朱西產(chǎn):5G助力新四化,迎智能汽車革命
8月20日,由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)主辦、承辦的“818中國(guó)汽車新消費(fèi)論壇”在線盛大舉行。同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授朱錫燦發(fā)表了演講。他說:汽車行業(yè)的舊價(jià)值體系正在崩塌,圍繞未來汽車的新價(jià)值體系正在構(gòu)建。就像我們已經(jīng)看到的智能手機(jī)的魔力一樣,也許再過五、十年,我們就會(huì)迎來全新的智能汽車,而這場(chǎng)技術(shù)革命的速度可能會(huì)超出我們的預(yù)期。100多年前,汽車取代馬車只用了13年,于是這場(chǎng)顛覆性的技術(shù)革命就來了。以下是這次演講的記錄:
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我是同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院的朱-陳,今天我想討論的是移動(dòng)性即服務(wù),即MaaS和未來的城市出行。
中國(guó)正處于高速城市化進(jìn)程中,汽車市場(chǎng)需求十分旺盛。下面兩張圖展示了過去十年城市化進(jìn)程和汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。
隨著汽車進(jìn)入家庭,快速的城市化加速了中國(guó)的汽車工業(yè),但汽車與城市的關(guān)系是不可持續(xù)的。汽車進(jìn)城入戶后,帶來了交通擁堵。2021年以來,全球汽車產(chǎn)量開始轉(zhuǎn)向下行,2021年我國(guó)汽車年產(chǎn)量達(dá)到峰值2994萬輛。2021年后,汽車進(jìn)入負(fù)增長(zhǎng)。
私家車在城市出行難,開車停車難,所以現(xiàn)在汽車已經(jīng)進(jìn)入負(fù)增長(zhǎng)階段。在全球汽車負(fù)增長(zhǎng)中,有一種車型進(jìn)入了高增長(zhǎng)階段,那就是新能源汽車。從全球電動(dòng)車銷量趨勢(shì)來看,首先中國(guó)市場(chǎng)迎來了高速增長(zhǎng)。從去年開始,歐洲市場(chǎng)成為全球電動(dòng)車增速最高的市場(chǎng),因此汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命,有人將其解讀為百年一遇的出路。這個(gè)出路是能源革命、5G通信、人工智能三大基礎(chǔ)技術(shù)革命帶來的,這三大基礎(chǔ)技術(shù)將是驅(qū)動(dòng)下一階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三節(jié)車廂。
汽車現(xiàn)在有多好?還是不好?傳統(tǒng)汽車企業(yè)正經(jīng)歷產(chǎn)能過剩、銷量下降、利潤(rùn)下降,但就在這個(gè)檔期,新的造車力量涌入汽車行業(yè)?,F(xiàn)在汽車行業(yè)誰都活不下去,公司的銷售業(yè)績(jī)和市值都出了問題。
實(shí)際上,新造車企業(yè)的產(chǎn)銷量不到1%,99%以上的市場(chǎng)在傳統(tǒng)車企。傳統(tǒng)汽車占據(jù)了99%以上的市場(chǎng),但它們已經(jīng)失去了市場(chǎng)價(jià)值,所以全球汽車行業(yè)處于如此混亂的狀態(tài)。
汽車工業(yè)必將迎來一場(chǎng)新的革命,我稱之為汽車的“新四化”。首先是碳排放帶來的電氣化,然后是智能化、網(wǎng)絡(luò)化,以及適應(yīng)未來城市出行的共享化。尤其是在這些國(guó)際大城市,基于中國(guó)和歐洲已經(jīng)進(jìn)入新能源汽車高速發(fā)展市場(chǎng)的情況,我們可以看到今年美國(guó)也開始考慮是否要讓汽車行業(yè)全面電氣化。
因?yàn)槊绹?guó)想加入國(guó)際碳排放協(xié)議,美國(guó)也不得不考慮汽車電氣化。美國(guó)認(rèn)為自己在汽車電氣化領(lǐng)域已經(jīng)落后。目前,汽車電氣化的關(guān)鍵是動(dòng)力電池?,F(xiàn)在汽車動(dòng)力電池容量的80%在中國(guó)。因此,在汽車“新四化”中,“汽車電氣化”的第一場(chǎng)戰(zhàn)役已經(jīng)打響。在中國(guó)政府的布局下,在汽車電氣化的戰(zhàn)役中,我們暫時(shí)做得還不錯(cuò)。
當(dāng)然,除了純電動(dòng)汽車之外,電氣化還有另一個(gè)不確定性,那就是燃料電池和氫能之后會(huì)發(fā)生什么,目前還不確定。
進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的新造車勢(shì)力瞄準(zhǔn)的是智能。目前傳統(tǒng)汽車完全由重要人物駕駛,需要一個(gè)理想的駕駛員。這個(gè)司機(jī)要專心開車才能保持安全,但這樣理想的司機(jī)其實(shí)是不存在的。我們需要一輛能容忍司機(jī)疏忽的汽車。這款車有一定的自動(dòng)駕駛能力,在市場(chǎng)上有較大的需求。
