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困难重重 实现“车能路云”融合还有多远?

2024年04月03日 08:53:01
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来源:车质网

“车能路云”融合发展作为“车路云”一体化发展的进一步延伸,在2023年6月2日的国务院常务会议上首次被提出,是面向汽车产业发展新阶段与能源结构转型升级的重要发展战略,将对推动汽车产业高质量发展、建设汽车强国起到关键作用。所谓“车能路云”融合,简单来说,就是通过聪明的车、可靠的能、智慧的路和协同的云,将智能网联汽车、能源、交通、互联网云有机地融为一体。尽管近年来中央和地方政府都在积极推动“车能路云”融合发展,但由于不同产业发展面临的问题,以及牵扯到不同产业之间相互协同,在实际推进过程中依旧面临着各种难题和挑战。

车:智能网联汽车面临发展瓶颈

在“车能路云”融合发展体系中,智能网联汽车是核心载体和服务对象,而其智能化水平是实现“车能路云”融合发展的关键。实际上,单车智能已经发展多年,随着技术应用不断走向成熟,发展的瓶颈也开始逐步显现。

首当其冲的便是技术方面。想要推动单车智能化进阶,实现高阶智能辅助驾驶功能,高算力车规级芯片和激光雷达等传感器是必不可少的基础。虽然现阶段汽车芯片国产化率取得了长足进步,不过仍不足10%,“卡脖子”的问题始终存在。数据显示,目前国内智能网联汽车L2级辅助驾驶的渗透率在逐年攀升,而作为自动驾驶分水岭的L3级渗透率却依旧很低,更别提L4级了。而从使用场景上来看,智能网联汽车具备对交通事件快速决策的能力,只是受限于传感器的精度和探测范围,面对城市复杂的交通情况,无法解决远距离的判断问题,可能会出现误判从而导致交通事故。

还有就是与单车成本和利润有关。举个简单的例子,售价12.98万的2024款比亚迪海豚荣耀版和售价33.8万的2024款蔚来ES6,同样都具备L2级辅助驾驶功能,不过可实现的功能以及实际体验却有很大差距。原因就在于硬件的差别,蔚来ES6无论芯片的算力还是摄像头的丰富程度都是碾压比亚迪海豚的,当然其售价也要贵出很多。需要注意的是,这些高算力芯片以及各类传感器都是需要车企外采的,无形中也就增加了单车成本,拉低了车企的单车利润。有数据公司统计了2023年各大车企的单车利润,其中比亚迪为1,111美元,而蔚来则是-14,886美元。在现如今国内车市“降价潮”的大环境下,很多车企的核心诉求是多卖车、活下去,对于单车智能化的热衷程度似乎有所减退。

另外一个因素来自于政策法规层面。近年来,国家相关部门一直在积极推动智能网联汽车的发展, 2023年底工信部等四部委联合印发《关于开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作的通知》(以下简称《通知》),部署开展智能网联汽车准入和上路通行试点工作。但具体试点工作实施效果如何,还需要很长一段时间去验证,智能网联汽车准入政策、安全管理制度以及法律法规等也需要进一步完善。

能:补能依旧是最大的难题

在“车能路云”融合体系中,能源代表了新能源,其中的主体是目前应用较多的电能。新能源汽车作为智能网联汽车中的核心成员,其生命周期中,补能是最重要的一环。实现“车能路云”融合发展,车和能之间的互动尤为重要,就现阶段来看,单向的补能尚存问题,智能网联新能源汽车和电网之间的互动尚处于刚刚起步阶段。

在补能层面,目前主要存在几方面问题,一是充电桩数量不足和布局不均衡。据国家能源局的统计数据显示,截至2023年年底,我国充电基础设施的总数已经达到了859.6万台,而同期国内的新能源汽车保有量达到了2,041万辆,按照车桩比1:2来计算的话,存在不小的缺口。从充电桩布局来看,目前国内只有广东、江苏、湖北等12个省份的充电站和充电桩实现了城乡全覆盖,部分省份的乡村、旅游景点以及高速路上依旧难觅充电桩,这也是为何近些年来,每逢节假日,关于新能源汽车补能难的报道频频见诸报端的原因。

