
发展趋势
未来汽车的主要角力点在自动驾驶、物联网化和电动化等方面。
智能化自动驾驶
自动驾驶技术之所以在汽车和科技领域如此炙手可热,是因为它是未来电动互联汽车社会的重要实现手段。人工智能是自动驾驶最核心的技术驱动力。2016年,随着谷歌的AlphaGo的胜利和无人驾驶汽车产品化,人工智能再次成为了爆点,一个炙手可热的新名词“深度学习”出现在了人们的词典中。
其实,深度学习的概念是2006年提出的,另一个更基础的概念“神经网络”已经存在了二三十年。为什么人工智能今天才又受到追捧,我认为主要的原因是计算和感知能力的进步和成本的下降,使人工智能能够以合理的成本解决实际的问题。关于人工智能的话题,由于篇幅所限,请容另行撰文进一步讲述。
无人驾驶的技术核心之一,是让车辆自己学习道路信息。另一方面,人工智能也在尝试在车内给驾驶和乘坐带来智能交互和创新体验。今年的CES,有关人工智能技术走进车内的各种应用尝试中,亚马逊的Alexa是最大的明星,合作伙伴囊括了福特、大众等主要车企。其他巨头包括谷歌、微软、百度以及众多更小规模车联网领域的创业公司,整车厂商也多纷纷提供智能交互系统。宝马描绘了未来概念内饰科技HoloActive驾驶舱,在娱乐系统里整合了手势识别。博世提供了未来汽车内置的概念参考设计,用摄像头识别个人,并按照其喜好设置车辆、调节舱内温度和播放喜好的音乐等等。日本松下展示了它的自动驾驶汽车的乘坐舱,舱内安装了带有4K交互显示屏的小桌,和众多的触摸屏及增强现实显示。

在实现自动驾驶的核心器件中,激光雷达的高成本是自动驾驶发展的一个瓶颈。Uber或者谷歌无人驾驶汽车,车顶上都带有一个不停旋转的设备,就是激光雷达。Velodyn是最早为谷歌无人驾驶汽车提供激光雷达的合作伙伴。无人驾驶汽车要获得普及,必须要把激光雷达的成本从目前的数千美元降到100~200美元的价格区间。目前,激光雷达正在从传统机械式扫描向固态扫描发展,一些新兴的创业公司如Quanergy(2016年由三星投资)开始走向舞台。有些更初期的创业公司,采用矩阵激光源或CMOS感应器的方式,可以极大地提供精度和降低成本,值得期待。毫米波雷达也是辅助驾驶系统和自动驾驶汽车常用的核心器件,成本的下降也是势在必行。


激光雷达的小型化和低成本化当务之急
另外一个基础问题是运算能力。运行一辆无人驾驶汽车将会产生庞大的数据量,除了本地的处理能力,也需要足够的带宽把数据传输到数据中心,4G网络已经显得太慢。3D地图对自动驾驶也是必要的核心技术,无人驾驶汽车需要的地图信息对精确度的要求很高。很多汽车厂商都设立了实验室,着重研发3D高清地图,也有厂商是选择与第三方地图公司合作,例如福特就投资了3D地图公司Civil Maps。
物联网化
相对于电动车的性能,本届CES上人们更加关注的是车企如何在电动汽车上实现物联网化。与自动驾驶和电动化趋势相比,物联网各方面的条件已经比较成熟。具备系统和软件优势的谷歌、苹果等科技类公司已经针对物联网推出了自己的解决方案,并且试图将各自的软件系统嵌入到汽车的前装市场。这是科技类公司的强项。按说意识到这一差距,车企更愿意与科技类公司合作实现自身在此领域的未来规划。但在本届CES展上,更多的车企以强势的姿态表达自行搭建生态的计划。
汽车是我们普通人生活中拥有的最为昂贵的消费品,但人对车的使用频率却不高。根据本田的调研数据:私家车辆96%的时间是闲置的。这样看来,无人驾驶汽车可以在接送上下班以外的时间,能够自己开出去提供类似Uber的服务来帮你赚钱,或者在有了发达的无人驾驶汽车的服务前提下,你是否真的需要在产权上拥有一辆车。创新将会从技术到商业模式上改变汽车行业和生态,未来车企可能被迫改变单一的汽车销售模式,转而关注其他由数据、移动化和服务带来的新的商业机会。
电动化
电动车是自动驾驶汽车的主要的硬件载体。电动车的核心技术包括了电机、电控、电池包为核心的动力驱动,轻量化和整车设计。目前主要的关注点还是在于如何提高电动车的续航能力,这需要电池能量密度的进一步提高,这方面比较有商业化前景的是硅纳米材料在电池负极的应用(硅的能量密度比传统石墨电机高一个数量级),比较领先的企业包括Amprius和Enevate。
电控和动力驱动系统的性能和小型化也是极其关键的技术壁垒。为了提高效率和性能,电动车的设计需要高电压和大电流的功率器件的支持,传统的硅基IGBT已经难以跟上需求。新型的氮化镓和碳化硅功率期间正在走向主流,包括GaN Systems、英飞凌、Cree和EPC等。
在充电方面,自动驾驶车辆的普及一定会带来无线充电的兴起,你很难想象一个合作的无人驾驶的车队要有人来手动充电。市场需要在充电效率、距离、角度灵活性、成本和体积等方面有突破的充电技术,并且需要有像高通在消费电子领域Qi的标准联盟。值得关注的企业包括Witricity和Wibotic。

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