2023年8月21日-24日,由工業和信息化部裝備工業發展中心、江蘇省工業和信息化廳、蘇州市人民政府以及中國汽車工程研究院股份有限公司聯合主辦的“2023汽車技術與裝備發展論壇”于蘇州隆重召開。本屆論壇以“裝備夯實根基?技術引領未來”為主題,邀請政府領導、行業院士、企業高層、技術專家,圍繞新技術、新裝備、新生態展開深入研討,以推動技術及產業發展,夯實質量強國之基,服務汽車強國戰略。
其中,在8月22日舉辦的開幕大會上,中國工程院院士、英國皇家工程院院士,世界電動汽車協會創始人及輪值主席陳清泉作《智能電動汽車技術發展與標準化挑戰》報告。
以下內容為現場演講實錄:
各位領導、各位專家、各位朋友,我今天很高興又來到了美麗的蘇州,今天和大家分享的題目是《智能電動汽車技術發展與標準化挑戰》,今天要講四個方面:工程哲學、數字經濟;新一代信息技術與先進制造的深度融合;汽車革命、智能網聯汽車與標準化挑戰;四網四流融合,這里的四網,指的是能源網、信息網、交通網、輿論網,四流指的是能源流、信息流、物質流、價值流。
一、工程哲學、數字經濟
回顧人類歷史的發展進程,人類社會已經從農業經濟走向工業經濟,今天又走向數字經濟。農業經濟的核心競爭力就是人力、馬力和牛力,工業經濟是大生產、流水線,它的核心競爭力是機器化、自動化、電氣化。現在進入數字經濟,它的核心競爭力就是算力、算法。今天我提出來,一定是三個世界的融合,人文世界、信息世界和物理世界的融合,我們要搞創新,我認為創新有三大要素:
1.創新要有唯一性。
2.創新要有顛覆性。
3.創新要有天賦性。
縱觀人類社會有三大要素,首先是科學發明,我們搞科技就是要搞科學發明,把自然界規律找出來,造福全人類。有了科學發明,要推動科技革命,有了科技革命要推動產業革命,這是互動的,科學發現科技革命和產業革命是互動的。因為我們是搞工程的,工程的理念最重要,所以我提倡工程哲學。
工程哲學的要點就是要系統的集成優化,另外要產學研結合,搞工程要有目標。這跟科學不一樣,科學往往要出于好奇性,但搞工程一定要有目標,還要有思想、方法、執行。所以工程哲學有六個要點:第一要有目標,有了目標你的思想方法很重要,整體的思想、閉環的思想、循環的思想,要了解因果關系與思想關系,創造性的思想,遵循學科程序的思想,這里面包括“分而治之,合而攻之”,1是目標,2、3、4是思想,5、6要執行,要調動大家的積極性,所以要考慮人的因素,要有團隊的精神。
另外,工程和科學有特點,但工程和科學不同的特點,工程需要經驗,工程需要實踐。剛才我講了創新有三個特點,唯一性、顛覆性跟天賦性。
二、新一代信息技術與先進制造的深度融合
我認為當前新一代信息技術與先進制造的深度融合非常重要,所以我們要從制造到智造。剛才譚院士已經對智能制造做了一個系統詳細的論述,智能制造是一個大概念,是個不斷演進的大系統,是新一代信息技術與先進制造技術的深度融合,貫穿在產品、制造、服務全生命周期的各個環節及相應系統的優化集成,實現制造的數字化、網絡化、智能化,不斷提升企業的產品質量、效益、服務水平,推動制造業創新、綠色、協調、開放、共享。用一句話來說,傳統制造只是物理系統,而智能制造是物理系統、信息系統和人文系統的深度融合,這是我提出最簡單的一句話。
我們要充分利用新一代信息技術,我們從4G做到5G,大寬帶、超低延遲。我們有工業互聯網,從新基建、數字轉型推動工業互聯網。這是智能制造的各種環節,不再重復。
三、汽車革命、智能網聯汽車與標準化挑戰
