新風(fēng)口來(lái)了 看清華學(xué)子如何暢想未來(lái)汽車
當(dāng)前,世界汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場(chǎng)巨變。汽車“新四化”(電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化)正在成為汽車產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì),給百年歷史的傳統(tǒng)汽車工業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命。
有業(yè)內(nèi)人士說(shuō),過去十年,最大的創(chuàng)新載體是手機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);未來(lái)十年,最大的創(chuàng)新載體將是智能新能源汽車,這也是近年來(lái)科技企業(yè)紛紛跨界進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)的根本原因。
在人類歷史上,能源、交通、信息3個(gè)領(lǐng)域每次出現(xiàn)顛覆性的突破,都會(huì)帶來(lái)社會(huì)的巨大改變。而本輪科技革命正同時(shí)驅(qū)動(dòng)能源與信息兩大領(lǐng)域的突破,并作用于交通領(lǐng)域,進(jìn)而共同促使汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革性的全面重構(gòu)。
本期“青年說(shuō)”邀請(qǐng)4位來(lái)自清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院的優(yōu)秀學(xué)子,從各自研究的專業(yè)領(lǐng)域探討汽車專業(yè)在“新四化”下的發(fā)展變化。
智慧交通引領(lǐng)新一輪科技革命
林泓熠(博士生)
方向:智能車輛與智慧交通
回溯十年前,汽車專業(yè)主要聚焦于汽車的設(shè)計(jì)、制造和維修。那時(shí),對(duì)于汽車專業(yè)的理解僅局限于傳統(tǒng)的機(jī)械工程領(lǐng)域,人們對(duì)汽車的認(rèn)識(shí)僅僅停留在“四輪運(yùn)輸工具”的層面上。
近十年來(lái),汽車專業(yè)已從單純的機(jī)械工程逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楹w了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、人工智能等多學(xué)科交叉的專業(yè)。汽車不再是簡(jiǎn)單的交通工具,而是正在逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N智能系統(tǒng),具備了自我感知、決策和控制的能力。這一轉(zhuǎn)變,要求汽車工程師不僅能理解汽車的結(jié)構(gòu)和原理,更需要具備編程、數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等技能。
在智能化的浪潮下,智能車輛與智慧交通的融合已經(jīng)成為了汽車專業(yè)的重要發(fā)展方向。利用大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù),我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析城市的交通狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度和優(yōu)化路線。
此外,基于車聯(lián)網(wǎng)和人工智能的自動(dòng)駕駛技術(shù),也正在逐步推動(dòng)交通出行的方式向更安全、高效、舒適的方向轉(zhuǎn)變。可以說(shuō),當(dāng)下的車輛和交通已經(jīng)融為一體,數(shù)學(xué)和人工智能在其中扮演著重要角色。
展望未來(lái),我們相信汽車專業(yè)將會(huì)在智慧交通的推動(dòng)下,進(jìn)一步推動(dòng)科技的革命。從自動(dòng)駕駛出租車到電動(dòng)汽車的廣泛使用,從共享汽車的出行服務(wù)到基于大數(shù)據(jù)的交通流優(yōu)化,每一個(gè)領(lǐng)域都充滿了無(wú)限的可能。
同時(shí),汽車專業(yè)也將更多地涉及環(huán)保和能源管理等領(lǐng)域,推動(dòng)汽車行業(yè)向環(huán)保、低碳方向轉(zhuǎn)型。我們有理由相信,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能為引擎的科技革命,將推動(dòng)汽車專業(yè)和智慧交通的進(jìn)一步發(fā)展。期待即將踏入這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)生在這個(gè)充滿可能性的新紀(jì)元中,發(fā)揮出他們的才智,推動(dòng)智能汽車與智慧交通的未來(lái)發(fā)展。
自動(dòng)駕駛引領(lǐng)未來(lái)出行革命
黃荷葉(博士生)
方向:自動(dòng)駕駛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與交互決策
“衣食住行”,從古至今,“行”一直在人們?nèi)粘I钪邪缪葜匾巧??!扒Ю镏惺加谧阆隆?,作為擁?4億人口的大國(guó),中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)正在以驚人的速度邁進(jìn)前行,僅用十多年時(shí)間就完成了日韓二三十年的發(fā)展歷程。
在新一輪科技革命驅(qū)動(dòng)下,自動(dòng)駕駛在汽車行業(yè)中嶄露頭角,成為全球科技創(chuàng)新焦點(diǎn),新紀(jì)元拉開帷幕。
十年前,自動(dòng)駕駛技術(shù)剛剛萌芽,企業(yè)在研發(fā)產(chǎn)品的過程中,只是簡(jiǎn)單地將各種駕駛輔助產(chǎn)品集成在車內(nèi);而隨著人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)一步突破,自動(dòng)駕駛行業(yè)出現(xiàn)“機(jī)遇窗口”,迎來(lái)井噴式發(fā)展,汽車制造商和科技公司競(jìng)相研發(fā)智能汽車,并逐漸在公共交通、物流、農(nóng)業(yè)和礦山等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