第三場(chǎng)可能在五年后開始的主要戰(zhàn)役是分享。大家都會(huì)說出租車和網(wǎng)聯(lián)汽車不是共享汽車?是的,但是目前,很難完全用傳統(tǒng)出租車和司機(jī)駕駛的網(wǎng)上汽車來取代私家車。但是如果這輛出租車完全自動(dòng)駕駛會(huì)是什么樣子呢?我們會(huì)放棄購(gòu)買私家車嗎?因此,隨著自主駕駛程度的提高,城市共享出行也將發(fā)生質(zhì)的變化。
因此,圍繞智能化,汽車三大戰(zhàn)役或汽車新四化將進(jìn)入新的篇章。我們的智能生活需要智能手機(jī)和智能汽車?,F(xiàn)在我們基本滿足于智能手機(jī),但是對(duì)于智能汽車,大家都會(huì)說有ADAS系統(tǒng)和駕駛員輔助系統(tǒng)。這不是已經(jīng)很聰明了嗎?在毫米波雷達(dá)和攝像頭環(huán)境感知傳感器的支持下,這樣的初級(jí)智能汽車實(shí)際上并不能吸引用戶。我們需要什么樣的智能汽車?
新造車勢(shì)力提到的L3還不能稱之為無人駕駛。這車還是有司機(jī)的,但是和傳統(tǒng)的汽車司機(jī)相比,這個(gè)司機(jī)有一個(gè)優(yōu)勢(shì),那就是你可以疏忽大意。如果你不想開車或者有事情要處理,可以把駕駛權(quán)交給車,分心的司機(jī)或者不理想的司機(jī)也可以安全舒適地駕駛和控制這輛車。這是我們需要的智能汽車。
如何才能實(shí)現(xiàn)L3級(jí)智能自動(dòng)駕駛汽車?圍繞自動(dòng)駕駛,汽車的電子架構(gòu)發(fā)生了變化。過去嵌入式電子架構(gòu)失敗,應(yīng)該采用計(jì)算能力更強(qiáng)的架構(gòu)。過去,步行速度不夠。需要以太網(wǎng)和人工智能算法來主導(dǎo)新一代智能汽車的自動(dòng)駕駛算法,以及激光雷達(dá)、高精度地圖等。最典型的就是特斯拉。特斯拉以其電力和更強(qiáng)的自動(dòng)駕駛能力而聞名。
所以我們想要的是有自動(dòng)駕駛能力的車。在SAE J3016中,L0、L1、L2只能稱為輔助駕駛,L3、L4只能稱為自動(dòng)駕駛。人們需要的不是只能輔助駕駛的汽車,而是高等級(jí)的L3、L4自動(dòng)駕駛汽車,這是我們對(duì)未來汽車的需求。
L3汽車開發(fā)有多難?除了電子架構(gòu)的改變,更多的環(huán)境傳感器和高計(jì)算能力,還有安全長(zhǎng)尾的問題。比如特斯拉就是目前自動(dòng)駕駛領(lǐng)域最強(qiáng)大的量產(chǎn)車。這款車在正常使用中也得到了用戶的認(rèn)可。用戶會(huì)使用它的自動(dòng)駕駛,但我們不知道它什么時(shí)候會(huì)發(fā)生交通事故。所以L3自動(dòng)駕駛汽車的安全長(zhǎng)尾問題就是最近提到的預(yù)警功能的安全性,將自動(dòng)駕駛的場(chǎng)景分為一、二、三類。第一類是已知的安全場(chǎng)景,第二類是已知的不安全場(chǎng)景。這兩類都可以在開發(fā)過程中進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估,但難點(diǎn)在于第三類,稱為未知不安全和未知不安全場(chǎng)景。
這是特斯拉事故的視頻。對(duì)于這款智能車來說,感覺不到掃地機(jī)。它不知道這輛車的存在。當(dāng)然不會(huì)剎車,所以撞上了。那么自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展到什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題呢?到目前為止,我們還不知道。
目前國(guó)際上的做法是采用迭代開發(fā)的方法,先搭建L3、L4高檔自駕汽車的新電子架構(gòu)搭建硬件,然后交給用戶,讓用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)它們存在哪些漏洞,也就是第三個(gè)未知的不安全場(chǎng)景,然后通過這種迭代的方式進(jìn)行開發(fā)。
有個(gè)問題。我們應(yīng)該把一輛安全的汽車交給用戶。這難道不會(huì)讓用戶成為你的測(cè)試者嗎?要知道,當(dāng)用戶過于信任這款車的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)很多問題,比如特斯拉發(fā)生的事故,有的人可能會(huì)睡著,有的人甚至?xí)那芭篷{駛員的位置跑到后排位置,因?yàn)樗耆嘈胚@款車。這輛車通??雌饋硐褡詣?dòng)駕駛汽車,但仍然有第三種未知的不安全場(chǎng)景。一旦發(fā)生這種情況,如果司機(jī)不能及時(shí)監(jiān)督,就會(huì)發(fā)生交通事故,所以這是一個(gè)自駕難的地方。
即使是L3,還有很多問題需要解決。L3改造了一輛車,但L3車能改變城市交通嗎?