二是补能效率,现阶段快速补能主要分为800V超快充和换电两种解决方案。前者在具备高效补能优势的同时,面临着保有量低和对配电网冲击的问题。据统计,截至今年3月,目前国内车企自建800V超快充设施保有量第一的是极氪汽车,共有2439根桩,这与极氪庞大的用户群体相比,显然存在很大差距。另外,在800V超快充场景下,充电功率高达480kW,如果800V超快充桩数量集中,对于配电网会造成一定冲击,毕竟目前很多地区的配电网并未配备这么大功率的变压器。而换电模式在经过蔚来多年持续推动下取得了不小的进步,不过换电站投入成本高、数量不足以及换电车型价格相对昂贵等问题依旧存在。

三是充电桩标准问题,关于标准统一的呼声持续多年,目前来看各大车企依旧是各自为战。此前有一些车企,如蔚来、小鹏等,通过合作互相开放自建充电桩,实际充电效率、车主体验等方面还存在一些问题。

按照“车能路云”融合发展的愿景,智能网联新能源汽车与电网之间可以形成有效互动,实现电能在车辆和电网之间双向流动。提到这个就不得不说一下V2G技术,即车网互动,主要包括智能有序充电、双向充放电等形式。其中,通过智能网联新能源汽车与电力系统能源网的互联互通,可以引导车辆从无序充电过渡到有序充电,不过现阶段由于不同品牌、不同车辆的电池信息无法互通,存在信息壁垒,难以实现精准调控。而对于双向充放电而言,可以理解为智能网联新能源汽车是一个储能单元,在电网负荷高峰时为电力系统反向充电,减少电网负荷的同时还能给车主带来一定的经济收益。这其中也存在一个弊端,频繁的充放电对于动力电池的一致性和使用寿命有一定影响,以现有的电池技术还无法满足这样的需求。目前,国家已经开始进行V2G试点研究,要实现落地应用还面临着充电桩建设成本高、商业模式不明确以及电力系统软件升级难等问题。目前有部分品牌的车辆已经具备了V2G功能,只是受限于超快充桩缺失的原因,绝大多数还无法正常使用。

路:商业模式难落地 仍处于技术“概念”阶段

在“车能路云”融合体系中,“路”是载体,它将智能网联汽车与云端相结合,通过实时交互和协同工作来实现更安全、高效的自动驾驶。看似能解决单车智能发展的难题,不过同样存在着落地难的问题。

事实上,我国自2016年开始,就陆续出台相关政策推动智慧道路建设,先后在北京、上海、重庆等地建立了40多个智慧道路示范工程。时至今日,智慧道路的建设依旧没有太大起色,与智能网联汽车协同的相关应用仍处于“概念”阶段。究其原因,高昂的建设和运维成本是最大的“拦路虎”。此前,百度曾给出相关的成本预估,仅一个红绿灯的改建费用就高达30多万元。有业内人士估算,安装路侧感知设备每公里的成本在150万元至200万元之间,据交通运输部最新数据显示,全国高速公路总里程达到18.4万公里,仅以此计算,公路智能化改造需要投入的资金数额巨大。而现阶段,由于缺乏清晰的商业模式以及投资回报难等问题,导致地方政府与企业的投资热情难以持久。

此外,全国范围内虽然建有多个车路协同示范区,但建设标准、测试规程不统一,以及建设水平参差不齐等因素,导致存在各城市间的标准、接口规范不统一,带来了信息孤岛、基础设施碎片化等问题。

