燃料电池发展趋势是什么中国技术大牛在Nature发文揭示方向
2021年7月14日，天津大学焦魁教授联合上海捷氢科技有限公司副总经理侯中军博士和MichaelD．Guiver，在Nature畅谈燃料电池的未来。为了使这一成果惠及更多行业人士，香橙会研究院择要做了翻译分享。
为什么提升燃料电池的功率密度至关重要？
首先，提升燃料电池的功率密度能够减小电堆体积，减低制造成本。
另外，提升燃料电池的功率密度即意味着提升其性能，这可以降低运行成本。日本的NEDO（NewEnergyandIndustrialTechnologyDevelopmentOrganization）部门提出了雄心壮志的目标，于2030年和2040年电堆的体积功率密度分别达到6kW／L和9kW／L。
那么，如何在现有电堆设计的基础上进一步提升其功率密度？焦魁教授等人从膜电极组件（扩散层、催化层、质子交换膜）、双极板4个组件给出了进一步优化方向，如表1所示，详述如下。
表1电堆4个部件存在的问题、优化方向、预估性能提升率与未来发展趋势
1．扩散层
未来近几年，鉴于碳纸在电导率、机械强度、化学耐受性和制造成本等方面的优点，其仍将作为扩散层的主流选择。扩散层的结构优化技术，如激光打孔在积极开发中并可能实际运用。另外，扩散层的孔隙率优化技术可以通过控制碳纤维的方法实现。
孔隙率优化的指导思想之一是协同设计流道和扩散层结构以达到反应气体和水的最佳传递。例如，降低扩散层一侧或两侧的孔隙率能够增大孔隙率梯度，有助于反应气体的供给与水的排出。扩散层设计中另一个重要的考量因素是不同组件间的界面阻抗，主要取决于材料属性和组装工艺。双极板与扩散层间的接触阻抗是电阻抗的主要来源，约占扩散层自身阻抗两个量级。
为了减少甚至消除双极板与扩散层间的接触阻抗，一体化设计是一种新的研究方向。这需要构造出另一种新的组件能够同时满足扩散层和双极板所有功能，包括传导电流，分配反应气体与水管理。这样反应气体的传递路径能够变得更短，从而满足高电流密度（3－4A・cm－2）工况下的传质需求。设定的功率密度目标（6－9kW／L）对水管理能力提出了更高的要求。涂覆在扩散层表面的微孔层（PTFE（疏水物质）含量一般为20％－40％）能够有效排除催化层与扩散层界面的液态水，防止其发生水淹工况阻碍气体传质。
然而，随着质子交换膜技术的进步，能够使电堆在更高的温度和更低的湿度下运行，从而简化水管理。这时，微孔层内添加疏水物质不再是唯一的选择。另外，微孔层和扩散层润湿性的设计及其微孔结构将随着现实的需要进行调整。例如，亲水的阳极和疏水的阴极，或者是局部亲水局部疏水的膜电极分区域设计，这些设计都更有利于不加湿燃料电池系统的运行。总结来说，扩散层和微孔层的优化匹配设计能够进一步提升燃料电池10％的功率。
图1．扩散层的两种优化方向。（左）梯度孔隙率；（右）扩散层－双极板的集成设计
2．催化层
催化层的性能对维持高功率密度至关重要。要达到9kW／L的功率密度，需要在4．4A・cm－2的工作电流密度下达到超过0．8V的高输出电压。这需要催化活性的巨大突破。新型的催化剂结构设计，如纳米笼、纳米线、纳米晶体等，是一种提升催化剂比活度的重要手段。然而，很多的新型催化剂结构尽管获得了非常高的质量比活性，但是这些结构本身处于亚稳定的状态，独特的形状特征将随着催化剂的老化而消失。因此，将来的一个挑战是如何在燃料电池的真实运行环境中保持其超高比活性的前提下提升寿命。
图2新型催化剂
图3碳支撑优化
催化层中离聚物的分布对其离子导电率和铂利用率具有非常重要的影响。碳支撑，最佳内部孔径在4－7mm，添加氮元素能够使离聚物分布更均匀。另外，也需要综合考虑离聚物的侧链长度。因为尽管缩短离聚物的侧链长度能够增强质子传导能力，但也会增加反应物的传质阻力。最后，应该注意催化层和质子交换膜界面离聚物不断地吸水溶胀－脱水消溶胀过程会导致界面衰减，必须充分保证催化层中的离聚物与质子交换膜良好接触。另外还需要制造高稳定性和不同湿度下含水能力变化不大的离聚物。膜电极的有序结构设计，如图4所示，能够提供高效的质子传输通道与反应位点，确保高铂利用率，能够在低铂负载的条件下提供高功率密度，是一种具有前景的膜电极设计方式，但目前尚未商业化运用。