正如我前面所說,隨著汽車的增加,城市可能會(huì)因?yàn)榻煌ǘ氯屯\嚴(yán)щy而無法可持續(xù)發(fā)展,汽車行業(yè)也是如此。L3解決了一輛車的問題,讓不理想的司機(jī)可以安全駕駛,同時(shí)也提高了駕駛的舒適性。但是L3汽車能改變城市交通和我們的出行嗎?你能解決城市的道路交通擁堵嗎?你能解決停車問題嗎?似乎解決不了。
因此,人們需要更高水平的自動(dòng)駕駛汽車,即無人駕駛汽車,它可以徹底改變一個(gè)城市的交通,改變我們的出行方式。一旦無人駕駛汽車出現(xiàn),共享出行才是與私家車競(jìng)爭(zhēng)的真正能力。
這里有一個(gè)問題。剛才我們說L3這么難。能否實(shí)現(xiàn)L4的無人駕駛?無人駕駛技術(shù)成熟的狀態(tài)如何?這張表是加州政府每年發(fā)布的一份關(guān)于測(cè)試期間無人駕駛汽車分離的報(bào)告。它給出了一個(gè)指標(biāo),稱為每次分離的里程。在這些無人駕駛汽車的道路測(cè)試中有一名安全官員。如果開車沒問題,安全員也不用在意。但是,如果出現(xiàn)問題,安全員應(yīng)及時(shí)干預(yù),以避免無人駕駛測(cè)試車輛發(fā)生事故,并確保其安全。這個(gè)指標(biāo)叫做一次分離的平均里程。
該指標(biāo)通過將這些測(cè)試車輛的總測(cè)試?yán)锍坛悦磕甑慕庸艽螖?shù)獲得。一趟的平均里程基本可以描述無人駕駛汽車的技術(shù)成熟度。2021年百度在美國(guó)獲得第一名,一趟的平均里程已經(jīng)達(dá)到了1.8萬多英里,還是蠻牛氣的。像百度、Waymo這樣的頭部企業(yè),與背后的企業(yè)還有巨大的差距。
但是距離1.8萬英里的頭號(hào)無人駕駛汽車真的能用嗎?能商業(yè)化運(yùn)營(yíng)嗎?很明顯,如果撤了安全員,很有可能會(huì)發(fā)生3萬公里左右的事故。如果安全員不拆,這款無人駕駛汽車的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)還有價(jià)值嗎?Robotaxi最大的價(jià)值在于去掉司機(jī)后,行程變成了高頻率、低成本的共享行程。Robotaxi省下的錢主要是司機(jī)省下的錢。
像現(xiàn)在的網(wǎng)約車,公司還是很難賺錢的。一些網(wǎng)約車公司還在燒錢,大部分錢都付給了網(wǎng)約車司機(jī)。所以,從商業(yè)運(yùn)營(yíng)的角度來看,無人駕駛汽車要想商業(yè)化運(yùn)營(yíng),有商業(yè)價(jià)值,擺脫安全員還是非常困難的。
用人工智能電子駕駛員來代替人類駕駛員,現(xiàn)在最高水平是3萬公里左右,可能需要人工接管。這對(duì)于商業(yè)運(yùn)作來說是不可能的。我該怎么辦?還有其他技術(shù)可以讓無人駕駛汽車落地嗎?我們想到了5G,在高可靠性、短時(shí)延通信的支持下,網(wǎng)絡(luò)是否智能化,道路能否通過5G通信進(jìn)行數(shù)字化、智能化改造。
自動(dòng)駕駛難在兩個(gè)地方,一是感知,二是決策。車端的感知中有很多地方存在遮擋,遮擋后就無法感知了。換個(gè)角度看,不會(huì)消除遮擋嗎?汽車的計(jì)算能力還是有限的,能不能搬到云計(jì)算上去?沒有5G的高可靠性和短時(shí)延通信,這些想法是不可能實(shí)現(xiàn)的,所以5G提供了一種新的方式,我們可以將車、路、人結(jié)合起來,提高自主駕駛的能力。
安全官員在車?yán)餂]有商業(yè)價(jià)值。車路云的聯(lián)網(wǎng)智能有沒有可能把被監(jiān)管人員放在后臺(tái),讓一個(gè)人監(jiān)管多輛車?隨著自動(dòng)駕駛能力的提高,一個(gè)監(jiān)管員可以監(jiān)管越來越多的車輛。這時(shí)候,商業(yè)模式可能有保障。
繼Apollo之后,百度今年發(fā)布了Apollo air,這是一個(gè)由路側(cè)感知支持的車、路、云的網(wǎng)絡(luò)化智能系統(tǒng),將自行車智能帶到了網(wǎng)絡(luò)化智能。特別是在車路協(xié)同的情況下,消除了路口的遮擋,我們常說的“鬼探頭”的危險(xiǎn)場(chǎng)景。這是今年6月,百度在北京發(fā)布的Apollo Air。在路側(cè)的支持下,通過5G短時(shí)延通信將車與陸云融為一體,有效提升了汽車的自動(dòng)駕駛能力。
