汽車業(yè)進(jìn)入關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)期

10月26日~28日，為期三天的第23屆中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨展覽會(huì)上，新能源、智能網(wǎng)聯(lián)與智能制造以及汽車輕量化等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，又一次成為會(huì)議討論的焦點(diǎn)。
　　目前，全球汽車行業(yè)向低碳化、信息化和智能化發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)已經(jīng)十分明朗。傳統(tǒng)動(dòng)力總成技術(shù)、混動(dòng)汽車技術(shù)、新能源汽車技術(shù)實(shí)際上都在尋求小型化、輕量化、低阻技術(shù)和智能技術(shù)等新突破。美國(guó)、歐洲、日本等主要經(jīng)濟(jì)體相繼發(fā)布了汽車發(fā)展戰(zhàn)略，如美國(guó)的《新能源汽車戰(zhàn)略規(guī)劃藍(lán)圖》，歐洲的《歐盟2020年戰(zhàn)略創(chuàng)新計(jì)劃》以及日本的《日本汽車戰(zhàn)略2014》。在這樣的背景下，《中國(guó)制造2025》也將新能源汽車、車聯(lián)網(wǎng)、汽車輕量化等領(lǐng)域確立為制造行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。
　　■新能源電機(jī)、電池找到突破
　　近年來，迫于節(jié)能與環(huán)保壓力，各種形式的電動(dòng)汽車及其電池、電機(jī)等相關(guān)新技術(shù)的研究和開發(fā)，正在成為全球汽車工業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)。
　　對(duì)于新能源汽車行業(yè)的核心技術(shù)而言，動(dòng)力電池組長(zhǎng)久以來存在“木桶效應(yīng)”，而均衡方式被視為一種有效的解決辦法。但由于沒有考慮電池組工作狀態(tài)和電動(dòng)汽車行駛狀況對(duì)均衡操作的影響，目前的耗散型均衡方式較被動(dòng)且效率低。年會(huì)上，桂林電子科技大學(xué)工程與自動(dòng)化學(xué)院張向文介紹，他們正在研究的雙層集散式的均衡方案，可以有效解決這一問題。該雙層集散式均衡方案較單純電阻均衡方案，平均速度更快且效率更高。
　　對(duì)于電動(dòng)車另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——電機(jī)，本屆年會(huì)也披露了相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新突破——輪轂電機(jī)。相較傳統(tǒng)電動(dòng)車電機(jī)技術(shù)而言，基于輪轂電機(jī)的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)展前景廣闊。重慶大學(xué)汽車工程院、機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工程師李哲表示，目前這種高密度集成式輪轂電機(jī)技術(shù)不同于常規(guī)單極勵(lì)磁開關(guān)阻電機(jī)，常規(guī)電機(jī)在轉(zhuǎn)換期間存在磁通極性反轉(zhuǎn)，磁通轉(zhuǎn)換區(qū)間 MFR 的不平衡導(dǎo)致各區(qū)間鐵芯損耗，會(huì)造成能量不平衡。李哲介紹：“輪轂電機(jī)引入相電流平衡策略后，可以使得各低頻轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以消除。這就能大幅緩解電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，從而優(yōu)化四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的垂向和縱向行駛性能。”
　　■車聯(lián)網(wǎng)智能體系進(jìn)一步構(gòu)建
　　除了新能源汽車的核心技術(shù)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新也是本次年會(huì)的重點(diǎn)。自從智能網(wǎng)聯(lián)汽車被我國(guó)列入《中國(guó)制造2015》重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目之后，基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的LTE-V2X技術(shù)正在快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的5G技術(shù)也正逐步進(jìn)入人們視野。
　　自動(dòng)駕駛作為車聯(lián)網(wǎng)中重要的一環(huán)，將由當(dāng)前的系統(tǒng)輔助手動(dòng)駕駛、2016年的半自動(dòng)駕駛、2020年的高度自動(dòng)駕駛發(fā)展到2025年的全自動(dòng)無人駕駛。汽車作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中的一部分，更需要基于群體智能技術(shù)實(shí)時(shí)分析車輛狀態(tài)。
