2018年電動汽車智能化關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢分析

目前已至2017年年底,大家都在分析2018年中國新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢。而科技部《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》已經(jīng)發(fā)布,對企業(yè)而言很有指導(dǎo)意義。下面是筆者學(xué)習(xí)《申報(bào)指南》后,對2018 度年電動汽車智能化關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢的分析,分享如下:

一、中國新能源汽車重大共性關(guān)鍵技術(shù)的主攻方向

《申報(bào)指南》列出2018年中國新能源汽車技術(shù)的主攻方向是:動力電池與電池管理系統(tǒng);電機(jī)驅(qū)動與電力;電子、電動汽車智能化;燃料電池動力系統(tǒng);插電/增程式混合動力系統(tǒng);純電動力系統(tǒng)。一共6個(gè)方向下,再細(xì)分 24 個(gè)研究任務(wù)。

筆者理解:

①企業(yè)與政府規(guī)劃要保持一致,企業(yè)經(jīng)營活動(含技術(shù)攻關(guān))要在政府的頂層設(shè)計(jì)下開展;

②企業(yè)2018年具體的新能源汽車研究(開發(fā))項(xiàng)目必須在6個(gè)方向下、24個(gè)研究任務(wù)之中;

③企業(yè)具體技術(shù)研究和開發(fā)項(xiàng)目,理應(yīng)與中央政府年度計(jì)劃技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目對應(yīng)起來。

二、2018年電動汽車智能化研究任務(wù)

電動汽車與燃油汽車相比,有些指標(biāo)(如續(xù)航里程),要達(dá)到傳統(tǒng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)有一定的難度,也許不可能達(dá)到。但在汽車智能化方面,電動汽車比燃油車更有優(yōu)勢。對中國而言,汽車電動化以后接下來就是智能化,電動汽車智能化,一定能彌補(bǔ)其短板?？梢哉f電動汽車實(shí)現(xiàn)全面智能化之日,即燃油車退出歷史舞臺之時(shí)。

2018年電動汽車智能化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)有:環(huán)境感知技術(shù)、測試與評價(jià)技術(shù)、自動駕駛電動汽車集成與示范研究3個(gè)方面。

1、自動駕駛電動汽車環(huán)境感知技術(shù)

1)研究內(nèi)容:

研究基于多傳感器融合的車輛 360°無盲區(qū)環(huán)境感知系統(tǒng);突破環(huán)視高速旋轉(zhuǎn)掃描的寬視場探測技術(shù)、固態(tài)化車載激光雷達(dá)技術(shù)、厘米級實(shí)時(shí)測距關(guān)鍵技術(shù);設(shè)計(jì)高速實(shí)時(shí)通信信息處理與通信模塊;設(shè)計(jì)適用于大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、高效傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包與傳輸協(xié)議;研究開發(fā)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的多目標(biāo)識別及跟蹤算法。

2)考核指標(biāo):

實(shí)現(xiàn)車輛周邊 0.1 米-150 米范圍的無盲區(qū)環(huán)境感知,激光雷達(dá)垂直視角≥30 度,水平角分辨率≤0.05 度,垂直角度分辨率≤1 度,測距精度≤2 厘米。環(huán)境感知系統(tǒng)目標(biāo)識別算法能對道路常見目標(biāo)(車輛、行人、非機(jī)動車、車道線、車位、路側(cè)靜止障礙物等)進(jìn)行檢測和分類,單一目標(biāo)的檢測準(zhǔn)確率≥97%,多目標(biāo)分類準(zhǔn)確率≥95%,對目標(biāo)跟蹤的動態(tài)響應(yīng)速度低于 200 毫秒,小批量生產(chǎn)。

3)筆者解讀:

自動駕駛電動汽車環(huán)境感知技術(shù)要替代人的眼睛和耳朵。產(chǎn)品層面有傳感器、雷達(dá)、攝像頭三大類;通信信息處理與通信必須是高速實(shí)時(shí)、多目標(biāo)識別及跟蹤算法替代人腦思維決策。

①環(huán)境感知:要求車輛 360°區(qū)域無盲區(qū),視距在車輛周邊 0.1 米-150 米范圍內(nèi);

②雷達(dá)垂直視角≥30 度,水平角分辨率≤0.05 度,垂直角度分辨率≤1 度,測距精度≤2 厘米,目前是攻關(guān)的項(xiàng)目激光雷達(dá)。汽車上的雷達(dá)越來越多要求是固態(tài)雷達(dá);

③識別算法能對道路常見目標(biāo)(車輛、行人、非機(jī)動車、車道線、車位、路側(cè)靜止障礙物等)進(jìn)行檢測和分類;

④精度要求:檢測準(zhǔn)確率≥97%;分類準(zhǔn)確率≥95%;動態(tài)響應(yīng)速度低于 200 毫秒。

綜上所述,目前產(chǎn)品有了,算法有了,水平高低體現(xiàn)在指標(biāo)高低(精度)上,汽車測距誤差在10厘米以內(nèi),跟蹤的動態(tài)響應(yīng)速度在200 毫秒以下。這些指標(biāo)對工程技術(shù)員有較高的指導(dǎo)意義。

2、自動駕駛電動汽車測試與評價(jià)技術(shù)

1)研究內(nèi)容:

構(gòu)建自動駕駛電動汽車測試場景數(shù)據(jù)庫;建立自動駕駛電動汽車信息安全、功能安全、環(huán)境感知系統(tǒng)、決策規(guī)劃系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)等系統(tǒng)級和整車級的測試評價(jià)方法;研究基于硬件在環(huán)仿真的模擬試驗(yàn)方法及場地試驗(yàn)方法;研究涵蓋環(huán)境復(fù)雜度、任務(wù)復(fù)雜度、人工干預(yù)度和駕駛智能度等評價(jià)指標(biāo)的自動駕駛電動汽車評價(jià)理論及體系。

2)考核指標(biāo):

自動駕駛電動汽車測試場景數(shù)據(jù)庫至少覆蓋中國典型道路環(huán)境、典型道路類型、典型天氣及光照條件、典型交通流環(huán)境等;建立覆蓋環(huán)境感知系統(tǒng)、決策規(guī)劃系統(tǒng)、控制執(zhí)行系統(tǒng)的系統(tǒng)級測試試驗(yàn)系統(tǒng);建設(shè)實(shí)現(xiàn)自動駕駛電動汽車性能測試和功能測試的封閉測試環(huán)境,能夠復(fù)現(xiàn)典型的城區(qū)、郊區(qū)道路場景,并設(shè)置高精度定位基站、車輛與外界信息交互技術(shù)(V2X)路側(cè)通信設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施,可實(shí)現(xiàn)自動駕駛電動汽車在實(shí)際交通狀態(tài)下的實(shí)證測試;形成不少于 6 項(xiàng)國家測試標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范草案。

3)筆者解讀:

測試與評價(jià)技術(shù)攻關(guān)的組織要由政府來推進(jìn)。這一步理論研究必須要先行,政府規(guī)劃要先行。大專院校、科研機(jī)構(gòu)科研成果,要拿出來共享。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織要協(xié)調(diào),企業(yè)、大專院校、科研機(jī)構(gòu)參與。

政府在組織這些技術(shù)攻關(guān),汽車和零部件廠把精力放在自己產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)上,要滿足測試與評價(jià)技術(shù)的要求。

3、自動駕駛電動汽車集成與示范

1)研究內(nèi)容:

通過區(qū)域示范運(yùn)行,研究自動駕駛電動汽車封閉測試示范區(qū)和開放測試示范區(qū)的設(shè)計(jì)方法、建設(shè)方法、組織實(shí)施和運(yùn)行管理方法;研究自動駕駛電動汽車應(yīng)用過程中關(guān)鍵技術(shù)及法律問題;研究自動駕駛的法律、社會問題及自動駕駛推廣的策略和路徑。按照 SAE3-4 級要求,評估示范運(yùn)行車輛的自動駕駛能力及安全性;構(gòu)建示范運(yùn)營監(jiān)控及大數(shù)據(jù)管理平臺,對封閉測試示范區(qū)內(nèi)運(yùn)行的SAE 4級自動駕駛電動汽車和開放測試示范區(qū)內(nèi)運(yùn)行的 SAE 3 級自動駕駛電動汽車進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析;提出自動駕駛電動汽車可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的量化評估方案。

2)考核指標(biāo):

在示范區(qū)內(nèi)構(gòu)建各類測試場景不少于 200 個(gè),建立示范運(yùn)行條件;通過車輛與車輛信息交互技術(shù)(V2V)、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施信息交互技術(shù)(V2I)和 V2X 技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛列隊(duì)行駛、車路協(xié)同等功能;建立自動駕駛電動汽車封閉測試示范區(qū)和開放測試示范區(qū)的設(shè)計(jì)規(guī)范、建設(shè)規(guī)范、組織實(shí)施和運(yùn)行管理方法,形成相關(guān)指南規(guī)范文件不少于 4 項(xiàng);封閉測試示范區(qū)內(nèi),SAE 4級自動駕駛示范運(yùn)行車輛不少于 100 輛;開放測試示范區(qū)內(nèi),SAE 3 級駕駛輔助電動汽車示范運(yùn)行車輛不少于 1000 輛。

2)筆者解讀:

①硬指標(biāo):各類測試場景不少于 200 個(gè);封閉測試示范區(qū)內(nèi),SAE 4級自動駕駛示范運(yùn)行車輛不少于 100 輛;開放測試示范區(qū)內(nèi),SAE 3 級駕駛輔助電動汽車示范運(yùn)行車輛不少于 1000 輛;

②軟指標(biāo):形成相關(guān)指南規(guī)范文件不少于 4 項(xiàng);

③2017年4月1日實(shí)施的交通運(yùn)輸部交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)客車安全技術(shù)條件》(JT/T 1094-2016),有關(guān)配置主動安全總成,也是智能汽車要具備的配置。

④智能化是分級的,智能化的具體目標(biāo)是提高汽車安全性,是降低汽車使用的綜合成本。

總結(jié):可以這樣說,2017年4月1日實(shí)施的交通運(yùn)輸部交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《營運(yùn)客車安全技術(shù)條件》(JT/T 1094-2016)標(biāo)志中國汽車智能化推廣應(yīng)用已經(jīng)起步;中國客車的智能化水平在全世界是最高的。2018年公交客車,尤其是電動公交車智能化推廣應(yīng)用必須起步,也一定能起步。