出行革命也叫汽車革命,電動化是第一階段,現在要進入第二階段:智能化、網聯化、共享化,新能源汽車已經連續八年引領全世界。所以在第一階段電動化的核心技術就是車體的輕量化、高性能動力組成一體化,高性能的電池安全包。進入第二階段的核心技術就變成汽車芯片、操作系統。
新能源汽車健康發展的四點規律即創新驅動、雙輪驅動、整車驅動和市場驅動;三好產品,即好的基礎設施、好的商業模式;“四網”融合,即交通網、能源網、信息網和人文網的融合。
動力總成從原來的分體式走向三合一,電機、電控系統現在成多合一,多合一包括的面更大,除了電機、電控、傳動系統外還包括車載連接器。通過多合一,成本下降,性能提高,體積減少,性能改善。比如造影,融合是物理部件上的融合,性能上也融合。然后電池材料在不斷改進,現在正極材料走向無鈷多鎳的,負極材料也走向合金技術,以后在電池方面可以分成兩類:一類是大眾化的,大眾化是改造正極材料,從現在的三元走向無鈷多鎳的,但要進一步提高安全性,負極材料要改,所以成本要增加,負極材料也改成合金負極。然后,梯度分布的厚電極、高密度的電池設計,這樣我們能夠做到高密度安全的電池包。
最關鍵的是半導體、芯片和操作系統,就半導體來談,道統訊號不斷下降,開關訊號不斷下降,我們的安全不斷提升。這是一個案例,現在在動力半導體方面應用碳化硅,這是碳化硅的封裝技術。然后逆變器有兩個流派,一個流派是用傳統的IGBT;另外新的流派是用碳化硅,各有優勢,這是不同的逆變器用在不同車型的分類。
芯片,最近我們國家車規芯片發展很快,這三年我看到國內非常快速的發展,車上的二三十個芯片,基本我們都能做了,并且能夠不斷量產。舉幾個案例,“在控之芯”是國產的芯片,已經可以大量生產,可以跟國外的媲美。
智能網聯汽車改變了汽車的出行,在大學學科分類里,從不完全是機械學科到電機學科、電子學科、新型學科的跨學科。說到這個產業,智能網聯汽車不是傳統的機械產業,它是機械產業、電子產業、傳感器,包括芯片產業的總和,所以它是跨學科的,跨行業的,我們一定要跨界融合。所以智能網聯汽車不僅是交通工具、代步工具,更是移動的智能體,它是物聯網的節點,大數據的源泉,寬帶移動的智能終端,5G的推動者。
智能網聯汽車本身也是計算機和分布能源,智能網聯汽車不斷定義軟件,不斷提供服務。傳統核心技術是內燃機、發動機,現在是三電智能駕駛技術。傳統產業鏈、供應鏈分為車機一級供應商、二級供應商、三級供應商。現在供應鏈、產業鏈是環形的。生態鏈變成了人、車、路、網、云的融合。我認為軟件界定一切不完整,應該是軟件創造價值,所以軟件就決定一切。
我認為汽車革命順利完成的關鍵在于電動汽車和電網能不能有好的互動。從傳統對電網、電動車是個調頻的負荷,到今天用人工智能、AI、電動汽車以及人工智能、快速充電、慢充、換電等各種模式融合。
電動汽車尤其是智能網聯汽車,非常需要安全、可靠的電網。 所以我認為四網、四流融合非常重要,即:從智能汽車到車聯網,從車聯網到智慧交通,從智慧交通到智慧城市,從智慧城市到智慧社會,這也對應著人文世界、信息世界和物理世界的融合。
我呼吁要加快我們的標準化,盡快跟國際標準機構進行對話合作。電動汽車標準化很重要,因為標準化可以促進快速生產、成本降低、行業高質量發展。另外,通過標準化可以建立對材料、產品和生產過程的共識,但是標準推出時間需要考量。
我認為我們國家的標準跟新能源汽車世界第一的引領位置不相適應,尤其在新能源標準化方面國際話語權還不多。國際標準機構在各個標準領域都做了貢獻,無論電動汽車的性能標準方面還是安全標準方面一級測試標準方面都做了貢獻。
