以先進信息通信技術的廣泛滲透和深度應用為典型特征的第三次工業(yè)革命,汽車產(chǎn)業(yè)是最先感受到第三次工業(yè)革命影響的代表性行業(yè)之一。展望未來,第三次工業(yè)革命的影響將首先體現(xiàn)在汽車產(chǎn)品、生產(chǎn)制造方式、商業(yè)模式的“三個變化”。目前,這些變化已經(jīng)初露端倪,并且越來越呈現(xiàn)出相互關聯(lián)、相互促進的特點,距離產(chǎn)生實質(zhì)性、集聚性影響并最終推動汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)革命性、顛覆性變化的爆發(fā)時點越來越近。
汽車產(chǎn)品將向“輕量化、電動化、智能化”轉(zhuǎn)型
從發(fā)展歷史看,這三種轉(zhuǎn)型方向都是汽車產(chǎn)業(yè)從業(yè)者長期追求的目標,但唯有在當前全球綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的宏觀背景以及能源、信息、材料等先進技術的交叉融合和加速應用的技術背景下,才能趨勢性、經(jīng)濟性的集中出現(xiàn)。
(一)輕量化
早在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起步階段,工程師就希望通過減少車輛自重的方式來更高效利用汽車引擎動力。輕量化并非是簡單的小型化,而是通過優(yōu)化設計、合理選材、應用高強度輕量化材料以及先進成型技術,在不影響車輛既有性能和售價的前提下,實現(xiàn)減輕車輛重量的目標。
研究表明:車輛每減重0.1噸,則每百公里可節(jié)省燃油0.3—0.5升,同時還有助于提高車輛的加速度和操控性。此外,作為一項共性技術,輕量化還有助于解決電動汽車電池過重的問題。
材料、信息以及制造技術的創(chuàng)新為汽車輕量化發(fā)展提供了技術支撐,而且這些先進技術的擴散和應用已初見成效。以碳纖維復合材料(CFRP)為例,使用CFRP制造車身和底盤可以減重40%—60%,而且其抗拉程度是同等截面鋼材的7—10倍。更重要的是,CFRP在小批量生產(chǎn)中還具有成本優(yōu)勢。與此同時,以零件的熱成型技術為代表的新工藝的應用和以車身結構參數(shù)化、輕量化設計方法為代表的信息技術的深度應用也都是輕量化發(fā)展的重要途徑。
(二)電動化
相比內(nèi)燃機汽車,電動汽車具有能源轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境友好等突出優(yōu)勢,而且這些優(yōu)勢還會隨著可再生能源發(fā)電比例的提高進一步凸顯。
國際金融危機爆發(fā)以來,電動汽車的創(chuàng)新發(fā)展進入了快車道。2008—2012年間,僅電動汽車倡議 (ElectricVehicleInitiative,簡稱EVI)成員國政府在研發(fā)和示范運營方面共計投入約87億美元,全球主要汽車企業(yè)集團更是投入巨資。目前,這些投資已經(jīng)取得階段性成果,例如電池成本從2008年的平均1000美元/千瓦時下降到2012年的平均485美元/千瓦時,巴黎等城市已經(jīng)出現(xiàn) “電池租賃+汽車共享”等商業(yè)模式創(chuàng)新,還出現(xiàn)了以特斯拉為代表的一些成功商業(yè)實踐。
電動汽車銷售量和保有量的迅速增加是汽車產(chǎn)品電動化發(fā)展的最直接證明。據(jù)IEA統(tǒng)計,2011年全球電動汽車保有量超過5萬輛,而2012年已經(jīng)超過18萬輛,其中美國、日本和法國位居前三位,分別占全球保有量的38%、24%和11%。從發(fā)展趨勢看,預計2020年全球電動汽車年銷量將達到720萬輛 (其中EVI國家為590萬輛),上路行駛的電動汽車總量將達到2400萬輛(其中EVI國家為2000萬輛),占全球上路行駛汽車總量的比例將超過2%(2012年底僅為0.02%)。
(三)智能化
汽車智能化主要是信息通信等先進技術在生產(chǎn)制造、路上行駛等諸多環(huán)節(jié)的深度應用,體現(xiàn)了更便捷、簡單的人車交互方式,是對人的更大程度的“解放”。汽車產(chǎn)品已具有相當程度的“智能”,如平均每輛汽車安裝50多個處理器,而未來,汽車將不再是架在四個輪子之上的鋼鐵產(chǎn)品,而是架在四個輪子之上的電腦產(chǎn)品。
在智能化發(fā)展趨勢中,自動駕駛受到最廣泛關注。自動駕駛是指僅需很少或者完全不需要人類干預就能實現(xiàn)車輛移動,主要建立在先進機器視覺系統(tǒng)、人工智能、傳感器以及即時通信系統(tǒng)等技術的基礎上。
近年來,全球主要汽車企業(yè)集團在技術研發(fā)和示范運營方面的投入力度持續(xù)加大,并且隨著一些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的加入而呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢。2010年,全球汽車產(chǎn)業(yè)在自動駕駛方面的投入約100億美元,到2016年將增至1600億美元。隨著持續(xù)性研發(fā)投入,支撐自動駕駛的核心技術進步很快,已不再是主要的發(fā)展瓶頸。
未來,自動駕駛的發(fā)展主要取決于政府管制和公共接受度,而不是純技術問題。據(jù)麥肯錫預測,2025年全球?qū)⒂?0萬輛自動駕駛汽車上路行駛,由于安全性提高、時間節(jié)約以及燃油消耗和污染物排放降低等帶來的經(jīng)濟影響大約在每年0.2萬億—1.9萬億美元之間。
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