总结来说，综合上述催化层设计的优化方法，期望提升40％的功率密度。
图4膜电极的有序结构设计
3．质子交换膜
质子交换膜应该朝这个方向发展：低湿度条件下具有高质子传导率、电化学反应工况下良好的稳定性以及具有好的机械强度、不易穿孔。目前增强广泛商业化运用的全氟磺酸质子交换膜性能的常用方法是减薄其厚度。如日本第一代MIRAI汽车使用了10um的超薄全氟磺酸膜，降低了质子和水的传导阻力，更实现了避免阳极水淹的自增湿。然而，该种方法面临机械强度不足和化学耐受性较低的严峻挑战。三种方法可以缓解上述问题。
1、双极板的协同设计，给予质子交换膜更有多的支撑，如日本第一代MIRAI；
2、添加铈盐；
3．在添加铈盐的基础上采用聚多巴胺进行进一步处理。
增加质子交换膜低湿工况下的质子传导能力能够减少加湿设备的需求，从而间接增加功率密度。基于仙人掌仿生的质子交换膜结构设计能够避免内部水分流失，从而使其能够达到自增湿运行。另外，穿透平面的定向质子传输通道的结构设计也具有良好的保水性和质子传导能力。最后，通过在聚合物中增加亚铁氰化物基团不仅能够提升质子传导能力，还能够增加质子交换膜对氧化自由基降解的抵抗力，可能是一种可行的低成本的长寿命质子交换膜的制造方法。
未来5－10年，全氟磺酸质子交换膜仍是主流，相关的优化措施能够提升10％－20％的功率密度。然而，长期来看，较便宜的非全氟化质子交换膜有望进一步发展并运用。
4．双极板
自从20世纪末期质子交换膜燃料电池用于汽车工业，双极板的发展和创新便一直没有中断。然而，当电池的功率密度需要进一步提升至9kW／L时，仍然需要更加先进的双极板技术以进一步将现在的功率密度提升20％。焦魁教授等人结合美国DOE和日本NEDO部门的报告，提出了目前双极板技术的局限性并指出一些需要克服的技术难题。
图5．双极板的发展趋势
传质能力是双极板设计的一个重要评价标准，主要取决于流场结构。目前，存在两种传统的流道结构优化路线，如图5所示。
一种是优化流道和脊的相对宽度；另一种是改变传统的脊结构，如针状流场。
对于传统流场来说，这些新型流场具有优点，但同样增加了复杂性。如日本MIRAI的3D精细流场，尽管极大地增强了传质，但其鱼鳞状的挡板结构容易产生表面裂纹，从而将金属基质暴露在酸性的环境。另外，3D流场的加工费用增大了双极板的总成本。故而，丰田将第二代MIRAI流场替换成了2D波浪形流场。
这似乎表明传质强化不是目前电堆设计的一个重要考量因素。然而，应该看到，目前丰田第二代MIRAI的功率密度仅为4．4kW／L，与9kW／L仍存在非常大的差距。流道结构优化，如内置障碍物等，一般会增大气体流速，从而增大压降，导致寄生功率损失上升。
另外，高电流密度下的水管理问题也是流道设计优化需要解决的难点。随着质子交换膜的优化，燃料电池以后可以在100℃以上运行，水的蒸发可以解决水管理问题。热传导和电子传导也是双极板设计的两个挑战。因为电堆边缘热耗散可以忽略不计，大多数废热需要经过膜电极和双极板导出传递给冷却液后在外部通过换热设备进行对流换热消除。对于4kW／L的电堆来说，扩散层和双极板间的界面热阻是双极板自身热阻的10倍。另外，双极板和扩散层的界面电阻为10－6Ω・m2，比双极板自身电阻10－10Ω・m2高了4个量级。