我們現在存在的問題:分散性、割裂性,缺乏統一性,缺乏與國際標準機構的協調。所以我建議我們要制定統一標準的,要強化對技術和標準研究創新,要促進和國際合作與對話,要建設標準認證系統。
四、四網四流融合
講一下我最近的研究,我也是在人類上第一個突破把人的行為和能源和信息相互關系,我突破發現了這個問題,我提出“四網四流”融合,通過這個融合,可以把汽車革命、能源革命和信息革命結合。“四網四流”融合的核心就是人、機、物,人文世界、信息世界、物理世界的融合,這是人文世界,這是信息世界,物理世界,我們要能從數據變信息,通過數字孿生。剛才譚院士講了數字孿生的重要性,把數據變信息不夠,我們要進一步通過人文世界的幫忙,進一步把信息變知識,這還是不夠,進一步要通過人文世界的幫忙,使得知識不斷更新,知識不斷自主,所以從知識變智能,知識變智能就很厲害,意味著可以把無形變成有形,把無序的東西變成有序,就產生價值,產生經濟價值。因為產生了智能,就能把無序的系統變成有序的系統,這就是我的發現,我們要把人的行為、能源和信息的互動規律找出來,比如有了智能以后就可以做智慧能源,智慧能源就是把被廢棄的能源變成有用的能源,并且促進碳中和。
比如原來有太多的太陽能、風能要廢棄,我就利用風能、太陽能來執行,把能源流變成物質流,需要的時候又變成能源,要把廢棄的能源變成有用的能源,把智能用在交通就變成一個智慧交通,那就是低碳、安全、高效、舒適,把這個系統用到智慧城市。
我受到世界頂級出版社的邀請,我的專著10月1日就要出版了。我的四網四流融合又進一步推動工業革命,第一次工業革命是蒸汽機發現,第二次工業革命是電力的發明,第三次工業革命是計算機的出現,第四次工業革命是人工智能,人工智能很厲害,但是人工智能沒有人文的指導很危險,人工智能可以破壞世界。所以我們是從第四次工業革命演化到第五次工業革命,就是要在第四次工業革命上要加人文,要加環境。
同樣歐盟也提出歐盟工業5.0,也是在德國工業4.0的基礎上,德國工業4.0是以人工智能為基礎,而歐盟工業5.0提出來以人為本,以人為本很重要。日本提出日本社會5.0,也是以人為本。
所以我最后跟大家分享一下,我認為我們需要有六個眼睛:
第一,要把眼睛放在前瞻性,今天我們已經進入數字經濟,特別是要有前瞻性,要能夠指引道路。
第二,要把眼睛放在后面,要吸取以前的歷史教訓。
第三,把眼睛放在上面,一定要有全局的思維。
第四,眼睛要放在腳底下,要落地。
第五,把眼睛放在右邊,看看歐洲跟美國,第一次工業革命在歐洲發生,工業革命也是在歐洲發生,文藝復興也是在歐洲,他們沉淀了很多東西,值得我們借鑒。
第六,把眼睛放在左邊,看看日韓,日韓比我們小,但很多創新經驗也值得我們借鑒。所以英文眼睛叫做eye,第一個I叫做Inspiration激情,有了第一個I才有第二個I,Imagination想象力,有了第二個I才有第三個I,Innovation 創新,但我今天要特別強調融合,一定要集成,要跨界融合,然后才可以Implementation實現,但是我們也需要投資。
謝謝大家。
(本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)
來源:蓋世汽車
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