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新能源与自驾车驱动 2020年汽车产业加速前进
新一代汽车发展核心

【作者: 王岫晨】2020年01月09日 星期四

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在2019年,全球汽车整车销售量呈现小幅度的下滑,中国大陆自从2009年起,蝉联单一国家汽车销售量的首位。而全球电动乘用车的销售量正稳定上升,2019年中国大陆微幅领先日本持续位居销售量首位。至於2020年开始,後追者将逐渐侵蚀日系最大品牌Toyota的市场占有率。



图一 : 电动汽车在未来将成为主流,但动力系统仍然是一个主要的汽车技术挑战方向。
图一 : 电动汽车在未来将成为主流,但动力系统仍然是一个主要的汽车技术挑战方向。

观察近几年来汽车产业的发展,研发重心仍然聚焦在混合动力、电动和燃料电池等更清洁、低排放的动力系统,以及以导航和转向控制为核心要素的无人驾驶汽车技术。预计到2025年,全球无人驾驶汽车市场规模将成长至420亿美元,到2035年将占有全球汽车销售量的四分之一。


新能源与自驾车双头并进

无人驾驶汽车的竞争愈演愈烈,相关厂商都想在这个数十亿美元的技术领域抢得一席地位。

无人驾驶车辆的产业链比较复杂,涉及到汽车、电子、运算电脑、通讯等多个不同领域产业。从技术产品的功能实现来看,包括了高精确度地图、环境感知、路径规划、控制执行等多个产业链环节。无人驾驶汽车的竞争愈演愈烈,每个机构都想在这个数十亿美元的技术领域占得一席地位。大多数主流汽车制造商都在开发能够自动驾驶的智能车辆,所有人都想藉着这股东风将无人驾驶汽车尽快推向市场。



图二 :  2020年开始,汽车产业将朝新能源车与自驾车双头并进。
图二 : 2020年开始,汽车产业将朝新能源车与自驾车双头并进。

汽车制造商都知道,实现车辆的自动驾驶需要借助多项技术,无论是LiDAR(雷射光探测与测距)防碰撞技术、360度无死角全景摄像头、导航系统,抑或是微小但却至关重要的感测系统。由於这些技术都已受到专利保护,因此,知识?权将很大程度能够决定谁将在这个自动驾驶市场上抢得先机。掌握自动驾驶核心技术的专利持有人,将可透过专利来获利,或者有很大机会被其他亟需此类技术的大厂商收购。


自驾车智能化需求高

在目前,从陆地到天空,从海洋到宇宙,人们正致力於开发各种各样的智能化载运工具来为人类的文明发展服务。而实现地面车辆的智能化,甚至於无人驾驶,则是车辆工程领域追求的最高目标。智能化车辆的研究在很多领域都能够展现一个国家的技术水准和整体国力。


无人驾驶汽车也称为智能车、无人自动驾驶车、自主导航车或轮式移动机器人等,是室外移动机器人在交通领域的重要应用。无人驾驶车系统是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能於一体的综合系统,由於是个可以充分考量车路合一、协调规划的车辆系统,因此也称得上是智能交通系统的重要组成部分。


无人驾驶汽车利用感测器技术、讯号处理技术、通讯技术和运算技术等,透过整合视觉、雷射雷达、超音波感测器、微波雷达、GPS、里程表、电磁罗盘等多种车载感测器,来辨识汽车所处的环境和状态,并根据所获得的道路资讯、交通讯号、车辆位置和路上障碍物等讯息来做出分析和判断,并向主控电脑发出所期??的控制来操控车辆转向与速度等,进而实现无人驾驶车辆依据环境现况与自身意识所总和出的拟人驾驶行为。无人驾驶车辆所需具备的技术很多元,包括了立体视觉资讯处理技术、主动型感测器讯号处理技术、自主定位技术、多感测器讯号整合、数据融合技术,以及障碍物检测技术等。


目前全球跨足无人驾驶汽车领域的厂商,包括宾士、BMW、AUDI等传统汽车厂商,也包括Google这类的网路巨头。而中国正在促成传统汽车厂商与联网企业的深入合作,以发挥各自优势,加速无人驾驶汽车的发展脚步。在中国大陆,包括百度、北汽、广汽、上汽、长安、比亚迪等厂商纷纷抢进无人车领域,而腾讯、乐视、阿里巴巴等联网企业也相继公布其造车计划。


新能源汽车需各国政策支持

随着化石能源日益紧张,生态环境日趋恶化的形势下,传统燃油汽车的高能耗、高污染等缺点,使得全球各国的汽车厂家都加快了对新能源汽车的研发与产业。美国、日本、欧洲等已开发国家的政府纷纷推出各种扶持和优惠政策,在技术研发、税收、补贴等方面提供支援来大力推动新能源汽车发展,引导电动汽车产业从政府主导改向消费市场推动。发展新能源汽车,已成为全球汽车业未来发展重点方向。



图三 : 发展新能源汽车,已成为全球汽车业未来发展重点方向。公共车辆将率先成为政策支持目标。
图三 : 发展新能源汽车,已成为全球汽车业未来发展重点方向。公共车辆将率先成为政策支持目标。

预计,到2035年,美国轻型新能源汽车的市场占有率将达到50%。届时,混合电力汽车将占10%的比重,加上轻度混合和重度混合汽车,能占到22%。日本在推广新能源时支持力度大,日本政府规划2030年新能源汽车市场占有率要达到50%~70%。短期内,汽车动力内燃机方面的技术,主要将采用先进内燃机(ICE)的动力总成组合。到2020年,已开发国家的主要动力总成技术转变,在二氧化碳与燃油经济性(FE)等方面所采取的措施最具成效,成本将得到降低。


在汽车的电气化方面,混合动力电动汽车或全电动汽车已经成为了主流,解决了基础设施和自身充电问题。预计到了2050年,使用者的个人喜好成为最大的需求,石油可被电力、氢气或其他液态燃料所替代。动力系统仍然是一个主要的汽车技术挑战方向。


在未来,传统的汽车动力系统仍对消费者最有吸引力,然而混合动力汽车将成为汽车产业主流,如果可以克服技术的难题和基础设施等问题,可以预见电动车和氢燃料电池车将发挥重要的影响力。纯电动客车因为是零排放车辆,因此在污染问题比较严重的大中城市,有着更大的应用空间,能集中有效地解决传统燃油机动车辆的污染排放问题,同时便於基础设施的建设和政府方面的政策支持。


结语

汽车产业在2020年开始,新能源车与自驾车将双头并进。而采用新能源驱动的自驾车,同时兼具新能源与智能化,更是未来汽车产业发展的核心。工研院IEK认为,随着电动车辆崛起,为台湾带来最大的契机,在於有机会能接到较高单价的零组件订单,但仍需要相关技术升级与测试能量作为基础。而电动车辆在台湾推动,则可针对目标客群更换电动车辆的痛点,给予新的规划蓝图来加以解决。除此之外,锂电池厂也可以积极布局新应用,胶类与功能涂料产品在电池产品上也有更多的发挥空间。


随着充电?普及,数量无虞之後,需考虑的下一个新议题将是缩短充电时间。可从未来自主移动情境,来加以逆推展开所需技术的研发议题讨论。


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