故而需要减小双极板与膜电极间的接触阻抗，可以从电堆的紧凑性、双极板和扩散层间的接触面积、双极板的表面粗糙度等方面着手。另外，电堆的冷却流道需要集成入双极板中，故而还存在增加冷却能力与双极板厚度增加之间的矛盾。电化学腐蚀和机械损伤是双极板寿命衰减的两大主要原因。当电流密度进一步增长（约3．8A・cm－2），各组件的电化学腐蚀，特别是金属双极板，是电池寿命衰减的主要原因。为了缓解双极板的腐蚀，其表面通常进行钝化处理，一般方法为加入能够形成低电阻氧化膜的材料或沉积耐腐蚀涂层。目前使用的涂层如多层碳化铬等已经达到了美国DOE部门2020年设定的标准：小于1uA・cm－2。然而，涂层技术仍然需要进一步发展，以达到更好的腐蚀阻抗、更低的接触阻抗以及最为重要的：更低的制造成本。
机械上，MEA的膨胀和收缩、反应气体和冷却液局部压力的变化都会引起双极板载荷和压力的波动，从而导致其塑性变形和疲劳失效。2020年美国DOE部门关于双极板弯曲强度和冲击强度的标准分别为25Mpa和40．5J・m－1。
典型的双极板材料不锈钢和柔性石墨已经满足了这些标准。然而，制造过程中或长期运行后会发生局部厚度减少、裂纹、塑性变形敏感性增加等不利现象。此外，对于更为精细的脊结构，较高的预紧力会导致双极板变形，使双极板与扩散层接触不良。考虑双极板在实现传质能力的同时，应同时考虑其制造难度是否与燃料电池产品量产的产业基础相对应。双极板约占电堆成本和体积的30％和70％，取决于材料、构造能力和涂层技术。
美国能源部2020年关于双极板的总成本预算包括材料、成形和涂层，为3美元每千瓦，而目前仅SS316L型双极板的基质材料就要花费2．7美元每千瓦，使该成本目前难以完成。日本NEDO和美国DOE部门都强调了降低双极板的成本对燃料电池技术和燃料电池汽车产业进一步发展的重要性。
5．多孔双极板－膜电极一体化设计
一种新型的多孔泡沫金属／石墨双极板可以用来分配反应气体，如图1右图所示。在适当的机械性能下，体积和质量减小的泡沫金属双极板能够达到物质和热量的均匀分布。这些多孔材料的几何参数，如孔隙率、孔密度和孔的形状等都是可控的并且制造成本远低于流场精细加工的成本。这种结构可以取代GDL使外部的反应气体通过多孔双极板－膜电极一体化设计直接与催化层传质。这样不仅结构更为紧凑，而且直接避免了双极板与扩散层间的接触阻抗。总结来说，双极板－膜电极一体化设计能够同时满足传质强化、缓解水淹、减少电堆体积的优点，可以提供一个达到目标功率密度的可行方法。
香橙会研究院简评
（1）总的来说，焦魁教授与侯中军博士、MichaelD．Guiver的这篇论文，指出了在现有材料体系下电堆各组件存在的问题以及解决的方法，并给每个组件优化预估了一定的功率提升指标，具有前瞻性，能够作为国内电堆厂家技术发展路径的参考。
除此之外，从这篇文章中也可以凝练出评价一个电堆产商的水准：首先，最基本的，需要有良好的电堆装配技术（应该指出，燃料电池的组装工艺是衡量电堆公司技术水平的重要考察标准，科技部也斥资5500万支持“高精度电堆组装及成套批量制造装备技术”。目前，氢璞创能和新源动力等公司都有自动化的燃料电池电堆生产线）；
往上一层，则是需要稳定且有实力的战略合作伙伴进行双极板－膜电极等组件的协同设计；
最上一层则是将所有组件甚至控制系统纳入公司版图，从而实现整个电堆模块的完整设计。
（2）该文着重提出双极板－扩散层的一体化设计，如泡沫金属，是一种非常值得期待的大幅度提升电池性能的方法。当然，泡沫金属商业化之路需要多久，这个另需讨论。
（3）燃料电池工作状态的发展趋势是高温自增湿。高温不仅能够提升电池性能，而且当温度超过水的蒸发温度，则能够大幅度缓解高电流密度工况水淹导致的传质恶化问题。而自增湿则能够使电堆摆脱加湿系统，降低制造成本和运行成本。
重磅报告｜2023中国智能汽车发展趋势洞察
前言
为帮助汽车企业及从业人员更好地把握中国智能汽车的发展趋势，了解消费者需求和对新兴汽车消费场景的付费意愿。汽车之家联合中国智能网联汽车产业创新联盟发布《2023中国智能汽车发展趋势洞察》报告。报告将由行业现状、配置趋势、产品评价、用户需求以及V2X现状与商业化五方面，通过6500个真实用户调研样本、1亿以上车型线索数据、6万+车型配置数据等，挖掘用户需求与期望，探索未来可持续发展方向。