還有,后臺(tái)一個(gè)監(jiān)管人員如何監(jiān)管10車、20車、30車、50車,需要一個(gè)輔助系統(tǒng),所以智能汽車不能停留在L0-L2的ADAS、L3、L4車,在L2+落地量產(chǎn),看看通過車路云融合,在5G通信的支持下改造道路后,能否實(shí)現(xiàn)真正的無人駕駛L4。
當(dāng)然,大家都會(huì)說,路上裝智能攝像頭,5G短時(shí)通信要多少錢?誰來做?這是中國(guó)政府2021年發(fā)布的《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》。在這個(gè)目標(biāo)中,有道路的數(shù)字化靈感、智慧道路和全新的智慧道路系統(tǒng)。在這個(gè)目標(biāo)下,有望實(shí)現(xiàn)道路的智能化。
因此,汽車行業(yè)的舊價(jià)值體系正在崩潰,圍繞未來汽車的全新價(jià)值體系正在構(gòu)建。就像我們已經(jīng)看到的智能手機(jī)的魔力一樣,也許再過五、十年,我們就會(huì)迎來全新的智能汽車。這場(chǎng)技術(shù)革命的速度可能會(huì)超出我們的預(yù)期。100多年前,汽車取代馬車只用了13年,所以當(dāng)這場(chǎng)顛覆性的技術(shù)革命到來時(shí),不要低估它的發(fā)展速度。
純電動(dòng)無人駕駛,65年前就有這樣的專利和想法。如今,一輛無人駕駛電動(dòng)公交車已經(jīng)開始在多個(gè)示范區(qū)落地。通過公交線路路側(cè)的信息化改造,這樣一款有后臺(tái)監(jiān)管的無人駕駛汽車很有可能在近幾年實(shí)現(xiàn)。北京、上海、深圳、廣州等很多城市已經(jīng)有了這樣的示范線路。
無人出租車更是難上加難,需要在更大范圍內(nèi)改造路側(cè)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多示范區(qū)也發(fā)放了駕駛出租車上路測(cè)試的牌照,進(jìn)入了這樣的發(fā)展。
另一件是低速無人駕駛汽車。O2O電商在中國(guó)已經(jīng)成為一種非常重要的商業(yè)模式,這也是非常方便的,但是有一個(gè)問題,那就是最后一公里的最終交付。傳統(tǒng)電商還是靠快遞小哥,而低速無人駕駛汽車可以解決最終的發(fā)貨問題。今年北京已經(jīng)允許這樣的無人低速送餐車上路,我估計(jì)其他城市也很快會(huì)出臺(tái)相應(yīng)的規(guī)定。
傳統(tǒng)汽車行業(yè)造車銷售。如果汽車廠造無人駕駛汽車,為什么賣給我?只需進(jìn)入服務(wù)。這種情況是在無人礦山,也就是沃爾沃集團(tuán)的無人卡車已經(jīng)進(jìn)入了這一步。這些車不能賣給礦山。而是去礦山承擔(dān)貨運(yùn),按運(yùn)輸量結(jié)算。因此,汽車企業(yè)可以制造無人駕駛汽車,這表明汽車行業(yè)已經(jīng)從制造轉(zhuǎn)向服務(wù)。這就是移動(dòng)即服務(wù)的概念。
豐田發(fā)布的E Palette也是如此,把私有制變成了個(gè)性化分享,把找服務(wù)的人變成了找人的服務(wù)。這樣的無人駕駛汽車已經(jīng)遠(yuǎn)離了交通的概念,成長(zhǎng)為一個(gè)全新的移動(dòng)智能空房間。
我們已經(jīng)看到了第四代無線通訊所等來的智能手機(jī)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的革命,隨著第五代無線通訊的發(fā)展,我們正在憧憬5G移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng),帶來的全新智能汽車的革命。
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