文 /中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì) 編輯部

L3 級(jí)自動(dòng)駕駛、NOA、20000rpm 以上電驅(qū)動(dòng)總成、富鋰錳基正極材料、主動(dòng)懸架、國(guó)產(chǎn)EHB、多元材料多點(diǎn)式混合一體成形技術(shù)、跨域融合智能芯片、智能座艙、預(yù)期功能安全十大技術(shù)引發(fā)高度關(guān)注。

2023 年11 月24 日，中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布“CSAE 汽車(chē)科技預(yù)見(jiàn)”研究成果：L3 級(jí)自動(dòng)駕駛、NOA 城市領(lǐng)航輔助駕駛、20000rpm 以上電驅(qū)動(dòng)總成、富鋰錳基正極材料、主動(dòng)懸架、國(guó)產(chǎn)EHB、多元材料多點(diǎn)式混合一體成形技術(shù)、跨域融合智能芯片、智能座艙、預(yù)期功能安全“十大年度創(chuàng)新技術(shù)”，引發(fā)行業(yè)高度關(guān)注。

“十大年度創(chuàng)新技術(shù)”重點(diǎn)圍繞《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線圖2.0》的關(guān)鍵“九大領(lǐng)域”，聚焦“實(shí)現(xiàn)重大突破的技術(shù)”、“實(shí)現(xiàn)新量產(chǎn)的技術(shù)”和“應(yīng)用規(guī)模顯著提升的技術(shù)”三類(lèi)技術(shù)，采用德?tīng)柗普{(diào)查方法，依托中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)的梯隊(duì)化專(zhuān)家?guī)?，面向企業(yè)CTO、專(zhuān)家學(xué)者、技術(shù)骨干等開(kāi)展了四輪充分調(diào)研與研討，共有來(lái)自147 家單位的385 位專(zhuān)家參與研究，最終凝練形成相關(guān)共識(shí)。

01 L3 級(jí)自動(dòng)駕駛有望小規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用

L3 級(jí)是邁向自動(dòng)駕駛的重要分水嶺，標(biāo)志著駕駛控制主體由駕駛員轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。目前，支持L3 自動(dòng)駕駛的車(chē)端軟硬件技術(shù)與功能日趨成熟，大算力智駕芯片、高性能傳感器、智能底盤(pán)滲透率持續(xù)上升，跨域融合的控制器技術(shù)與“中央計(jì)算+區(qū)域控制”新一代電子電氣架構(gòu)實(shí)現(xiàn)突破，疊加人工智能大模型的強(qiáng)勢(shì)賦能，自動(dòng)駕駛通用泛化能力顯著加強(qiáng)；基礎(chǔ)設(shè)施端，5G+V2X 車(chē)聯(lián)網(wǎng)支持的C-ADAS 功能、云端數(shù)據(jù)閉環(huán)能力等網(wǎng)聯(lián)通信技術(shù)不斷完善，可為車(chē)輛提供高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸和交互平臺(tái)，加快推進(jìn)L3 級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)落地。2023 年11 月17 日，工業(yè)和信息化部等四部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)準(zhǔn)入和上路通行試點(diǎn)工作的通知》。

縱橫快評(píng)：在國(guó)內(nèi)，寶馬、奔馳、智己等陸續(xù)獲得了北京市、上海市L3 級(jí)有條件自動(dòng)駕駛道路測(cè)試牌照。小鵬、理想、蔚來(lái)、問(wèn)界、阿維塔和長(zhǎng)城等整車(chē)企業(yè)也具備了L3 級(jí)自動(dòng)駕駛整車(chē)量產(chǎn)能力。從全球來(lái)看，德國(guó)、日本、美國(guó)和英國(guó)已陸續(xù)放開(kāi)自動(dòng)駕駛汽車(chē)商用化許可，奔馳和本田率先開(kāi)啟L3 商業(yè)化應(yīng)用。L3 級(jí)別自動(dòng)駕駛前裝整車(chē)將隨著法規(guī)開(kāi)放實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)上市。