编写机构介绍：
汽车之家研究院旨在打造汽车行业前瞻性研究智库，聚合内外部顶级行业专家研究力量，利用看、选、买、用全链路数据资源与多年行业观察和沉淀，洞察汽车行业新趋势、洞悉用户新变化、洞见竞争新格局，以“专业、权威、深刻”为宗旨，为汽车行业赋能。
中国智能网联汽车产业创新联盟是在中国汽车工程学会、中国汽车工业协会在工信部的支持下，联合汽车、通信、交通、互联网等领域的企业、高校、研究机构而组建成立的，工信部为联盟指导单位。在政策和战略研究、关键共性技术研发、标准法规、测试示范、产业化推广、学术交流与国际合作、人才培养等方面开展工作并取得重要成果。
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一、智能汽车发展现状
至2025年智能网联汽车产业规模将突破5000亿
汽车产业正在经历百年未有之大变局，智能化汽车产业下半场已经开局。产业规模方面，预计至2025年将突破5000亿，达到5303亿元。
市场销量方面，预计具备L2及以上自动驾驶能力的车型销量将突破千万级，渗透率将跃升至42.9%，较2021年相比实现翻倍。技术发展方面，在《中国制造2025》中曾明确提出，到2025年，掌握自动驾驶总体技术及各项关键技术，建立较完善的智能网联汽车自主研发体系、生产配套体系及产业群，基本完成汽车产业转型升级。产业发展欣欣向荣的同时，依然面临很多挑战和亟待解决的问题。
智能化网联化真正融合与落地实践，仍面临很多挑战
创想，可以天马行空，但当要实现智能化、网联化的真正融合与落地实践，仍需要面对很多挑战。如政策上仍需统筹规划、大胆创新，保障多部门跨行业的互联互通统筹规划；关键技术仍有待突破，实现协同感知、协同决策、协同控制；测试评价体系方面需要构建完善，使其能够支撑面向车路云一体化的产品、设施与服务；网联化基础设施覆盖率亟待提升，以促进智能化网联化融合的进一步展开；车端网联化应用体验有待加强，以便深入开展商业化探索与价值挖掘。
二、智能汽车发展水平
无联网不智能，网联化配置渗透率快速增长
未来，智能汽车的发展趋势将如何走势？让我们先看来下产品层面。随着人工智能的不断发展，汽车产品被赋予了新的能力。对用户而言，它也不再仅仅是代步工具、驾驶体验或身份象征，更是感受科技、彰显个性的第三空间，而智能座舱便是消费者感受第三空间的载体。由配置渗透率可以明显看到，智能座舱相关配置近年来渗透率均处于增长态势，特别是网联化配置。其中，车联网，每年稳步保持上升十个百分点以上，至2022年市场渗透率已超过70%。OTA升级2022年达到近50%，较2018年提升了19倍。
提高网联化水平，海外主流品牌加快脚步不再拖后腿
分品牌类型来看，车联网的市场渗透率贡献主要来自豪华品牌和中国品牌，至2022年，渗透率纷纷越过70%水平，海外主流品牌虽然相对落后，但2022年开始着重发力，相比2021年提升了近20个百分比。
OTA在线升级渗透率，中国品牌自2020年实现爆发式增长后，始终保持快速上升的态势，至2022年，渗透率已超七成，持续保持领先。未来，能互联且能持续迭代升级，势必将成为汽车产品的核心竞争力之一。
2022年辅助驾驶配置市场渗透率呈飞跃式增长
汽车实现完全自动驾驶，虽然全面落地还有一段距离，但辅助驾驶却已经开始快速渗透至市场当中。相比2018年，至2022年，辅助驾驶相关配置渗透率迎来了飞跃式增长。其中，主动刹车的渗透率比上一年提升了15个百分比，比过去两年提升之和还要更高。车道保持辅助系统、全速自适应巡航系统渗透率均超过30%。智能汽车时代正在加速到来。汽车实现完全自动驾驶，虽然全面落地还有一段距离，但辅助驾驶却已经开始快速渗透至市场当中。2022年，辅助驾驶配置市场渗透率呈飞跃式增长。其中，主动刹车的渗透率比上一年提升了15个百分比，比过去两年提升之和还要更高。车道保持辅助系统、全速自适应巡航系统渗透率均超过30%。智能汽车时代正在加速到来。