云:技术有待突破 安全隐患依然存在

在“车能路云”融合体系中,“云平台”起到了数据大脑和纽带作用,通过通信、互联网技术,结合“车路云”实时数据,统一调控智能网联汽车和智能管控交通的云平台。近年来,随着5G通信、云计算以及大数据等信息技术的发展,云平台的技术已经开启了示范应用,不过在实践过程中仍存在一些难点问题亟待解决。

想要实现“车能路云”融合发展,对于云平台的芯片算力提出了更高的要求。现阶段,由于国外对我国实施相关出口管制措施,导致高算力芯片和加工设备进口受阻,国内企业难以应用先进芯片加工工艺,而替代技术又难以在短期内实现。此外,在车规级芯片受限的影响下,国内车载计算平台与操作系统发展缓慢,多以二次开发为主,缺少核心的架构、系统设计,这些都是现阶段制约云平台发展的突出技术问题。

而作为云平台与车端连接互通的关键,C-V2X技术的发展同样至关重要。目前,作为C-V2X产业上游的芯片和模组制造商已逐步成熟,只是智能网联汽车的搭载率还有待提升。数据显示,2023年全年C-V2X技术前装车辆为26.9万辆,预计到2025年有望超过270万辆。不过,据此前国家相关机构的预测,预计到2025年底,新能源汽车保有量将突破6000万辆。以此计算,C-V2X技术的前装率增长速度仍存在明显不足。

作为道路交通的主体,智能网联汽车在“云平台”体系下的作用不言而喻,想要实现“云平台”的智能交通管控,就需要实时采集智能网联汽车的信息,这其中除了车辆的基础信息外,还包括了行驶信息,甚至还有车主的个人隐私信息。说白了,智能网联汽车,就像是移动的敏感数据发生源,通过各种API接口,不断向云端服务器传输敏感数据。有利的地方在于用户可以享受到便捷的云端服务,当然弊端也显而易见,就是数据信息安全隐患。因此,车企是否愿意加入这样的接口服务,用户的个人隐私信息安全如何保障,同样是让“云平台”发展陷入困境的重要因素之一。

多产业融合实现难度大 国家引导与车企牵头或为良策

实际上,除了上述提到的四大产业各自面临的问题外,在推动“车能路云”融合发展过程中,想要将汽车、能源、交通和信息通信等产业进行整合,实现融合协同发展,困难指数成倍放大。这其中包括了技术体系不统一、经济模型不完善等问题,特别是后者,涉及到车企、基础设施建设商以及用户等多方利益,现有的经济模型还无法解决资金投入与收入分配不明晰等问题。

诚然,实现“车能路云”融合发展困难重重,但发展方向已经明确,这对于汽车产业而言,无疑是个重大利好。智能网联汽车作为“车能路云”融合中的主体,与能源、交通和信息通信产业都有着密切关联,因此车企在融合的过程中,理应扮演牵头人的角色,加强与各产业之间的交流互通,推动跨领域标准的建立以及商业化应用落地。正如中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟所言,“汽车产业已进入大融合时代,汽车成为新的融合性平台,希望行业把下半场发展重点放在汽车和其他产业的融合上。”

当然,除了车企作为牵头人外,政府层面的引导作用也尤为关键,通过政策层面的扶持,引导调动各方资金投入基础设施建设,让建设参与方既是资金提供者、产业参与者,又是最终应用受益者。今年1月,工信部等五部委联合下发的《关于开展智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作的通知》,从政府层面,通过政策引导,推动建立城市级全区域覆盖的车路协同体系,包括基础设施、统一的数据管理、处理和服务平台,为实现全国“一张网”创造了有利条件。

总结:

实现“车能路云”融合发展道阻且长,但却是构建未来智慧城市、智慧交通的必然趋势。如今,我国已建成的全球规模最大的电力供应系统、全球最大的新能源汽车充电网络、全球最大的智能网联生产体系和消费市场。在此基础上,推动汽车、能源、通信等多产业的融合生态,形成全新的智能、绿色、安全和高效的出行生态系统,一张实现汽车强国的美好蓝图正在徐徐展开。

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