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访谈
赵福全对话李克强:智能网联的跨界融合,是中国机会所在
阅读 来源:凤凰网汽车编辑:人人评车发布时间:2018-05-21 14:10:41

凤凰网汽车讯 核心技术缺失之“痛”曾经困扰几代汽车人。回顾过去的30年,中国自主品牌有质的飞跃,拥有近半市场份额。但提到未来,提到超车,提到要真正和世界顶级企业竞争,难免底气不足。如果说过去我们筚路蓝缕只实现了“跟上来”,那么未来,我们依仗什么“引领”?我们能否独立完成对未来的核心技术进行判断和选择?我们能否从全生命周期管理汽车核心技术创新?能否做到生产一代、研发一代、储备一代?第十一期《赵福全研究院》请来产学研三界的顶级专家,畅谈技术创新与汽车强国。

对话嘉宾:中国智能网联汽车产业创新联盟专家委员会主任、清华大学教授李克强(右)

主持人:清华大学汽车产业与技术战略研究院院长赵福全(左)

对话重点摘要:

智能网联的两大挑战

最主要的挑战来自两个方面,一是如何真正突破和掌握高级别自动驾驶所需要的关键技术,二是如何解决跨领域甚至跨行业合作过程中的协同问题。

顶层设计更重要

汽车是集大成产业,进入智能网联时代后,跨界融合让汽车产业变得更加复杂,政府统筹规划、顶层设计的作用将更加重要。中国正好可以发挥体制优势,集中力量打通不同领域。

与国际第一梯队差距在哪?

在系统集成技术、激光成像传感器、芯片控制器等关键零部件以及软件系统等方面,与国际上第一梯队相比仍然存在明显差距。

消费需求最给力

中国消费者对于自动驾驶的需求最为强烈,这是很多中外调研报告的共同结论。

中国能否自己定义关键技术?

中国基于庞大的市场和多样的环境,完全可以发展具有自身特色的技术路线,定义自己传感系统、控制组件,从智能汽车集成和系统层面开始,再反推促进芯片、传感器等关键零部件发展。

车企大可不必担心被边缘化

新时期汽车产业只要秉持开放包容,主动学习消化和集成应用其他领域的相关先进技术,并和汽车技术融为一体,就可以实现两者的有效组合,从而满足汽车产品特殊的应用需求。

跨界融合是中国机会所在

要建立跨界融合的有效机制,也是中国机会所在。不是自动化和网联化的简单叠加,而要融合成全新的架构,对应的是新技术、新产品甚至新产业。

L3以上可考虑标准本地化

中国现阶段主要还是跟随国际上已有的标准。但是,国外的标准在很多方面并不适合。L3级以上的自动驾驶技术,目前世界范围内还没全面的标准体系,中国可以同步发展,重点考虑标准的本地化问题。

外国车企要尽早入乡随俗

各国形成不同的法规标准体系,这几乎是必然。要尽早了解中国未来对相关基础模块的要求、标准、法规和趋势,并基于此开发及改进产品。

2025年是重要节点

在2025年迎来重大进展。到2025年L4级即高度自动驾驶的汽车将会出现,且将具备产业化的条件。不过其大规模产业化要到2025年之后。

以下为对话实录:

赵福全:凤凰汽车的各位网友,大家好!欢迎大家来到2018北京车展凤凰汽车“赵福全研究院”高端访谈栏目,我是栏目主持人清华大学汽车产业与技术战略研究院的赵福全。今天我们非常荣幸地请到了清华大学汽车工程系教授、中国智能网联汽车产业创新联盟专家委员会主任李克强老师。请李老师和大家打个招呼。

李克强:各位凤凰网的朋友,上午好!非常高兴能来到我们福全院长主持的这个栏目,就智能汽车相关问题与大家进行交流。

赵福全:克强老师,我们栏目今年的主题是“技术创新与汽车强国”,因为一个产业要想做强,一定要有技术的支撑。最近这段时间,智能网联汽车是非常热门的话题。我想先请您给各位网友简单介绍一下,智能汽车、网联汽车、自动驾驶,这些概念到底是什么含义?它们的区别在哪里?关联又在哪里?对于中国乃至全世界,智能网联汽车意味着什么?

李克强:所谓智能汽车,就是在现有汽车的基础上增加了一系列感知、决策及控制装置,使车辆能够像人一样,对周围复杂环境进行感知与判断,代替驾驶者来操控车辆。这样的一类汽车我们称之为智能汽车。

同时,随着移动通信技术的发展,可以在汽车上增加一种网联装置,这种装置能够将处于交通系统中的车辆、人以及基础设施联结到一起,从而使车辆具备相应的感知与服务功能。这样的一类汽车我们称之为网联汽车。

而智能汽车的终极目标是,车辆完全代替驾驶员,实现自动驾驶功能。所以,自动驾驶技术等于是智能汽车的一种关键技术。

赵福全:为什么智能汽车一定需要网联呢?网联和自动驾驶的智能汽车之间是什么关系?