海外主流品牌发力辅助驾驶系统，致力于提升产品驾驶安全保障
分品牌类型来看，海外主流品牌的增长态势尤为突出。特别是2022年，海外主流品牌着重发力辅助驾驶系统领域，相关配置的市场渗透率水涨船高，实现了快速增长。其中，主动刹车渗透率同比提升了近20个百分比，与中国品牌拉开了距离。车道保持辅助同比提升了16个百分比，与豪华品牌不分伯仲。
全速自适应巡航，相比2021年提升了16.8个百分比，突出重围领先其他阵营。这些增长，与细分市场头部品牌的产品战略息息相关。2022年，大众上市多款新车大幅提升了车道保持辅助的标配率，旗下最畅销车型朗逸于2022年上市的新车型全系标配主动刹车。丰田大力推崇的TSS3.0智行安全系统，也越来越多的被搭载至旗下更多车型上。
安全隐患大，智能车产品水平仍有较大提升空间
安全，是永恒不变的主题，是消费者重点关注的领域，更是产业向前发展的重要基石。因此，智能汽车产业发展更需要一步一个脚印的砥砺前行。2022年，汽车之家iV-RATING智能汽车评价体系与时俱进，升级为3.0版，测试项目更加细化，评分标准也更为苛刻。因此，整体平均成绩仅为59.1分，不及2021年水平。
细分维度来看，智能座舱方面四个分项成绩虽均不太理想，但发展相对较为平均。智能驾驶方面，相比2021年，泊车场景和高速场景的得分都有小许进步，但应急场景依旧不理想。意味着非正常情况下发生安全隐患的概率依旧很大。好在，近年来用户对自动驾驶的接受度越来越高。
三、用户需求偏好分析
智能座舱：年轻人优选高互动、体验佳、娱乐性强配置
在了解完智能座舱配置现状后，我们再从用户对智能座舱偏好的角度细看用户需求，为了挖掘真实的用户需求，汽车之家研究院对近6500名用户发起调研，发现排名前五的智能座舱配置，分别为车机智能芯片、语音识别控制系统、车联网、OTA在线升级和远程启动功能，整体占比均超65%，可见，用户对智能座舱的需求非常旺盛。
拆分到代际来看，用户越年轻对排名靠前的智能座舱配置认可度越低，但对整体排名靠后的配置，如无钥匙进入/启动、多功能电动调节座椅、全液晶仪表盘、大尺寸中控屏幕、后排娱乐系统、手势控制以及副驾娱乐屏的关注度更高。可见，年轻人对互动强、体验佳及娱乐配置关注度高。
传统智能配置：超五成70后高度关注出行安全
传统配置方面用户整体对主动安全系统、360全景影像以及全速自适应巡航兴趣最浓，尤其是排名第一的主动安全系统，调研中50%的用户都非常感兴趣，可见用户对安全配置的关注度最高。
分代际来看，用户越年轻，对全速自适应巡航、无钥匙进入/启动以及自动泊车入位的偏好度更高，占比分别为38%、22%和20%。年长群体则更加务实，对主动安全系统、360全景影像的偏好度更高，占比为55%和43%。
新兴智能配置：车内娱乐，年轻人独有的偏爱
新兴配置方面，整体用户偏好的前三项配置分别是手机App远程控制、AR-HUD导航、A柱/底盘透视影像，占比均超35%，高精地图排名第四，虽然当前不少用户导航重度依赖手机，但是随着车载高精地图的不断完善，用户满意度得到提升后，高精地图的重要性也越来越重。
分代际来看，年长用户对高精地图、车辆智能召唤的偏好度高于其他群体，而年轻人则对车内娱乐功能更感兴趣，如副驾娱乐屏和车载光场屏占比分别是15%和12%。
车路协同：超八成用户认可当前车路协同应用价值
车路协同方面，超八成用户认可当前车路协同应用的价值并愿意使用，与前几年相比，用户对车路协同的接受意愿提升明显。其中，用户最愿意尝试的是前向碰撞预警、交叉路口碰撞预警以及异常车辆提醒。碰撞预警类场景能够为用户提供视野外的碰撞危险预警，异常车辆提醒能够对发现的逆行、故障等异常车辆进行提醒。
其次是，信号灯信息提示与道路交通信息提示，能够为用户提供信号灯以及路侧交通标识信息。可见用户最期待通过车路协同能够直接提升驾驶安全性，其次希望优化驾驶便利性。
四、V2X应用场景与商业化
