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上海交大殷承良:大变革时代汽车工业的机遇、问题和挑战

2017-10-30 15:25:16 盖世汽车

第19届亚太汽车工程年会&2017中国汽车工程学会年会暨展览会(APAC 19 & 2017 SAECCE)于10月24-26日举办,本次论坛以“未来汽车与交通变革”为主题,携手行业领导、学会领导、院士、汽车及相关行业权威专家在内逾3000余位国内外业界嘉宾共同探讨汽车产业车厂与零部件协同创新和技术发展路径。以下是上海交通大学汽车工程研究院副院长殷承良教授在会议上的演讲实录:

2017 SAECCE,2017SAECCE

上海交通大学汽车工程研究院副院长殷承良教授

殷承良:首先非常感谢主办方能给我们这个机会,跟大家分享一些在汽车深层次的认识。首先说一下,这个院士论坛,我本人不是院士,本来邀请我们校长来发言的,他非常忙,我就只好来滥竽充数了。有不当的地方请大家批评指正。今天的题目是,大变革时代汽车工业的问题和挑战。

我们是怎么认识汽车工业的发展的,某种意义上说,今天我讲的内容也是交通大学里面很多大学教授一起讨论了大概四五次,形成的算是比较共识的意见。

分这么三个问题,第一个,技术的突破带动了大的变革。怎么理解这件事?事实上咱们汽车工业基本上大家都知道的就是节能、环保、安全,包括我们讲国家的能源安全,这是要解决的基本问题。事实上,它还要承载着在未来的经济发展的过程之中,汽车的产业链特别长,交叉融合的区域又特别的大。它本身又承载了新时期发展的一个重大的责任。

在目前我们国家智能制造的方面又取得了一些新的共识,因为车必须得造出来,所以制造跟车的关系是一个横和纵,相辅相成的关系。可以这么说,欧洲从德国的工业4.0开始,我们国家讲中国制造2025,美国讲制造业回归等等,其实大同小异,讲的都是一个意思,就是如何把方方面面的信息化、智能化很多的技术应用到制造领域,从而给制造业带来一些全新的变化。这里我们就可以看到,在这些新的刚才大家提到在汽车上体验的技术,也会在制造的环节得到深刻的体现。

下面说一下技术变革。实际上这里面技术是千千万万的,每个行当都有非常多的技术。我们试图从大学的角度凝练出哪些是最核心最关键的技术。技术包括但不限于它,但是这可能是我们认为一些核心的带来变革的技术。

首先我们可以看到,刚才说的是智能制造,这里面大家都在讲,解决节能环保的一个主要的手段就是汽车的电动化的发展。电动化里面,事实上我们认为最核心的两块,一块是现在的电力电子技术的发展,从我们过去的MOSFET到IGBT到碳化硅、砷化镓等等,电力电子的技术在飞速发展,这是奠定了电动汽车的电驱动的基础的核心。然后在电池方面,我们从早期的铅酸电池,早上郭院士一直在强调这个,到后面的磷酸铁锂、三元锂电池和未来的更新的电池,电池技术的发展也让整个汽车真正变成和传统汽车能够接近甚至到未来比肩,它是核心技术。这两个核心技术如果没有发展,就无从谈电动汽车的发展,所以它是核心。这个核心催生了这么一个新的产业。

另外智能化里面的核心技术,我们认为首先第一个就是高性能的计算,以及它的芯片化,这些东西上了车以后,它是真正的产生了大脑。另外我们在先进的传感器,小型化、微型化,能装上车,这是让车智能化里面的另外一个驱动力。事实上像激光雷达这些,早在四十年代英国人防止纳粹轰炸的雷达就出现了,它本身不是什么新玩意儿,但是把它装到车上的小、微型化是关键。