02 NOA 將廣泛覆蓋全國(guó)重點(diǎn)城市

城市領(lǐng)航輔助駕駛(NOA)可在復(fù)雜城市道路場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)“領(lǐng)航輔助駕駛”功能，是邁向高級(jí)別自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵發(fā)展階段。在實(shí)際體驗(yàn)中，城市NOA 可實(shí)現(xiàn)車(chē)主在導(dǎo)航上設(shè)定目的地，車(chē)輛全程輔助駕駛到達(dá)終點(diǎn)，在復(fù)雜城市路途中完成跟車(chē)、變道、超車(chē)、轉(zhuǎn)彎、過(guò)紅綠燈等動(dòng)作，極大提升駕駛便捷性并降低疲勞感?！癇EV+Transformer+Occupancy”算法架構(gòu)疊加多傳感器融合的協(xié)同部署成為城市NOA 量產(chǎn)應(yīng)用的新范式。Transformer架構(gòu)以自注意力機(jī)制為核心，可以從不同視角的傳感器中提取特征信息，理解不同區(qū)域語(yǔ)義元素之間的關(guān)系，完成BEV 圖像拼接，形成全面的場(chǎng)景認(rèn)知。OccupancyNetwork（占用網(wǎng)絡(luò)）則相當(dāng)于BEV 模型的3D 版本，增加場(chǎng)景深度、物體高度等信息，同時(shí)還具備更高的靈活性和泛化性，可以建模任意形狀的物體和任意形式的運(yùn)動(dòng)，提升對(duì)異形障礙物識(shí)別能力，為NOA 車(chē)輛應(yīng)對(duì)長(zhǎng)尾問(wèn)題提供了新的解決方案。

縱橫快評(píng)：城市NOA 布局進(jìn)程將快速擴(kuò)大至全國(guó)百城，NOA 車(chē)型銷(xiāo)量將達(dá)到百萬(wàn)輛以上。目前，小鵬、理想、華為、智己、長(zhǎng)城、蔚來(lái)、比亞迪和飛凡等品牌均在加緊進(jìn)行道路測(cè)試。預(yù)計(jì)2024 年城市NOA 布局范圍將擴(kuò)大至全國(guó)200 余個(gè)城市，具備城市NOA 功能的車(chē)型銷(xiāo)量有望突破150 萬(wàn)輛。

03最高轉(zhuǎn)速20000rpm 以上電驅(qū)動(dòng)總成將量產(chǎn)

對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，為滿足新能源汽車(chē)強(qiáng)動(dòng)力、高速度、低能耗等性能追求，持續(xù)提高轉(zhuǎn)速、效率、功率密度等核心指標(biāo)是關(guān)鍵創(chuàng)新方向。電驅(qū)動(dòng)總成核心性能的提升有賴(lài)于核心材料及集成技術(shù)的協(xié)同突破，隨著高電壓平臺(tái)、碳化硅控制器、低損耗硅鋼片、多合一深度耦合等技術(shù)進(jìn)步，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總成將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速20000-25000rpm，峰值效率92%-93%，高壓平臺(tái)功率密度2.2-2.3kW/kg。

縱橫快評(píng)：最高轉(zhuǎn)速超過(guò)20000rpm 的高效率高密度電驅(qū)動(dòng)總成2024 年將在乘用車(chē)上率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用。上汽、一汽、小鵬、比亞迪和華為等企業(yè)均在積極研發(fā)20000rpm以上的電驅(qū)動(dòng)總成。上汽推出了最高轉(zhuǎn)速21000rpm 的三合一電驅(qū)，已量產(chǎn)搭載2023款智己LS6。一汽的最高轉(zhuǎn)速22000rpm 三合一電驅(qū)已完成公告，即將在2024 年量產(chǎn)。華為正在開(kāi)發(fā)最高轉(zhuǎn)速達(dá)25000rpm 的高速扁線電機(jī)，集成高速扁線電機(jī)的多合一電驅(qū)即將在2024 年量產(chǎn)。