C-V2X示范区预警类场景支持率高，用户付费意愿高，但成本控制是关键
“聪明路”+“智能车”的组合，是中国发展自动驾驶的特色方案，二者形成互补，从而突破单车智能的技术发展瓶颈。除了商业用途的尝试，部分车企也发布C-V2X前装量产乘用车型，特别是在高端车型中，已基本成为标配。但在大部分中端车型中C-V2X仍然仅搭载在顶配车型上，或者提供付费选装。
如何大规模推广C-V2X，实现商业闭环是当前产业可持续发展的重中之重。不过，值得欣喜的是，超八成用户表示愿意为车路协同付费，只是大部分意向用户仅愿意支付5000元以下的费用。因此，成本控制是关键。
C-V2X基建投资回报时间长，预计需要九年完成商业闭环
车路协同的关键除了车载配置预装，路侧基础设施建设也是重要的底层基础，但由于其盈利模式方面仍处于探索阶段，目前主要以政府投资为主，仅有部分社会资本参与投资。单个路口的建设成本根据所需配置和周边环境的不同，价格在数十万元至上百万元之间。
基于用户调研的付费意愿进行了一次网联化服务费收益测算。我们选用综合各地情况的行业平均值数据，通过建立模型测算运营商在仅收取路侧信息费用的情况下所获得的收益。基于数据计算可见，到第9年才能够实现累计收入18755万元，建设及运营成本17500万元，完成商业闭环。推动智能汽车产业发展，需要给予更多的耐心和坚持。
结语
随着新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展，汽车与信息、通信、交通、能源等领域的深度融合，为智能网联汽车带来了更舒适的体验、更多元的应用与无垠的遐想空间，同时也引起更复杂的挑战。汽车行业将和其他行业发生更多碰撞，企业分工与价值流向将成为未来一段时间争论的焦点。
不过，毋庸置疑的是，未来不论是汽车产品、服务体验，亦或是增值业务，都将更加以客户体验需求为导向。只有能够站在用户角度思考，又能够不断实现创新和品牌个性发展的企业，才会是未来产业的领军人。对于参与到场变革的所有企业来说，前路光明，挑战尚在，一切皆有可能。（文/汽车之家研究院）
2023年中国智能汽车行业市场现状与发展前景分析 2025年智能汽车数量将达2800万辆
当前位置：前瞻产业研究院»经济学人»研究员专栏2021年中国智能汽车行业市场现状与发展前景分析2025年智能汽车数量将达2800万辆UVc分享到：何佳•2021-05-1112:20:20来源：前瞻产业研究院E28930G02023-2028年中国智能汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告2023-2028年中国二手汽车行业市场需求预测与投资战略规划分析报告2023-2028年中国汽车整车制造业需求前景预测与投资战略规划分析报告2023-2028年中国新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告2022-2027年中国新能源汽车行业战略规划和企业战略咨询报告当前汽车产业发展成熟，电动化、网联化、智能化已成汽车产业的发展潮流和趋势，我国正加快推动智能网联汽车发展。国家多次出台配套政策标准推动行业发展，当前中国智能汽车数量超千万辆;推动智能汽车发展需要提升智能道路基础设施水平，试点城市先行发展发挥领头作用。
随着智能网联技术的快速发展，智能汽车领域正成为新一轮科技革命和产业革命的战略高地，我国智能汽车行业迎来了发展的黄金期，预计2025年中国智能汽车数量有望达2800万辆。
当前汽车产业发展成熟，电动化、网联化、智能化已成汽车产业的发展潮流和趋势，我国正加快推动智能网联汽车发展。根据发改委于2020年2月发布的《智能汽车创新发展战略》，智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车，智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。