还有就是人工智能,60年代以前神经网络就已经出现了,但是昙花一现,后来沉寂了,这一点邬总也提到了。前一段时间,相当长的一段时间,随着深度学习以及深度学习的芯片化的出现,使得人工智能得以爆发。就在上个月,我们一直提到的AlphaGo Zero和AlphaGo的关系,我们也讲一句,这里面我们认为它是人工智能的一个革命性的变化。为什么这么认为?我们从英文词就可以看到,过去这个词叫deeplearning,深度学习,但是这个技术叫做deepmind,深度思考。是由学习人类的先验知识,到现在不是学你的知识了,你告诉我规则我自己推演,我自己制定思考的战略跟你对局,当然结果已经很明白了,4个TPU 3天的训练,打败了48个TPU 3个月的训练,而且完胜,100比0。这里面核心就在于,前面是基于人类先验的围棋知识,后面的发展是根本没有人类的先验知识,自己想出来的,这才是最可怕的,这才是人工智能。所以这是一个非常重要的里程碑式的变化。同时我们反过来思考,它也是一个很可怕的事情,这是第一次机器自己思考,打败了人类的知识,这是深度学习的重要的发展。

还有,我们在无线通信和移动互联网的技术,现在5G也已经正式实施了,包括毫米波通信,超密集网络的等等的这样一些核心技术的不断的进展,使得高速的汽车,车和车、车和路、车和人的通信,物理上带来了可能性,这是核心的技术。

还有咱们自主导航的东西,过去用美国的GPS,我们自己到一代,到北斗的二代,到现在的三代,这些东西的综合利用,这是核心的技术,它催生了以后我们汽车真正的互通互联,构建了这个基础。

在这里还有大数据和云计算,这里面已经讲了很多了。由于有了大数据和云计算,实际上真正的使信息爆炸时代的信息有了数据化,而且产生了data driving,数据驱动,这使得同时有了燃料和输出,这些数据会带来包括汽车在内的整个生态链的巨大的变革。这是关键的技术。

还有什么对汽车产业产生巨大的影响?我们认为是新材料和新工艺。很早出现的镁铝合金,镁合金的应用到铝合金的应用,真正上车在车身上应用是在特斯拉,97%都是铝,剩下的3%就是像玻璃等等,这就是铝合金的应用,到i3用的碳纤维,以及新一代的高性能复合材料。这些东西同时还伴随着新的工艺,比如说冲压的工艺,铝不能像钢一样,延展性那么好,一次性的冲马上就裂了,可能要冲几次,这些东西和过去是不一样的。碳纤维和金属怎么粘接等等的新的工艺的东西,这些问题很有效的解决了,两者一结合,轻量化就真正出现了曙光。

这里面还有一个,在咱们国家大行其道的电子商务、互联网金融,带来的贡献经济的变化。这个东西表面上看是一个商业的东西,但是它背后也隐含着很多的核心的技术的问题,包括金融链路、保密、算法等等方方面面的技术。这些东西可能带来商业模式的变化,其中共享就是很重要的一条。

前面说了核心技术推动产业的变革,那么反过来,当这个产业变革的时候,它又会带来原有的很多技术的交叉融合。比如说电动化的这些东西,表面上看,电机的电力电子和电池的东西是核心的。除了它之外还有电控,还有很多的集成,还有很多附加的这些,没有一个车出来,这些东西就不会发展,它也会带动相关的产业链进行飞速的发展。

同时,技术发展的同时,相关的产业也发展起来了。另外从大学里面,我们做的一个根本的任务就是研究核心技术,我们对电化学、电力电子学和方方面面很多的学科都推动了发展。而推动它发展的时候,不是孤立的,还促进了它们的交叉融合,这就带来了新学科的变化。

智能化里面,除了我们刚才说的三个最根本的人工智能、传感器的小型化和高性能计算以外,那么多的信息我们进行融合,这在过去没有出现的时候,这种技术压根儿就不存在。但是今天我们必须研究相应的相关的技术了。所以在信息融合,包括怎么样的轨迹规划、跟踪,所有这些东西过去在车里不存在的,现在由于它出现了,这些也是带来的新的发展,带来了一堆的产业。同样也促进了我们自己从大学的角度上的深度的学科发展,以及相应学科的融合与交叉。

那么再有,刚才说到网络化,3G、4G、5G发展起来了,现在由于这样的东西的发展,我们已经把车作为一个智慧城市、智能交通的核心,是移动的节点,它会和移动办公,和城市里面的所有的东西相关联,大家彼此相互的促进。里面会有很多的,包括DSRC、LTE-V,车联网的标准,这些都出来了,这些是相辅相成的,这带来了产业的发展。而且这个产业,仅仅是一个路测系统,车和路相交接的时候,我们的路灯系统全部改造,所有的牌照改造的话,中国几十万公里的道路,这是多么大的产业,这带动的产业一个例子就可以看到是多么的巨大。同样的逻辑,相应的学科,通信、信号、微电子、工程等等也会促进发展。

