
中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华
到2035年,新能源汽车销量占比超50%,高度自动驾驶汽车将广泛应用。
8月24日,在由中国人才研究会汽车人才专业委员会(简称“中汽人”)主办、广汽集团作为官方合作单位的“2023理事会年会暨中国汽车人才高峰论坛”上,中国汽车工程学会常务副理事长兼秘书长张进华莅临会场并就“汽车产业技术创新趋势展望”主题发表精彩演讲。
以下是本场演讲的精彩观点:
1、2035年前,高级别自动驾驶将得到广泛应用,最晚在2025~2030年之间,高度自动驾驶一定会规模化地投放市场,尤其是车路协同的法规体系构建起来之后,会大大加快这一进程。
2、我国高级自动驾驶进程相比其他国家偏慢。放眼全球,很多国家已经允许区域上路,但我国只限定在很小的示范区内推进。我国在L2级以下的辅助驾驶市场份额增长很快,但是对高级别的自动驾驶,特别是车路协同的高级别自动驾驶,技术快于法规,法规管理已经落后于技术和产业发展。
3、2023年以后,新能源汽车渗透率将呈个位数增长,2035年的渗透率将超过50%,但不应提过分激进的目标。
4、燃料电池在电动汽车发展过程中仍是一个重要组成部分,如果燃料电池技术不能突破,会延缓我国电动化进程。
5、底盘是决定车辆基本性能的一个重要方面,目前智能底盘是一个创新"洼地"。
6、我国汽车的混动化进程偏慢,基于内燃机的创新工作投入很少,可能会制约我国的产业技术发展,特别是双碳目标的实现。
7、除了混合动力技术,现在全球汽车产业在低碳技术方面更关注零碳内燃机。在碳中和目标约束下,燃料体系多元化、以氢/氨燃料为代表的零碳内燃机是传统内燃机转型的必然选择。
以下为发言嘉宾演讲整理(图源演讲PPT):
汽车产业由于产业链长、高度集成化的特点,是历次科技革命和产业变革的先导产业,在这次的科技革命中表现得更加明显。
当前,第四次工业革命正在全球范围内兴起,新能源、互联网、大数据、人工智能等新技术创新加速、跨产业深度融合,新产业、新模式、新业态孕育新发展,汽车产业迎来绿色低碳、电力驱动、智能网联新变革,由此带来汽车产业创新链、供应链、价值链产业生态体系重塑,这个趋势得到了全球产业的高度重视。
2025~2030年,高度自动驾驶将会规模化投放市场
当前,以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用,智慧能源、智能交通、智慧城市加速建设,智能汽车将成为打通物质流、能量流、信息流等关键要素的关键纽带,是建设未来“四智融合”社会的核心节点,这将推动智能网联汽车的加速发展。车、能、路、云协同一体化的发展路径,是我国也是全球汽车产业,在智能化变革时代的一个重要方向。
在此背景下,各国把自动驾驶作为占领未来汽车产业发展制高点的重要方向,从战略层面、政策层面、规划层面出台了重要措施,加速推进高级别自动驾驶测试、示范应用与商业化探索。
张进华认为,美国、欧洲、日本大概会在2025~2030年,实现高级别自动驾驶的大规模应用。今年年底特斯拉的FSD若能规模化投放市场,一定会全面加速全球汽车产业的电动化以及高度自动驾驶进程。那么,美国、欧洲、日本实现自己目标的时间不会延迟太久。
值得注意的是,2025年被广泛认为是L3自动驾驶大规模应用和有限区域L4商业应用的关键里程碑。本田传奇已获得日本政府认证,可在日本本土的部分路段使用L3级自动驾驶;奔驰的L3级自动驾驶已分别在德国和美国获得官方认证,成为全球首个获得自动驾驶国际认证的车企。

我国智能网联汽车产业化落地进程也在持续提速。我国新能源乘用车L2级辅助驾驶已实现大规模商业化应用,2022年渗透率超过45%,销量同比增幅达到117%;C-V2X持续加快商业化应用。全国开放智能网联汽车测试道路里程已超过1.5万公里,自动驾驶出租车、无人巴士、自主代客泊车、干线物流以及无人配送等多场景示范应用有序开展。目前,国内车企也做好了L3级技术储备,一旦准入政策及标准落地后即可迅速上市应用,预计在2024前后可实现L3量产。

张进华预测,2035年我国高度自动驾驶将得到广泛应用,甚至可能会提前,最晚在2025~2030年之间,高级的自动驾驶一定会规模化投放市场,尤其是车路协同的法规体系构建起来之后,会大大加快进程。今年国家多部委预计推动开展城市级别的车路云协同的高级别自动驾驶示范,这在一定程度上会加快我国的高级别自动驾驶技术进程。