整体而言，智能汽车是集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，将环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是典型的高新技术综合体。当前我国智能网联汽车处于协同式智能交通与自动驾驶阶段;到2025年之后将处于智慧出行阶段。
国家多次出台配套政策标准推动行业发展
智能汽车是汽车领域的重要发展方向，在此背景下，国家也多次出台配套政策标准推动行业发展。2021年2月，《国家综合立体交通网规划纲要》指出将加强智能化载运工具和关键专用装备研发，推进智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同)、智能化通用航空器应用。
《智能网联汽车技术路线图2.0》指出到2025年PA、CA级智能网联汽车渗透率持续增加，到2025年达50%;C-V2X终端的新车装配率达50%。工信部表示下一步将加快构建形成综合统一、科学合理、协调配套的国家车联网产业标准体系。
中国智能汽车数量超千万辆
对于当前我国智能汽车发展情况，根据中国汽车工业协会统计，2020年，汽车销量为2531.1万辆，同比下降1.78%。根据国家工业信息安全发展研究中心，随着智能网联新车型的加速投放市场及潜在消费者对于智能网联认可度的提升，智能网联新车市场渗透率还将进一步提升，2020年渗透率将达到51.6%，经过测算，到2020年，中国智能网联汽车数量超千万辆，约为1306万辆。目前，中国智能网联汽车产业正处于加速发阶段。
试点城市先行发展发挥领头作用
推动智能汽车发展需要提升智能道路基础设施水平，2021年4月，住房和城乡建设部、工业和信息化部确定北京、上海、广州、武汉、长沙、无锡等6个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展第一批试点城市，发挥领头作用，推进引领全国的智能汽车示范应用和试点运营。
北京市出台《北京市智能汽车基础地图应用试点暂行规定》、《北京市智能汽车基础地图应用试点申请指南》等政策，规范智能汽车发展;上海市出台的《上海市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》指出打造国家智能汽车创新发展平台，实现自动驾驶特定场景商业化运营试点。
预计2025年中国智能汽车数量有望达2800万辆
随着智能网联技术的快速发展，智能汽车领域正成为新一轮科技革命和产业革命的战略高地，我国智能汽车行业迎来了发展的黄金期，车联网汽车的数量不断增加。据国家发改委预计，2025年中国的智能汽车渗透率达82%，数量将达到2800万辆。2030年将达到95%，约为3800万辆。
中国汽车工业协会预测，中国将在2020至2025年间实现低速驾驶和停车场景下的自动驾驶;2025至2030年间实现更多复杂场景下的自动驾驶。2035年中国智能汽车产业规模将超过2000亿美元，由此，中国将成为世界第一大智能汽车市场。
更多数据请参考前瞻产业研究院发布的《中国智能汽车行业发展研究与投资前景分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研等解决方案。
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前瞻产业研究院-深度报告REPORTS2023-2028年中国智能汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告本报告前瞻性、适时性地对智能汽车行业的发展背景、供需情况、市场规模、竞争格局等行业现状进行分析，并结合多年来智能汽车行业发展轨迹及实践经验，对智能汽车行业未来...
