
摘要:智能网联汽车是一种跨技术、跨产业领域的新型汽车体系。汽车正向着电动化、智能化、网联化和共享化的方向发展。无人驾驶汽车(智能网联汽车高级阶段)正在走进人们的生活。
随着城市化的进展及汽车的普及,机动车保有量持续增长,交通安全、拥堵、污染作为交通领域的三大难题日趋严峻。为解决交通难题,汽车正向着电动化、智能化、网联化和共享化的方向发展。
1、智能网联汽车
智能网联汽车(IntelligentConnectedVehicle,ICV)是一种跨技术、跨产业领域的新型汽车体系,是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现汽车Vehicle与(人passenger、车Vehicle、路road、云端Internet等)(即V2P、V2V、V2R、V2I,统称V2X)智能信息交互共享,具备复杂的环境感知、智能决策、协同控制和执行等功能,可实现安全、舒适、节能、高效行驶,并最终可替代人来操作的新一代汽车。
2、智能网联汽车发展现状
在“新四化”的驱动下,世界汽车工业正经历着新的变革。以新能源为代表的电动化、以无人驾驶为代表的智能化的发展,为汽车行业带来了天翻地覆的变化,汽车将不再是一个单独的个体,汽车企业也不再单打独斗。
2.1 汽车的发展变化
2.1.1 汽车动力电动化——新能源汽车
近几年,由于市场的空缺和新能源汽车补贴的吸引,很多传统车企转向新能源汽车生产,中国市场上还出现了很多全新的新能源汽车品牌(蔚来汽车、小鹏汽车等)。造车企业分为了传统车企和新兴造车势力两大派别。合资企业如上汽大众、北京奔驰等纷纷发布新能源车型规划,目前市场上有20多款新能源车型。
目前我国获得获得发改委资质企业有17家,获得工信部资质企业有11家[1]。
2.1.2 汽车操控智能化———无人驾驶汽车
美国汽车工程师学会(SAE)将自动驾驶汽车分为5个等级,L1驾驶辅助,L2部分自动化,L3有条件自动化,L4高度自动化,以及L5完全自动化,无需人工介入。
智能网联汽车的终极目标是无人驾驶汽车(L4及L5)。
智能网联汽车技术路线主要分为两种:
(1)基于传感器的车载技术路线。
这类技术路线是基于先进传感器技术与传统汽车制造业的深度融合,主要是使用先进的传感器,如立体摄像机和雷达,结合驱动器,控制单元以及软件的结合,形成先进驾驶辅助系统ADAS(AdvancedDriverAssistantSystem),使得汽车能够监测和应对周围环境。该路线推动者是以奔驰、宝马、奥迪、通用、特斯拉等为代表的汽车整车企业,技术发展较为成熟。[2]
这种技术是单车智能化,其主要考虑产品的实际上路应用情况,从L1级向上研发并在产品上应用,当前最多处于L3级别。ADAS系统主要有APA自动泊车系统、ACC自动巡航系统、AEB自动紧急刹车、LDW车道偏离预警系统等。ADAS属于汽车智能化的初级阶段产品。
(2)基于车辆互联的网联式技术路线。
这类技术路线表现为互联网思维对传统汽车驾驶模式的变革,推动者主要是以谷歌、苹果、百度为代表的互联网企业。这类企业重点开发车载信息系统。
这种技术是车路协同(V2X)技术,即网联化,让道路、车、人联动起来,需要智能的道路交通基础设施配合。在中国,车路协同正在成为现实。
2.2 行业的发展变化
智能网联汽车代表了汽车的发展方向,汽车和网络的结合是大势所趋。从技术层面来讲,传统车企更加擅长“engineering”(工程),互联网企业擅长“coding”(写代码)。传统车企和互联网企业合作,各取所长,优势互补,能够实现双赢。例如,在国外,waymo联合菲亚特克莱斯勒、Cruise联合通用和本田、ArgoAI联合福特和大众、UberATG联合丰田、电装和软银。在我国,百度与吉利、比亚迪、金龙客车、一汽等合作;腾讯与东风、广汽、蔚来等合作;阿里与AutoX合作;滴滴与广汽、比亚迪等合作;华为与东风等合作。
3、无人驾驶汽车试乘
我国各大车企及互联网领军企业都开始了自动驾驶的研发,发布无人驾驶能力、竞相推出无人驾驶产品已经成为了行业常态,在纷纷拿到各级城市的路测牌照后,进行各种天气环境下的道路测试。有的已经投入小批量试运营,车型有乘用车、公交车、卡车、物流车等等。中国的百度、小马智行、AutoX、PlusAi无人驾驶水平居于世界前列。下面是一些统计。
3.1 无人驾驶公交车试运行
(1)2019年7月,河南郑州智慧岛试乘本土宇通公司的小型5G无人驾驶公交车。2020年1月19日,河南郑州新添第一批15辆宇通无人驾驶公交车,开始运营,靠语音控制。