但值得警惕的是,张进华指出,我国高级自动驾驶推进相比其他国家偏慢。放眼全球,德国、日本已经允许无人高级别自动驾驶规模化投放市场,很多国家都已经区域允许上路,但我国只限定在很小的示范区内推进。所以相比之下我国进度偏慢。我国在L2级以下的辅助驾驶市场份额增长很快,但是对高级别的自动驾驶,特别是车路协同的高级别自动驾驶,技术快于法规,法规管理已经落后于技术和产业发展。
张进华强调,在智能化方面,未来3-5年的关键技术趋势有车用操作系统、自动驾驶AI技术。
智能驾驶操作系统是智能汽车硬件资源管理和应用运行的基础软件平台。张进华表示,因为智能网联汽车具有典型的ICT产业的特征,所以操作系统非常核心,它是一个神经系统。ICT产业典型的特征是马太效应,全球智能车用操作系统不会很多,中国占据一到两个席位就非常可观了,这需要全产业的协同。智能驾驶操作系统将演变为整车统一车用操作系统,并由少数几家提供核心架构,车企基于已有的底层框架进行个性化定制开发,构建各自的品牌生态。

在自动驾驶AI技术方面。张进华认为,大模型或人工智能最大的应用场景还是汽车。实践证明,以往基于规则和符号的算法在自动驾驶领域的应用效果并不理想,数据驱动的人工智能大模型成为解决长尾问题的突破口。
AI大模型的“智能涌现”特征给车辆实现高阶自动驾驶带来了新机遇。随着技术的发展,自动驾驶模型算法、智驾芯片算力和场景数据库是自动驾驶大模型开发的三大关键要素。算法是支撑自动驾驶实现感知、预测、规划、控制功能的核心技术。芯片算力是实现自动驾驶AI技术的基础支撑,场景数据库是自动驾驶AI算法高效开发和评价的关键资源。
新能源汽车渗透率,将呈个位数缓慢增长
能源革命和电动化的转型相互促进,以清洁电力和绿色氢能为代表的清洁低碳能源体系是现代能源体系的重要方面,今后会成为我国电动化转型的主要动力,也将带动车用能源系统形态根本性变革。
张进华指出,从能源角度来说,未来能源的终极方案大概是电和氢。由于低碳化的约束,我国交通领域的可选方案大概也是电和氢。新能源汽车以电力、氢气作为主要能源载体,将有力促进车用能源的清洁化转型,动力电池、燃料电池、电驱动系统等关键技术的创新和产业化突破,将支撑新能源汽车技术迭代升级,持续引领全球汽车电动化转型的创新方向。
目前,全球主要国家加速电动化转型升级,我国新能源汽车进入全面市场化拓展时期。美、欧、日等国将新能源汽车产业作为必争领域,纷纷加大科技研发、财税支持等全链条投入,培育本国新能源汽车产业,并通过加严油耗法规、建立碳管理机制等措施倒逼企业加速转型。全球新能源汽车在2022年突破千万销量大关,市场渗透率快速增长达到13.4%。截至2023年6月,我国新能源汽车累计接近2000万辆,连续8年位居全球第一,全球占比约60%,市场渗透率超过25%,我国新能源汽车进入全面市场化的新阶段。

张进华认为,2035年我国新能源汽车销量占比将超50%,但不应提过分激进的目标。现在欧洲的战略对我国的战略影响较大,可能会造成整个产业的非健康的发展。

他预测我国今年的新能源汽车渗透率不超过30%,为28.3%;今年以后,每年新能源汽车渗透率将呈个位数增长。此前,国家信息中心副主任徐长明也持类似观点:明后年以后,新能源汽车渗透率会出现缓慢增长,如一年增长2%-3%。张进华进一步解释,一方面,随着新能源汽车销量规模基数大,未来的增长将不会像之前那样快速;另一方面,目前好替代的电动化车辆基本上已经都替代了,下一步需要电动化的一是寒冷区域,二是重型、长里程、大型车辆的电动化等技术难以普及的区域,所以未来的电动化进程没有想象中那么快。
目前我国的电池技术不能满足要求的重型、长里程的商用车,以及一些寒冷区域,燃料电池恰好可以解决这些问题,所以燃料电池是我国电池技术的一个重要方向。我国燃料电池汽车推广应用形成了京津冀、上海、广州、河南、河北等五大示范城市群,应用范围涵盖港口、矿山、环卫、城建、公交、城际物流等多种场景,这些成为商用车绿色低碳转型的重要技术路径。截至2022年底,全球燃料电池汽车总保有量达到6.7万辆,同比增长36%;在营加氢站数量达到727座,同比增长22%。2023年上半年,我国氢燃料电池汽车推广应用规模超5000辆,累计保有量近1.5万辆。

他预测,2035年,燃料电池汽车将实现百万辆商业化示范与市场推广。张进华强调,燃料电池是电动化发展中的一个重要组成部分,如果燃料电池不能突破,我国的电动化进程会延缓,特别是在商用车辆以及一些特殊区域方面。