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新一代人工智能的发展与展望
随着大数据、云计算等技术的飞速发展，人们生产生活的数据基础和信息环境得到了大幅提升，人工智能（AI）正在从专用智能迈向通用智能，进入了全新的发展阶段。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。在4月10日“吴文俊人工智能科学技术奖”十周年颁奖盛典中，作为我国不确定性人工智能领域的主要开拓者、中国人工智能学会名誉理事长李德毅院士荣获“吴文俊人工智能最高成就奖”，并在大会上作题为《探索什么叫新一代人工智能》的报告，探讨了新一代人工智能的内涵和路径，引领着新一代人工智能的发展与展望。
人工智能这一概念诞生于1956年在美国达特茅斯学院举行的“人工智能夏季研讨会”，随后在20世纪50年代末和80年代初先后两次步入发展高峰，但因为技术瓶颈、应用成本等局限性而均掉入低谷。在信息技术的引领下，数据信息快速积累，运算能力大幅提升，人工智能发展环境发生了巨大变化，跨媒体智能、群体智能成为新的发展方向，以2006年深度学习模型的提出为标志，人工智能第三次站在了科技发展的浪潮之巅。
当前，随着移动互联网、物联网、大数据、云计算和人工智能等新一代信息技术的加速迭代演进，人类社会与物理世界的二元结构正在进阶到人类社会、信息空间和物理世界的三元结构，人与人、机器与机器、人与机器的交流互动愈加频繁。在多源数据、多元应用和超算能力、算法模型的共同驱动下，传统以计算机智能为基础的、依赖于算力算法和数据的人工智能，强调通用学习和大规模训练集的机器学习，正逐渐朝着以开放性智能为基础、依赖于交互学习和记忆、基于推理和知识驱动的以混合认知模型为中心的新一代人工智能方向迈进。应该说，新一代人工智能的内核是“会学习”，相较于当下只是代码的重复简单执行，新一代人工智能则需要能够在学习过程中解决新的问题。其中，学习的条件是认知，学习的客体是知识，学习的形态是交互，学习的核心是理解，学习的结果是记忆……因此，学习是新一代人工智能解释解决现实问题的基础，记忆智能是新一代人工智能中多领域、多情景可计算智能的边界和约束。进而当人类进入和智能机器互动的时代，新一代人工智能需要与时俱进地持续学习，不断检视解决新的问题，帮助人机加深、加快从对态势的全息感知递进到对世界的多维认知。
事实上，基于数据驱动型的传统人工智能，大多建立在“数据中立、算法公正和程序正义”三要素基础之上，而新一代人工智能更关注于交互能力，旨在通过设计“记忆”模块来模仿人脑，解决更灵活多变的实际问题，真正成为“不断学习、与时俱进”的人工智能。特别是人机交互支撑实现人机交叉融合与协同互动，目前已在多个领域取得了卓越成果，形成了多方面、多种类、多层次的应用。例如，在线客服可以实现全天候不间断服务，轻松解决用户咨询等问题，也可将棘手问题转交人工客服处理，降低了企业的管理成本；在智慧医疗领域，人工智能可以通过神经影像实现辅助智能诊断，帮助医生阅片，目前准确率已达95%以上，节省了大量的人力；2020年，在抗击疫情的过程中，新一代人工智能技术加速与交通、医疗、教育、应急等事务协作联动，在科技战“疫”中大显身手，助力疫情防控取得显著成效。
未来已来，随着人工智能逐渐融入居民生活的方方面面，将继续在智慧医疗、自动驾驶、工业制造智能化等领域崭露头角。一是基于新一代人工智能的智慧医疗，将助力医院更好记录、存储和分析患者的健康信息，提供更加精准化和个性化的健康服务，显著提升医院的临床诊断精确度。二是通过将新一代人工智能运用于自动驾驶系统的感知、预测和决策等方面，重点解决车道协同、多车调度、传感器定位等问题，重新定义城市生活中人们的出行方式。三是由于我国工业向大型化、高速化、精细化、自主化发展，对高端大规模可编程自动化系统提出迫切需求，新一代人工智能将推动基于工业4.0发展纲领，以高度自动化的智能感知为核心，主动排除生产障碍，发展具备有适应性、资源效率、人机协同工程的智能工厂应运而生。总之，如何展望人工智能通过交互学习和记忆理解实现自编程和自成长，提升自主学习和人机交互的效率，将是未来研究着力发展的硬核领域，并加速新一代信息技术与智能制造深度融合，推动数字化转型走深走实，有信心、有能力去迎接下一场深刻产业变革的到来。
作者：徐云峰
catalogs:13000076;contentid:7688970;publishdate:2021-06-11;author:黄童欣;file:1623414511328-aff718d9-3742-46b0-b08c-e56bdd1ed8c8;source:29;from:中华读书报;timestamp:2021-06-1120:28:23;[责任编辑:]