信息化的东西,由于有了信息爆炸,关键是大数据和云计算的核心技术,这里面也会带动一批的产业,包括信息产业里面的操作系统带来手机一样的app,以后车上也会有。这些东西已经不再是车自身的了。有一种说法,如果把一个车当做一个硬件,它是一块钱,那么相应的软件就是十块钱,软件带来的增值可能就是一百块钱,辐射出去的产业就是一千块钱,那真是爆炸式的增长,已经不是汽车这小小的一点。这是信息化带来的交叉和融合的学科,我不一一念了。

轻量化,刚才讲了是新材料新工艺的集中体现。在新材料和新工艺里面,显然我们在车上要实现的时候,左边的都是要发展的技术,右边的,我们讲可能都是一体化的车身、碳纤维符合材料的车身。很典型的例子,宝马i3是碳纤维覆出来的车身,特斯拉是全铝的车身,现在全铝的车身国内也有了,很多汽车厂也在研究这些方面。还有新型复合材料的,这是产业的。

所以这个里面的交叉融合也给我们做深入的理论和实践学科研究的,带来了非常好的契机。

那么技术在下一代里面必须融合,哪些是典型的融合的代表?举例子来说,个性化,这是未来很有可能出现的。事实上,在很多的车展当中已经有这个理念了。举例子来说,什么是个性化?个性化里面,一个年轻姑娘,当你穿的衣服和别人一样的时候,你就觉得撞衫,你觉得很不爽,你希望自己的衣服和每个人都不一样。汽车里面有没有这种可能?过去汽车的模式是典型的B2C模式,整车厂生产出什么车型,就这样了,什么能换?颜色能换,座椅是皮的还是布艺的可以换,其他的就是这个模样。至于尊享版、豪华版,一大堆的名字,实际上瓤都是一样的。能不能以后出现,老百姓希望这个车长得就是不一样,里面的配置就是我自己的,不一样,这就是个性化。

过去汽车的大工业都是,我们讲把不标准的变成标准的你才能工业化大规模生产。但是随着智能制造的出现,真有可能出现让每个人想的不同变为现实。事实上有一些关键的技术,目前已经出现了。首先第一,我们汽车必须解决底盘安全的问题,在这个例子里面很明确,你可以看到,全新设计的底盘,过去我们是全承载车身,整个这些东西受力了以后在空间上分解,都是这样三段式的白车身结构。但是特斯拉开始是这样,真正的安全都做到底盘了,它是一个平面的。最终这样的结果,事实上非常有利于,只要底盘安全了,以后的车身和那什么,四个安装点对了,理论上我可以随意设置个性化。这就是个性化可能发展的先机。

催生什么产业?事实上已经出现了,个性化的车身设计,我可以给你设计出来,里面的内饰和其他的东西也有这样的公司在做这样的新的业务模式,这就是新的发展、新的理念,这就是个性化。

还有除了带动学科发展,技术大融合的另外一个典型代表就是共享化。所有的共享化,后台的金融的结算、信息的服务、标准的定位,特别是前后一公里,实际上前后一公里意味着什么?必须无人驾驶全部都实现,而且前后都不能充电,显然自动充电无线充电必须装在车上。这样一个简单的商业模式就意味着它是所有技术的大融合,这是一个典型的代表。共享化催生的相关产业,不一一细说了,这是相关的学科。

最后一个,真正的大融合就是在汽车里面,未来的理念到底是什么。IT互联网已经明确了,在第一代的联网的是终端就是那个台式机,就是我们刚上学的时候,还没有的这个玩意儿。然后到了有笔记本电脑,出现了wifi,这是静态的热点,到了第三代就是iPhone、iPad这种,移动互联网出现了。随着亚洲厂商的崛起,欧美的这些东西迅速被亚洲厂商占领,前两种被联想收购了,第三种被华为、小米打得份额大败。