在电动化方面,未来3-5年的关键技术趋势有全固态电池、分布式驱动、智能底盘。
全固态电池优势明显,具有高能量密度、长循环寿命、大倍率充放电、高安全性能、宽温度使用范围、低成本等综合特性的潜力,有望突破传统液态电池的瓶颈,所以成为下一代电池的必争高地。
现在全球全固态电池进展迅猛,美日韩及欧洲头部车企对全固态电池的装车规划更为积极,计划于2025年前后推出搭载的原型车。其中,日本在全固态电池绝对领先,它实行了两轮国家战略、国家计划,而且制定了非常明确的用全固态电池实现对中国电动化汽车的全面超越的战略。日本全固态电池产业化的时间在2027-2030年,张进华认为这大概率能够实现。韩国是在2027、2028年达到产业化,跟日本进程接近。
我国新能源汽车产业从现有技术和产业而言在全球有先发优势,但是我国对未来的电池技术研发和产业化的规模目标差距明显。中国仍处于全固态电池的技术研发阶段,这个风险非常大。我国的高层领导高度重视这一点,近期可能会有相关的重大安排,在全固态电池上加快技术研发、加快推动产业化、加快推动产业动力电池的领先企业、加大在动力电池全固态电池方面的技术研究。这个研究已经有很多年,现在聚焦在超高镍正极、富锂锰基正极、硫化物电解质、聚合物复合电解质、硅基负极和锂金属负极。

在电驱动系统架构创新方面,分布式驱动技术逐渐成为研发热点。分布式驱动作为多动力源驱动系统,能够独立控制轴间或轮间力矩,便于实现更加精准地车辆安全可靠控制。除此之外,分布式驱动电机布局更加灵活,在车内空间利用、车身一体化控制、智能底盘联动等方面优势明显。轮边电机和轮毂电机是分布式驱动长期共存的两条技术路线,将从高端乘用车和商用车市场率先应用。张建华认为,未来很重要的是轮毂电机,对小型化的车辆,在轮毂电机基础上进一步实现制动、转向、驱动一体化,这是大方向。

底盘作为与智能汽车安全可靠行驶紧密相关的组成部分,迎来了从传统底盘、电动底盘向智能底盘的技术变革,成为未来电动化、智能化融合发展的重要载体,是实现新能源汽车高级别自动驾驶的必由之路。张进华表示,底盘是决定车辆基本性能的一个重要组成,这恰恰是中国汽车产业的创新洼地和瓶颈,所以汽车产业要补齐这个短板,因为它和所有车辆基本性能都相关。

零碳内燃机与纯电动、燃料电池,将是长期互补共存的零碳解决方案
绿色低碳发展已成为全球应对气候变化的战略共识。汽车产业链长,覆盖面广,从全生命周期角度来看,其碳排放涉及原材料开采、加工制造、交通运输、能源生产和供应等多个行业,实现汽车全产业链绿色低碳发展,对带动经济社会全领域低碳转型具有重要意义。
碳排放标准将会变得更加严格。中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋此前表示,碳排放今后会变成汽车产业的一个刚性约束条件,特别是对于我国正处于国际化高速发展的时代,对汽车行业来说影响更大。
中国汽车工业协会在工信部的委托下做汽车产业碳排放的路径和政策研究测算,如果要实现2060年的双碳目标,在2040年要基于2020年降46%,在2050年降86%,这个挑战巨大。与国际对比,欧盟、美国、日本在交通领域碳排放已经或接近达峰,而我国近20年来仍保持高速增长,且增幅远超其他排放领域。当前,我国汽车碳排放约占碳排放总量的10%,汽车碳排放占交通领域达到85%,未来较长时期,我国汽车保有量仍将较快增长,传统发展路径下的车用能源消费量持续增长与节能降碳的矛盾日益突出,低碳转型存在一定压力。

面向双碳目标,张进华认为2035年,传统乘用车将全面实现“混动化”。2035年之前节能汽车仍然是我国汽车的重要组成部分。

现在全球电动化的规划非常激进,欧洲提出2035年全面电动化,没有混动,张进华认为这不太可行、太过激进。日本提出2030-2035年全面实现混动化。他认为我国的混动化进程偏慢,基于内燃机的创新工作投入很少,他认为这有可能会制约我国的产业技术发展,特别是双碳目标的实现。
张进华表示,低碳技术中除了混合动力技术,现在全球汽车产业更关注零碳内燃机。传统化石燃料内燃机汽车是交通碳排放的主要来源,在碳中和目标约束下,燃料体系多元化、以氢/氨燃料为代表的零碳内燃机是传统内燃机转型的必然选择。零碳内燃机与纯电动、燃料电池将是长期互补共存的零碳解决方案,共同促进交通能源零碳转型。
全球各国企业积极进行碳中和燃料及零碳内燃机的战略布局和基础研发,探索产业化降本路径和技术创新方向。如冰岛CRI公司碳制甲醇项目、埃克森美孚甲醇制汽油项目和吉林石化研究院纤维素酶攻关项目。而欧洲已经把零碳内燃机当中的基于清洁电力生产的零碳燃料,包括生物质,包括氢氨融合的燃料,将它作为2035年全面电动化的补充路径给列入了。
张进华认为,对于我国庞大的内燃机工业,能够充分利用内燃机工业基础是一个重要方向。氢内燃机、氨内燃机、电力合成燃料内燃机及其与插电式混合动力技术的高效耦合是零碳内燃机探索的主要技术路线,需着重解决系统可靠性、动力高效性、安全性能等基础攻关问题。
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