04富鋰錳基正極材料將小規(guī)模試制

富鋰錳基正極材料具有“理論容量超三元、生產(chǎn)成本接近鐵鋰”的雙重優(yōu)勢(shì)，是最具潛力的下一代高比能鋰離子電池正極材料。性能方面，富鋰正極材料中特殊的Li-O-Li 構(gòu)型能夠引發(fā)可逆的陰離子（氧）氧化還原反應(yīng)，參與鋰的脫嵌過(guò)程，實(shí)現(xiàn)更多的電荷轉(zhuǎn)移，使其理論容量超300mAh/g，較三元材料提升30%以上。據(jù)測(cè)算，基于富鋰錳基材料與硅碳負(fù)極材料制備的軟包電池比能量可達(dá)到400Wh/kg 以上，循環(huán)300 次，能量保持率達(dá)到85%。成本方面，與鎳、鈷元素相比，錳元素較高的地殼豐度賦予富鋰錳基正極材料低成本特性，具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

縱橫快評(píng)：克服富鋰錳基材料容量衰減和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等挑戰(zhàn)，支撐動(dòng)力電池能量密度實(shí)現(xiàn)400Wh/kg 以上。攻關(guān)富鋰錳基技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)是引入孿晶結(jié)構(gòu)構(gòu)筑三維鋰離子擴(kuò)散通道，有效促進(jìn)鋰離子擴(kuò)散、抑制錳離子遷移，提高整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并抑制循環(huán)過(guò)程中的電壓衰降和容量衰減。目前，北大、北理工、中科院物理所和中科院寧波所等科研團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)相關(guān)技術(shù)，寧德時(shí)代、寧夏漢堯等電池及材料企業(yè)則重點(diǎn)聚焦批量化生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2024 年將開(kāi)展富鋰錳基正極材料的小規(guī)模試制驗(yàn)證，未來(lái)2-3 年內(nèi)迎來(lái)規(guī)模應(yīng)用。

05主動(dòng)懸架線控技術(shù)將成關(guān)鍵創(chuàng)新方向

主動(dòng)懸架線控技術(shù)是提升駕乘體驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)提前主動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的高度、剛度、阻尼以及施加主動(dòng)力等功能，使車(chē)輛兼顧舒適性、穩(wěn)定性、通過(guò)性和安全性。主動(dòng)懸架線控技術(shù)打破了被動(dòng)懸架調(diào)校單一的局限，可與自動(dòng)駕駛的感知、決策、執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，利用智能傳感器實(shí)時(shí)觀測(cè)前方道路狀態(tài)信息，通過(guò)電控自主調(diào)節(jié)懸架高度、阻尼、剛度和主動(dòng)力，適應(yīng)更多極端、復(fù)雜用車(chē)場(chǎng)景需求。

縱橫快評(píng)：主動(dòng)懸架線控技術(shù)將成為中高端車(chē)型懸架技術(shù)的發(fā)展方向。傳感預(yù)瞄及電控減振器、高集成作動(dòng)模塊、空氣彈簧等核心硬件技術(shù)是關(guān)鍵突破點(diǎn)，協(xié)同自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)升級(jí)可助力主動(dòng)懸架線控技術(shù)向智能化、集成化方向發(fā)展演進(jìn)。比亞迪、理想、小鵬、蔚來(lái)、華為和嵐圖等積極推進(jìn)該技術(shù)的搭載應(yīng)用，弗迪科技、中鼎股份、保隆科技、孔輝科技和拓普集團(tuán)等國(guó)內(nèi)零部件供應(yīng)商也將迎來(lái)產(chǎn)品高端化、技術(shù)快迭代的新機(jī)遇。