(2)2019年12月2日,搭载“阿尔法巴(alphaba)智能驾驶公交系统”的深圳巴士集团,在深圳福田保税区首发试运行。车型为长安睿骋(RAETON)。2017年12月2日曾首次上路2辆。
(3)熊猫智能公交车,由深兰科技(上海)有限公司与上海申龙客车有限公司联合打造,由新能源驱动,介于L3~L4之间。2019年5月6日,首次亮相福建;2019年6月,在天津上路运行;2019年6月,在广州生物岛投入运营。
(4)2020年1月22日,山东首辆无人驾驶公交车在山东济南高新区,首次公开运营,是中国重汽集团技术。
3.2 无人驾驶出租车试运行
无人驾驶网约车正在成为无人驾驶公司和各网约车平台布局的重点。广州、长沙、上海等城市的无人驾驶出租车已经到试乘阶段。
3.2.1 百度
2020年4月20日,百度与一汽红旗合作的“红旗EV”Robotaxi车队,首批45辆在长沙梅溪湖片区和洋湖片区135公里的开放路段全面开放无人驾驶试乘。可通过百度地图和百度APP内的小程序“Dutaxi”一键约车。
3.2.2 裹动智驾(AUTOX)
2020年4月27日,自动驾驶公司(AUTOX)与阿里巴巴旗下高德地图在上海嘉区正式启动无人驾驶网约车Robotaxi项目。上海市民只要在高德地图上搜索“无人车”报名,即可免费体验。一个月的体验期过后,将正式对公众开放,首期投放100台。
3.2.3 小马智行(Pony.ai)
早在2018年2月2日,广州南沙市民就已经开始体验无人驾驶服务。小马智行(Pony.ai)在广州南沙的核心区域推出了Robotaxi常态化服务,车队由4辆林肯高端轿车和2辆国产高端品牌广汽传祺组成,迄今为止已有超过7万多次的打车订单。
3.2.4 文远知行(WeRide.ai)
2019年11月28日,自动驾驶出行公司文远知行WeRide.ai推出L4级旗下的RoboTaxi车队,在广州市黄埔区、广州开发区也正式开启L4级运营服务对公众开放。市民只需要下载叫车应用WeRideGo,即可呼叫使用。使用的车型为广汽新能源GE3纯电智联SUV。2020年4月,车队达到40多辆。
3.2.5 吉利
吉利汽车旗下的曹操出行正在推行对吉利“几何A”自动驾驶车辆(L2级)的改装,将在2020年下半年测试无人驾驶网约车服务,同时接入曹操出行APP,并将于2022在杭州举行的亚运会期间推出“几何C”提供覆盖主要区域的无人驾驶服务。
3.3 无人驾驶卡车
智加科技(Plus.ai)是专注于研发L4级无人重卡在高速公路运输的研发应用,先后拿到美国加州DMV测试牌照、中国营运货车无人驾驶路测牌照。2019年11月2日,再获长三角商用车开放道路测试牌照。
3.4 无人驾驶牵引车
2020年4月27日,在福建漳州开发区四区码头,无人驾驶牵引车“云杉”(红色“小金刚”)展开行驶测试。除了港口,无人驾驶牵引车还可以应用于矿山、大型企业场内等多种固定生产生活场景。
在国外,2018年,美国Waymo已经开始为几百名用户提供自动驾驶出租车服务。马斯克在2020年4月在一场网络直播发布会上声称2020年推出100万辆无人驾驶出租车。
4、无人驾驶是汽车产业发展的必然趋势
130多年过去了,2025年起,越来越多的国家参与到禁售燃油车的行列之中,燃油车厂商也开始主攻电动路线。新能源汽车技术、5G通信技术、人工智能(AI)技术、智能制造技术的发展,为无人驾驶汽车的发展提供了优渥的生态土壤。多国政府更是将其上升至国家层面的战略高度。随着业内大公司的持续推动及相关政策方面的扶持,无人驾驶技术飞速发展。不过,当前还不够成熟,试乘的无人驾驶出租车需要配备安全员,上下车只能在特定的站点,开放道路在流量小的限定区域(需覆盖5G信号)等等。无人驾驶不仅是一项技术,更是一个系统工程[3]。成熟的人工智能技术、完善的智能交通设施、新一代移动通信普及、健全的法律法规,需要政府、车企、技术平台和社会协同推进和完善。距离真正无人驾驶车辆还有很长的一段路要走。
智能网联汽车技术将给我们带来安全、智慧、便利的交通出行方式,也将带来其它的改变,汽车相关制造企业可能重新洗牌;出租车、汽车销售、汽车维修、汽车保险等行业可能面临转型;高校汽车相关专业培养方向需要调整。
5、结束语
L4级无人驾驶汽车已经走进人们的生活。智能交通、智慧城市将成为可能。
参考文献:
[1]速达公司成获得发改委和工信部双资质的新能源企业.热点财经推荐,2019-01-10.
