汽車(chē)或?qū)?ldquo;聰明”到無(wú)需人駕駛，將人從開(kāi)車(chē)的緊張、焦慮中解放出來(lái)，讓駕駛者擁有更加愉悅輕松的駕乘體驗(yàn)。
（3）環(huán)保化：車(chē)身材料可回收
在汽車(chē)的生產(chǎn)制造過(guò)程中，廣泛應(yīng)用了塑料、涂料、粘合劑、保溫材料、織物及皮革等，而這些材料則成為VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的主要來(lái)源。到 2050 年，車(chē)內(nèi) VOC 將不斷降低，車(chē)身的材料將更加環(huán)保、安全。
到 2050 年， 汽 車(chē) 或 將 采 用 免 噴涂塑料，同時(shí)，免噴涂制件可以實(shí)現(xiàn)100% 回收；生物塑料也是車(chē)身環(huán)保化的一個(gè)方向，它是指以天然物質(zhì)為基礎(chǔ)在微生物作用下生成的塑料，采用無(wú)毒害的可再生原料，目前生物塑料正在快速研發(fā)階段，已有汽車(chē)制造商開(kāi)始嘗試?yán)蒙锼芰咸娲?ABS/PC 等傳統(tǒng)內(nèi)飾塑料。
（4）用車(chē)生活：汽車(chē)共享成為主流
如今滴滴、易到、優(yōu)步的出現(xiàn)極大地刺激了汽車(chē)運(yùn)營(yíng)端的變革，汽車(chē)分享目前已深入人們的生活，UBER 公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Travis Kalanick 也曾說(shuō)過(guò)，“汽車(chē)共享，用更少的車(chē)搭載更多的人，同時(shí)拯救城市交通”并將其作為UBER 未來(lái)的發(fā)展戰(zhàn)略。
而在 35 年后，隨著技術(shù)的進(jìn)一步更新，車(chē)輛建立在車(chē)聯(lián)網(wǎng)定位基礎(chǔ)上，汽車(chē)分享將成為人們用車(chē)生活的主要形態(tài)，尤其在一線城市，或?qū)⒊霈F(xiàn)每 10人中私家車(chē)占有量為 5 輛，而這些私家車(chē)中將超過(guò)一半具有分享性質(zhì)，讓人們的出行更加便捷、經(jīng)濟(jì)。
屆時(shí)，人們的用車(chē)不止是在關(guān)注汽車(chē)的續(xù)航、汽車(chē)的電耗，而是通過(guò)手機(jī)看到自己的車(chē)被誰(shuí)在使用，創(chuàng)造了多少價(jià)值。
4、新興汽車(chē)科技公司成為主力
到 2050 年，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將迎來(lái)翻天覆地的變化，從汽車(chē)的設(shè)計(jì)研發(fā)、制造、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)將高度集中在新型的且少數(shù)的企業(yè)中，而這些新型的集團(tuán)必將整合資源，變革思維并且成為擁有龐大市場(chǎng)資源 （ 用戶(hù) ） 的企業(yè)，他們將運(yùn)用新思維打通汽車(chē)產(chǎn)業(yè)各個(gè)端口，以用戶(hù)為核心，變革汽車(chē)產(chǎn)業(yè)體系。
國(guó)內(nèi)目前已有大量的新興科技公司參與到造車(chē)，其中包括百度、阿里、騰訊、蔚來(lái)、車(chē)和家、電咖等，這些新興科技公司除了受益于資本力量和工程師紅利，還將利用所掌握的社會(huì)化資源以及新思維，有望在汽車(chē)智能化、環(huán)保化進(jìn)程中承接更多全球分工。
伴隨互聯(lián)網(wǎng) + 的時(shí)代背景以及用戶(hù)日漸成熟的理性購(gòu)買(mǎi)認(rèn)知，汽車(chē)或?qū)⒆呦蛑腔邸⑤p便、環(huán)保的運(yùn)輸本質(zhì)，而人們的用車(chē)模式會(huì)趨向共享，用車(chē)出行會(huì)更便捷，傳統(tǒng)車(chē)企在新的浪潮中若未抓住變革機(jī)遇也許會(huì)退出市場(chǎng)，與之而來(lái)的是新興汽車(chē)科技公司及新興汽車(chē)產(chǎn)業(yè)模式將在汽車(chē)行業(yè)的舞臺(tái)“大放異彩”，而對(duì)新興科技公司而言當(dāng)前階段是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，以未來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)在，以現(xiàn)在創(chuàng)造未來(lái)，創(chuàng)造出嶄新的符合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人們所需求的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
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