06國(guó)產(chǎn)EHB 加快線控制動(dòng)技術(shù)放量普及

線控制動(dòng)是線控底盤(pán)的重要核心構(gòu)成部件，One-boxEHB 具備集成度高、能量回收效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)階段主流技術(shù)方案。

線控制動(dòng)一般分為液

壓式線控制動(dòng)（EHB）

和機(jī)械式線控制動(dòng)

（EMB） 兩種， 與

傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比，

EHB 響應(yīng)更加迅速，響應(yīng)時(shí)

間從常規(guī)制動(dòng)的400～600ms 縮短到150ms

以?xún)?nèi)，顯著縮短制動(dòng)距離，能夠更好地滿足智能化趨勢(shì)下對(duì)執(zhí)行端快速響應(yīng)的要求，助力更高級(jí)別智能駕駛。目前，EHB 主要包括One-Box 和Two-Box 兩種技術(shù)方案，高集成度的One-Box 是性?xún)r(jià)比最高的解決方案。

縱橫快評(píng)：隨著國(guó)產(chǎn)EHB 產(chǎn)品日趨成熟與量產(chǎn)交付，線控制動(dòng)技術(shù)滲透率將持續(xù)提升，2024 年有望達(dá)到55%以上。在線控制動(dòng)市場(chǎng)上，博世等合資企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)主要份額。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商也在積極布局，2023年伯特利、弗迪、同馭、拿森等國(guó)產(chǎn)EHB 在安全性、可靠性和低成本方面逐漸形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)安等自主品牌已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)EHB 搭載裝車(chē)，預(yù)計(jì)2024 年EHB 技術(shù)應(yīng)用規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大。

07多元材料多點(diǎn)式混合一體成形技術(shù)助力輕量化

多元材料多點(diǎn)式混合一體成形工藝融合熱氣脹成形、半固態(tài)壓鑄成形和注塑成形三大工藝，可實(shí)現(xiàn)15%-30%的輕量化減重效果。該工藝可顯著提升車(chē)身輕量化水平和安全性。例如，門(mén)環(huán)采用多元材料多點(diǎn)式混合一體成形技術(shù)后，預(yù)計(jì)將減重15%以上，在整車(chē)碰撞安全方面將提升5%以上的吸能效果，尤其對(duì)25%偏置碰貢獻(xiàn)較大。此外，該工藝將鋼、鋁、鎂、塑料等多種材料通過(guò)不同工藝一次性成型，進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造工序，能夠顯著提升制造精度，提高生產(chǎn)裝配效率。

縱橫快評(píng)：多元材料多點(diǎn)式混合一體成形技術(shù)將在AB 柱、CCB（儀表板橫梁）、Shotgun（前艙邊梁）、副車(chē)架等車(chē)身和底盤(pán)系統(tǒng)零部件集成化方面取得突破。關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括裝備總體研發(fā)設(shè)計(jì)、異種材料注射與控制、模具系統(tǒng)與溫度控制等。目前，東風(fēng)、長(zhǎng)安、極氪、奇瑞、蔚來(lái)等整車(chē)企業(yè)正在開(kāi)展該工藝在車(chē)身上的應(yīng)用研究。

07跨域融合智能芯片將小規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

跨域融合智能芯片是支撐跨域融合控制的關(guān)鍵底層硬件載體。汽車(chē)智能化需要支持大量復(fù)雜功能，跨域融合的控制系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)車(chē)輛軟硬件“分層解耦、跨域共用”，充分利用硬件性能和軟件算法復(fù)用率支持自動(dòng)駕駛域、智能座艙域等多任務(wù)場(chǎng)景跨域融合。而芯片級(jí)跨域融合可實(shí)現(xiàn)性能協(xié)同和成本控制雙重效應(yīng)，既能有效降低BOM 成本、縮短通訊時(shí)延，又能幫助車(chē)企更快實(shí)現(xiàn)OTA 升級(jí)，提升軟件更新頻率。

