新風口來了 看清華學子如何暢想未來汽車
當前,世界汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場巨變。汽車“新四化”(電動化、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,給百年歷史的傳統(tǒng)汽車工業(yè)帶來了一場革命。
有業(yè)內(nèi)人士說,過去十年,最大的創(chuàng)新載體是手機和移動互聯(lián)網(wǎng);未來十年,最大的創(chuàng)新載體將是智能新能源汽車,這也是近年來科技企業(yè)紛紛跨界進入汽車產(chǎn)業(yè)的根本原因。
在人類歷史上,能源、交通、信息3個領(lǐng)域每次出現(xiàn)顛覆性的突破,都會帶來社會的巨大改變。而本輪科技革命正同時驅(qū)動能源與信息兩大領(lǐng)域的突破,并作用于交通領(lǐng)域,進而共同促使汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生變革性的全面重構(gòu)。
本期“青年說”邀請4位來自清華大學車輛與運載學院的優(yōu)秀學子,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、制造和維修。那時,對于汽車專業(yè)的理解僅局限于傳統(tǒng)的機械工程領(lǐng)域,人們對汽車的認識僅僅停留在“四輪運輸工具”的層面上。
近十年來,汽車專業(yè)已從單純的機械工程逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楹w了計算機科學、數(shù)學、人工智能等多學科交叉的專業(yè)。汽車不再是簡單的交通工具,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、機器學習等技能。
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)和云平臺等先進技術(shù),我們可以實時監(jiān)控和分析城市的交通狀態(tài),以實現(xiàn)智能調(diào)度和優(yōu)化路線。
此外,基于車聯(lián)網(wǎng)和人工智能的自動駕駛技術(shù),也正在逐步推動交通出行的方式向更安全、高效、舒適的方向轉(zhuǎn)變??梢哉f,當下的車輛和交通已經(jīng)融為一體,數(shù)學和人工智能在其中扮演著重要角色。
展望未來,我們相信汽車專業(yè)將會在智慧交通的推動下,進一步推動科技的革命。從自動駕駛出租車到電動汽車的廣泛使用,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,每一個領(lǐng)域都充滿了無限的可能。
同時,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)、云計算、人工智能為引擎的科技革命,將推動汽車專業(yè)和智慧交通的進一步發(fā)展。期待即將踏入這個領(lǐng)域的學生在這個充滿可能性的新紀元中,發(fā)揮出他們的才智,推動智能汽車與智慧交通的未來發(fā)展。
自動駕駛引領(lǐng)未來出行革命
黃荷葉(博士生)
方向:自動駕駛風險評估與交互決策
“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,中國汽車產(chǎn)業(yè)正在以驚人的速度邁進前行,僅用十多年時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)動下,自動駕駛在汽車行業(yè)中嶄露頭角,成為全球科技創(chuàng)新焦點,新紀元拉開帷幕。
十年前,自動駕駛技術(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)進一步突破,自動駕駛行業(yè)出現(xiàn)“機遇窗口”,迎來井噴式發(fā)展,汽車制造商和科技公司競相研發(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。
可以預見的是,在未來發(fā)展過程中,自動駕駛行業(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)嶒炇依锏耐婢撸俺鲂屑捶?wù)”在智能化推動下將變?yōu)榭赡?。“軟件定義汽車”“服務(wù)驅(qū)動變革”等特征日益鮮明,諸如“互聯(lián)”“個性化”和“共享化”等屬性在不久的將來將變得切實可行。
面對未來,自動駕駛行業(yè)將迎來更廣闊的發(fā)展空間。這些發(fā)展也必將為選擇汽車專業(yè)的學子們提供前所未有的機遇,讓他們有更多機會參與到推動未來交通領(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、電動化升級,底盤作為汽車關(guān)鍵執(zhí)行系統(tǒng),也由傳統(tǒng)機械底盤發(fā)展為線控底盤。線控底盤以電氣連接取代機械結(jié)構(gòu),以電信號控制驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向或懸架等系統(tǒng)動作,具有精度高、質(zhì)量輕、不依賴制動助力真空源等優(yōu)點,是智能新能源汽車的“基本盤”。
十年前,汽車底盤仍以傳統(tǒng)機械底盤為主,系統(tǒng)質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復雜、響應(yīng)延遲高、控制精度低等問題在過去并不凸顯。但在智能電動汽車蓬勃發(fā)展的趨勢下,汽車逐漸由交通運輸工具發(fā)展為智慧綠色、舒適安全的綜合出行終端,傳統(tǒng)機械底盤無法滿足需求。
如今,線控底盤行業(yè)的發(fā)展迎來了春天。線控驅(qū)動實現(xiàn)接近100%的市場滲透率,線控制動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)向決定高階自動駕駛的落地……線控底盤已經(jīng)成為汽車智能化、電動化的關(guān)鍵,為汽車產(chǎn)業(yè)升級提供堅實的技術(shù)保障。
隨著新能源汽車市場占有率的提高、自動駕駛等級的提升,未來線控底盤的發(fā)展空間更為廣闊。我們也需注意,線控底盤發(fā)展時間長、技術(shù)壁壘高,仍是我國“卡脖子”問題之一。打破技術(shù)封鎖,實現(xiàn)汽車強國,是我們每一個“汽車人”的夢想。
投身車網(wǎng)互動與智慧能源的變革浪潮
盧宇芳(博士生)
方向:電動汽車無損快充、車網(wǎng)互動
7月3日,我國新能源汽車第2000萬輛下線。預計到2030年,新能源汽車保有量將達到1億輛,2040年將達到3億輛。很多同學都感嘆,新能源時代真的來了。
從另一層面看,我國光伏、風電裝機量在2022年突破7.58億千瓦,新能源發(fā)電裝機量激增。在“雙碳”目標下和新型電力系統(tǒng)的建設(shè)背景下,電網(wǎng)運行方式亟需由“源隨荷動”向“源荷互動”“源網(wǎng)荷儲一體化”模式轉(zhuǎn)變。
利用車網(wǎng)互動(Vehicle to Grid,V2G)技術(shù),把電動汽車當成“移動充電寶”,通過充換電設(shè)施與電網(wǎng)進行能量和信息的互動,即可以滿足用戶的充電與出行需求,又能利用車載儲能實現(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)濟運行。
不僅如此,電動汽車還能在家庭用電、建筑用電、車車互充、園區(qū)微網(wǎng)等場景充分發(fā)揮靈活移動能源載體的屬性,實現(xiàn)分布式資源真正的互聯(lián)互通,進一步緩解用電壓力。
未來,如何聚合與優(yōu)化調(diào)動海量的分布式資源,形成能源物聯(lián)網(wǎng),推動各種資源(光伏、風電、電動汽車、固定式儲能、可調(diào)負荷等)的高效協(xié)同發(fā)電、儲存與利用,將是智慧能源變革的重點,也必將成為能源轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。
站在汽車“新四化”發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點上,讓我們一起投身車網(wǎng)互動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,助力我國的碳達峰、碳中和步伐加速。
王志遠 來源:中國青年報
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