[2]崔胜民.智能网联汽车新技术[M].化学工业出版社,2016.
[3]无人驾驶时代加速到来[N].经济日报,2020-05-11.
方敏,张立新,于星胜.浅谈智能网联汽车的发展[J].内燃机与配件,2020(14):184-185.
基金:黑龙江省教育科学“十三五”规划2018年度重点课题“汽车智能化时代高职院校汽车电子技术专业建设研究”(课题编号:GZB1318014)的研究成果.
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电池充电是指电量累积到额定容量的过程。电量由外部进入电池元件内部时,变压器元件快速运行,将交流电量转化为可以长期存储的直流电量,但出于安全性考虑,充电量不会超过电池元件的额定电量存储水平。电池放电是指电量的持续输出。作为稳压型供电装置,电池只能提供直流传输状态的电量,且电池元件的最大供电能力与其额定电量水平相等。
2024-12-04新能源汽车市场的快速发展,使锂(Li)电池需求量急剧上升,带动锂电池相关材料产业的迅速扩张。锂电池胶带是在锂离子电池组装生产环节中,专用于电芯、极耳以及终止部位的胶带,起到绝缘、固定、防漏电的作用,被大量应用于锂离子电池上。在生产中胶带基材与复合绝缘材料之出现脱层、起泡等现象。
2024-12-04纯电动挖掘机由电池组供电,能量输出依靠电池系统的储能。电动挖掘机功率较大,需要电池具有较髙的容量。蓄电池的容量决定了工作续航时间;较大容量的电池可以维持较长的系统工作时间,但是大容量电池意味着较大的电池组重量及体积,会影响整机的续航能力。目前,安全性较高的磷酸铁锂(LFP)电池受到电动市场的青睐,内置蓄电池式电动挖掘机广泛采用LFP电池。
2024-11-11质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)具有启动快、零排放、效率高等优点,然而其实际应用和商业化过程充满了挑战,水管理就是挑战之一,优化水管理是提高PEMFC性能和降低成本的重要举措.在PEMFC中,液态水的出现会导致通道内的压降增加,阻塞反应气体运输,反应气体分布不均匀。
2024-11-11阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池在长期的使用过程中,会受到水分流失、阴极劣化、正极板腐蚀等的影响,导致放电电压下降、内阻增加、实际满电容量下降。作为一种备用电源,VRLA蓄电池的运行状态直接影响工业生产,因而需要设计远程诊断和维护系统,实时掌握其健康水平。
2024-10-26在“碳中和”趋势的推动下,绿色低碳产业需求活跃,而风电产业是清洁能源的重要组成部分,全球风电正加速布局,风电产业的高速发展为风电机组控制系统行业带来了巨大的市场契机。
2024-10-26储能系统作为核心技术,具备能量转化、储存与按需释放的能力,在储能电网和新能源电动汽车中扮演关键角色。锂离子电池因高能量密度、长寿命和低污染等优点,在微电网和新能源汽车等领域被广泛应用。
2024-10-26风光储能技术利用风能和太阳能等可再生能源进行发电,并将其储存起来以供后续使用,有效缓解能源供应与需求之间的矛盾,同时减少对化石能源的依赖,对推动能源可持续发展具有重要意义。然而,风光储能技术也面临着一些挑战。
2024-10-26电池组作为电动汽车和储能系统的核心部件,其性能和安全性直接关系到整个系统的运行效率和可靠性。然而,在实际应用中,电池组中的单体电池由于制造差异、使用条件不同等因素,往往会出现性能衰退、内阻增加、容量衰减等异常现象。这些异常现象不仅会降低电池组的整体性能,还可能引发安全事故。
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2024-10-23我要评论
期刊名称:内燃机与配件
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