那么出路是什么?什么是第四代的移动终端?显然找到了,第四代的移动互联网终端就是汽车,所以才有拉斯维加斯的消费者电子展现在都变成了汽车展,很有意思的这样一个现象。

我们总结一下,未来的汽车可能随着这些核心技术的变化,随着这些大融合,一定是一个智能化、电动化、网络化、信息化,然后还有轻量化、个性化和共享化,包括商业模式的,最终是全新的另类的,能自己跑的移动的终端,这就是未来的汽车总的大一统,在这个终端上得以体现。

最后,我们再来提一提机遇问题和挑战的问题。毫无疑问,这么多东西融合在一起,到处都是机会。因为过去,汽车的单一的技术,那是一个点。技术串起来,就变成所谓的产业链。汽车就是一维的,是一个单一产业链的问题。但是今天就不是了,它很多条链交叉融合,已经是三维、四维甚至是更高维度了。新的维度中间全是窟窿,哪一个窟窿对大家都是机遇,都是新的发展方向。

交通大学在目前就是把学校的综合优势集成起来,形成创新中心。希望结合交大多学科的优势,前面我们一再说交叉融合,促进新学科的发展,这是我们的思路,这是一个机遇,对我们也是机遇。

那么问题,我们最后讲一下,我想深层次的是三个方面的问题,第一个问题是,大家,中国人是这么认为的,洋人也是这么认为的,所以我们一定伴随着这个问题的发展是中外之争。所以如何打赢中外的博弈战,至少在中国的领土上我们必须得打赢。传统的汽车核心技术空心化,这是大家都知道的。现在电动汽车又来合资了,用脚丫子都能想得出来,众泰和福特合资最后的主导权会在谁手里。而且最近也已经报了独资也已经落地了,那么电动车会不会重蹈普通车的覆辙?智能网联会不会还出现这样的问题?这是我们很担忧的。

所以如何打赢中外博弈战,这是第一个应该行业考虑的问题。

第二个要考虑的问题就是,大家都知道了,共识是多个基础多个技术的大融合,在这个融合的时候,就像是哲学上的一句话,有了经济基础,得有什么样的上层建筑适应这样的经济基础的发展?所以深层次的思考就是,这些东西都融合了,在中国这块大地上,我们怎么样创造外部的环境。政策、机制、体制,能够让这个东西真的在中国发展好,至少我们现在看来,智能网联里面我们的IT和互联网界进来的时候,一个准入的东西就保证你玩不下去。那么怎么办?这个地方要不要改?怎么改?这就是深层次的,如何创造一个能够让它发展的环境,这个地方是我们考虑的第二个大的问题,是值得思考的。

汽车里面过去是一个单一的模式,时间已经到了,我简短点。过去的单一模式是整车厂牵头,带着一帮零部件公司,那就是他的车马炮,最后4S店卖车冲锋陷阵,那就是小卒,这是典型的象棋模式。以后是大网络大生态,整车的地位会下降,它是生态环境中的重要组成部分,但是已经不是绝对的王者。所以服务这些全新的理念会上升。因此,它是不同阵营的一个围棋模式,这里面有根本性的变化,就是如何适应。上层建筑如何适应经济基础。

最后一个问题就是,我们如何,既然这是一个国家的大的战略行为,事实上随着大数据和分析的发展,我们第一次把过去认为不合理的计划经济,有了让它量化的基础。中国共产党执政是非常高效的,如果是一个高效,再能够加上有大的数据分析的基础,对行业量化,这是技术上有可能办得到的,那么我们这么多行业的融合,应该是站在国家的高度上,统一一盘棋来综合发展整个国家的产业。

最后一页,从交通大学,我们那么多教授都有一个共同的感觉,中国到目前为止,汽车我们已经是第一大国了,互联网的应用中国也是第一大国,尽管技术上不是第一大国。商业模式上我们也是世界上第一大国,经济发展的增量也是第一大国。我们新的商业模式可以把美国、欧洲、日本甩开几十条街,但是在中国是个常态。这么多东西,四大第一融合在一起,我们非常有理由相信,在未来的汽车工业的综合大发展的过程中,中国应该是执世界牛耳,第一就应该在中国。当然,这个东西是互联网过来变成新的汽车企业,还是老的汽车企业转型升级,还是两者结合,这个说不上来,但是有理由相信,这个第一就应该在中国。

谢谢大家。

注:本文根据现场速记整理,未经嘉宾审核。

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