可以預(yù)見的是,在未來(lái)發(fā)展過程中,自動(dòng)駕駛行業(yè)將歷經(jīng)更多變革并獲得巨大推力。相較于十年前,智能汽車不再是概念或?qū)嶒?yàn)室里的玩具,“出行即服務(wù)”在智能化推動(dòng)下將變?yōu)榭赡?。“軟件定義汽車”“服務(wù)驅(qū)動(dòng)變革”等特征日益鮮明,諸如“互聯(lián)”“個(gè)性化”和“共享化”等屬性在不久的將來(lái)將變得切實(shí)可行。
面對(duì)未來(lái),自動(dòng)駕駛行業(yè)將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。這些發(fā)展也必將為選擇汽車專業(yè)的學(xué)子們提供前所未有的機(jī)遇,讓他們有更多機(jī)會(huì)參與到推動(dòng)未來(lái)交通領(lǐng)域變革的浪潮中。
線控底盤——智能新能源汽車發(fā)展之基
張友朋(碩士生)
方向:線控底盤
全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革賦能汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、電動(dòng)化升級(jí),底盤作為汽車關(guān)鍵執(zhí)行系統(tǒng),也由傳統(tǒng)機(jī)械底盤發(fā)展為線控底盤。線控底盤以電氣連接取代機(jī)械結(jié)構(gòu),以電信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向或懸架等系統(tǒng)動(dòng)作,具有精度高、質(zhì)量輕、不依賴制動(dòng)助力真空源等優(yōu)點(diǎn),是智能新能源汽車的“基本盤”。
十年前,汽車底盤仍以傳統(tǒng)機(jī)械底盤為主,系統(tǒng)質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、響應(yīng)延遲高、控制精度低等問題在過去并不凸顯。但在智能電動(dòng)汽車蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)下,汽車逐漸由交通運(yùn)輸工具發(fā)展為智慧綠色、舒適安全的綜合出行終端,傳統(tǒng)機(jī)械底盤無(wú)法滿足需求。
如今,線控底盤行業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了春天。線控驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)接近100%的市場(chǎng)滲透率,線控制動(dòng)解決新能源汽車缺乏助力真空源的重大問題、提高新能源汽車的續(xù)航里程,線控轉(zhuǎn)向決定高階自動(dòng)駕駛的落地……線控底盤已經(jīng)成為汽車智能化、電動(dòng)化的關(guān)鍵,為汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
隨著新能源汽車市場(chǎng)占有率的提高、自動(dòng)駕駛等級(jí)的提升,未來(lái)線控底盤的發(fā)展空間更為廣闊。我們也需注意,線控底盤發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)壁壘高,仍是我國(guó)“卡脖子”問題之一。打破技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國(guó),是我們每一個(gè)“汽車人”的夢(mèng)想。
投身車網(wǎng)互動(dòng)與智慧能源的變革浪潮
盧宇芳(博士生)
方向:電動(dòng)汽車無(wú)損快充、車網(wǎng)互動(dòng)
7月3日,我國(guó)新能源汽車第2000萬(wàn)輛下線。預(yù)計(jì)到2030年,新能源汽車保有量將達(dá)到1億輛,2040年將達(dá)到3億輛。很多同學(xué)都感嘆,新能源時(shí)代真的來(lái)了。
從另一層面看,我國(guó)光伏、風(fēng)電裝機(jī)量在2022年突破7.58億千瓦,新能源發(fā)電裝機(jī)量激增。在“雙碳”目標(biāo)下和新型電力系統(tǒng)的建設(shè)背景下,電網(wǎng)運(yùn)行方式亟需由“源隨荷動(dòng)”向“源荷互動(dòng)”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”模式轉(zhuǎn)變。
利用車網(wǎng)互動(dòng)(Vehicle to Grid,V2G)技術(shù),把電動(dòng)汽車當(dāng)成“移動(dòng)充電寶”,通過充換電設(shè)施與電網(wǎng)進(jìn)行能量和信息的互動(dòng),即可以滿足用戶的充電與出行需求,又能利用車載儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)削峰填谷、需求響應(yīng)等輔助服務(wù),支持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
不僅如此,電動(dòng)汽車還能在家庭用電、建筑用電、車車互充、園區(qū)微網(wǎng)等場(chǎng)景充分發(fā)揮靈活移動(dòng)能源載體的屬性,實(shí)現(xiàn)分布式資源真正的互聯(lián)互通,進(jìn)一步緩解用電壓力。
未來(lái),如何聚合與優(yōu)化調(diào)動(dòng)海量的分布式資源,形成能源物聯(lián)網(wǎng),推動(dòng)各種資源(光伏、風(fēng)電、電動(dòng)汽車、固定式儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等)的高效協(xié)同發(fā)電、儲(chǔ)存與利用,將是智慧能源變革的重點(diǎn),也必將成為能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。
站在汽車“新四化”發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,讓我們一起投身車網(wǎng)互動(dòng)與智慧能源的變革浪潮,勇于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),共同創(chuàng)造綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的明天,助力我國(guó)的碳達(dá)峰、碳中和步伐加速。
王志遠(yuǎn) 來(lái)源:中國(guó)青年報(bào)
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