　　國(guó)家千人計(jì)劃專家、沃爾沃汽車研發(fā)總監(jiān)顧劍民認(rèn)為，自動(dòng)駕駛是主動(dòng)安全技術(shù)的自然延伸，通過自動(dòng)駕駛，車輛與人、車、路溝通，可以幫助汽車從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)零碰撞，也就是沃爾沃汽車的2020愿景。他介紹沃爾沃目前的Drive Me自動(dòng)駕駛車輛，作為全球獨(dú)一無二的技術(shù)，其主要功能機(jī)理是通過功能各異的傳感器，與毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和云端以及高精度地圖相連，進(jìn)行感知、判斷、決策，然后執(zhí)行干預(yù)。
　　奇瑞前沿技術(shù)研究院方嘯認(rèn)為，通過傳感器和V2X進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能的大數(shù)據(jù)融合，同時(shí)以環(huán)境感知為前提，聯(lián)動(dòng)油門制動(dòng)等執(zhí)行方式，可以為車輛提供后期的決策控制和集成測(cè)試相應(yīng)數(shù)據(jù)。而目前，奇瑞前沿技術(shù)研究院正試圖讓互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、高校、主機(jī)廠和供應(yīng)商之間的合作更緊密，真正實(shí)現(xiàn)沒有“圍墻”的智能汽車和智能制造研究工作。
　　■節(jié)能與輕量化技術(shù)潛力大
　　在新能源汽車技術(shù)與智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)兩大新興領(lǐng)域之外，如中國(guó)工程院院士、吉林大學(xué)汽車學(xué)院榮譽(yù)院長(zhǎng)郭孔輝所說，我國(guó)還需要在傳統(tǒng)汽車核心技術(shù)如替代燃料及其他動(dòng)力技術(shù)，懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等底盤技術(shù)，車身功能與輕量化上充分挖掘低碳化潛力。
　　在動(dòng)力總成技術(shù)方面，與會(huì)專家表示，我國(guó)清潔燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)點(diǎn)火技術(shù)、國(guó)六 排放控制后處理技術(shù)、節(jié)能型潤(rùn)滑油應(yīng)用等均有較大提升空間。同時(shí)燃料質(zhì)量的提高也會(huì)提升內(nèi)燃機(jī)燃燒效率，甚至出現(xiàn)新的燃燒方式。中國(guó)工程院院士、一汽集團(tuán)副總工程師兼技術(shù)中心主任李駿還基于未來汽車的碳排放控制需求，對(duì)動(dòng)力總成的熱效率、風(fēng)阻系數(shù)等參數(shù)做了分析。
　　值得一提的是，隨著汽車空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)汽車減阻節(jié)能的支撐作用愈加明顯，本屆年會(huì)還專門開設(shè)了專題分會(huì)討論汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真技術(shù)方法及其最新發(fā)展趨勢(shì)。長(zhǎng)安、一汽和泛亞汽車技術(shù)中心分享了其在此領(lǐng)域的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，如汽車風(fēng)振噪聲機(jī)理和降低方法、整車外氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)方法等。
　　對(duì)于輕量化利好汽車節(jié)能減排，行業(yè)和車企早有共識(shí)。不過受制于輕量化技術(shù)水平低和關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)能力不足，且自主車企對(duì)成本接受度較低，我國(guó)汽車輕量化技術(shù)的推廣應(yīng)用并不成熟。對(duì)此，中國(guó)工程院院士、同濟(jì)大學(xué)校長(zhǎng)鐘志華強(qiáng)調(diào)：“輕量化技術(shù)一定要從新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新裝備全方位考慮才能達(dá)到減重效果，且不影響汽車的安全和性能。”
　　鐘志華介紹，他主持參與的兩個(gè)汽車輕量化項(xiàng)目使整車減重達(dá)1/3以上，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。“開發(fā)中還是要注重材料與工藝、結(jié)構(gòu)等的匹配，如在焊接方式上，滿焊較點(diǎn)焊更能將材料強(qiáng)度發(fā)揮到極致”。對(duì)于作為汽車輕量化重要材料的碳纖維，鐘志華也指出，隨著碳纖維技術(shù)的發(fā)展，碳纖維的成本在快速下降，未來在汽車業(yè)大批量應(yīng)用有廣闊空間。