縱橫快評(píng)：跨域融合智能芯片是具備高性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)的芯片解決方案，能從底層硬件層面為多個(gè)功能域融合提供必備基礎(chǔ)支撐，推動(dòng)智能駕駛跨域融合的應(yīng)用需求穩(wěn)步上升。目前，國(guó)內(nèi)外廠商陸續(xù)發(fā)布了支持跨域計(jì)算的車(chē)載智能芯片，如英偉達(dá)2022 年發(fā)布了Thor 智能芯片，黑芝麻智能2023 年發(fā)布了C1200芯片?？缬蛉诤现悄苄酒χ鳈C(jī)廠和Tier1實(shí)現(xiàn)中央計(jì)算功能和軟件定義汽車(chē)架構(gòu)的融合，市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。

09 AI 大模型賦能智能座艙多模態(tài)交互革命

以ChatGPT 為代表的AI 大模型，可深度賦能智能座艙實(shí)現(xiàn)多模態(tài)交互的快速感知理解和智能控制，重新定義座艙交互體驗(yàn)的智能化水平。AI 大模型在處理自然語(yǔ)言、視覺(jué)、語(yǔ)音、智能推薦等多個(gè)領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，通過(guò)海量用戶(hù)真實(shí)世界數(shù)據(jù)積累與訓(xùn)練，可主動(dòng)識(shí)別駕駛員和乘客的語(yǔ)音、表情、手勢(shì)、姿態(tài)等多模態(tài)行為和需求，在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)更便捷的智能會(huì)話管理和AI 交互界面，為駕乘人員提供更具有情感化的主動(dòng)式互動(dòng)體驗(yàn)。

縱橫快評(píng)：2023 年，百度、華為、騰訊、科大訊飛和商湯科技等科技公司陸續(xù)發(fā)布大語(yǔ)言模型，整車(chē)企業(yè)通過(guò)自研或合作方式積極加快部署AI 大模型在智能座艙領(lǐng)域的上車(chē)應(yīng)用。問(wèn)界、極越、理想、蔚來(lái)、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城和奇瑞等眾多車(chē)企爭(zhēng)相打造智能座艙多模態(tài)大模型，百余款搭載多模態(tài)大模型智能座艙的新車(chē)型將實(shí)現(xiàn)快速普及應(yīng)用。

10 SOTIF 風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)認(rèn)知與防護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

預(yù)期功能安全（SOTIF）是高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全的“守門(mén)員”，是自動(dòng)駕駛從L2 跨越到L3 的必備需求。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無(wú)法全面覆蓋安全問(wèn)題，預(yù)期功能安全（SOTIF）應(yīng)運(yùn)而生。SOTIF 主要用于解決自動(dòng)駕駛由于性能局限、功能不足及可預(yù)見(jiàn)的人員誤用帶來(lái)的整車(chē)危險(xiǎn)，最大程度上規(guī)避自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全風(fēng)險(xiǎn)。軟硬件性能提升、風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知與防護(hù)、設(shè)計(jì)功能冗余是提升預(yù)期功能安全的三條主要技術(shù)路徑。

縱橫快評(píng)：面向高級(jí)別自動(dòng)駕駛正向開(kāi)發(fā)流程，SOTIF 風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知與防護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)是通過(guò)優(yōu)化SOTIF 風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估方法、改進(jìn)邊緣場(chǎng)景/危害場(chǎng)景的防護(hù)策略、攻關(guān)安全性機(jī)器學(xué)習(xí)成長(zhǎng)技術(shù)等，帶動(dòng)智能駕駛SOTIF 風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受水平。目前，清華大學(xué)、國(guó)汽智聯(lián)、一汽、東風(fēng)和大眾等正在積極開(kāi)展SOTIF相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作。預(yù)計(jì)SOTIF 風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知與防護(hù)技術(shù)將取得關(guān)鍵突破，助力高級(jí)別自動(dòng)駕駛安全性能邁上新臺(tái)階。