李克强:早在上个世纪,自动驾驶系统的概念就已经问世了,并逐渐成为各种先进汽车技术的集成载体,随着时间的推移,不断有新技术融入进来。比如网联技术,车辆联网以前,仅能感知局部区域的情况,因为传统传感器最多只能探测几百米的范围。但是车辆联网之后,感知的区域就比传统传感器广阔得多,而且还可以借助外部的大数据和云计算来帮助车辆,这就使车辆的感知能力和判断能力得到大幅提升,目前我们所说的自动驾驶2.0系统无一例外都运用了车联网技术。正因如此,我们也把智能汽车称为智能网联汽车。

赵福全:人类期待智能汽车能像人一样聪明,完全不需要人来观察、判断和操作,就可以实现车辆自动驾驶,甚至希望车辆的驾驶水平能够比最优秀的人类老司机更好。当然,这就像培养孩子一样,为了让孩子变得更聪明,先要让其接受良好的教育。智能汽车也需要很多外部的输入来提升自己的能力,而网联就是其中的一种重要手段。通过网联提升车辆获取和处理信息的能力,可以使汽车越来越聪明。最终,我们未来出行时就无需自己驾驶汽车,智能的车辆在网联条件支持下自动驾驶,载着我们到达目的地。那么,您觉得我们为什么要发展智能网联汽车?在发展过程中最大的机遇和挑战分别是什么?

李克强:首先,从世界范围看,新一轮科技革命给智能汽车的产业化带来了空前机遇。像移动通讯、大数据、云计算以及新一代的人工智能等新技术,对整个交通系统都有非常重大的影响。同时,这些技术也需要找到适宜的切入点,而交通领域特别是汽车恰恰提供了重要的应用场景。正是由于出现了这些新技术,智能汽车才能拥有更强的能力,实现过去仅靠传统传感技术和控制技术无法实现的功能。所以,智能汽车的加速发展是一个全球趋势。

其次,对于中国而言,目前汽车产业进入由大到强的发展阶段,已经具备了一定的开发能力和制造基础,而道路交通系统的自动驾驶升级刚好给我们带来了宝贵的战略机遇,使我们可以发挥后发优势,推动汽车产业升级,加快汽车强国建设。

同时,智能网联汽车不同于传统汽车,涉及到很多原本不属于汽车领域的要素,因此需要跨界融合、协同发展。不仅传统汽车制造业、交通行业需要参与,而且移动互联、信息通信、人工智能以及基础设施建设等一系列产业也都需要参与。而中国的ICT即信息通信技术在国际上还有自身的优势和特色,如果能够与汽车产业紧密结合起来,对于促进中国智能网联汽车的发展是绝佳的助力。

此外,与传统汽车可以全球开发不同,智能汽车一定需要专属的本地化设计与开发,因为车辆在不同地域和交通环境下感知的内容完全不同,交通规则和习惯也完全不同。由于中国坐拥全球最大的汽车市场,预期大量的技术资源会向中国集聚,这也对我们很有利。

最后,汽车是集大成的产业,原本就高度复杂,进入智能网联时代之后,又需要跨界融合和协同发展,这就意味着汽车产业将变得更加复杂,也意味着政府统筹规划、顶层设计的作用将变得更加重要。在这方面,中国正好可以发挥体制优势,集中力量打通不同领域和各个环节。目前政府正在国家战略层面推动两化即信息化和工业化的深度融合,这也给我们发展智能网联汽车创造了良好的环境。

当然,智能网联汽车在发展过程中也将遇到很多挑战。我觉得,最主要的挑战来自两个方面,一是如何真正突破和掌握高级别自动驾驶所需要的关键技术,二是如何解决跨领域甚至跨行业合作过程中的协同问题。

赵福全:您刚才介绍了中国发展智能网联汽车对于产业升级和强国建设的战略价值,不过如果智能网联汽车本身没有很高的商业和社会价值,恐怕也会影响相关的投入和发展速度。那么,发展智能网联汽车能够产生什么经济效益和社会影响呢?对于汽车社会的和谐发展有没有什么益处?

李克强:汽车是一种兼具交通工具属性和社会属性的产品,实际上,汽车在为人类提供出行便利的同时,也给社会带来了一定的负面影响,比如安全、能源、环境等问题。尽管汽车产品和技术一直在进步,但是这些问题一直没有得到根本解决。而智能汽车的价值就在于,有望解决我们过去没能解决好的这些汽车社会问题,真正实现零事故、零污染、高效便捷的出行。未来的智能网联汽车将比现有的传统汽车更加安全、更加节能、更加环保,这本身就是巨大的社会价值。

在此基础上,作为可移动的智能网联终端,智能汽车接入物联网以后,还将延展产业价值链。例如将智能网联汽车打造成为工作、娱乐和享受各种服务的移动空间,或者通过大数据采集,使汽车产业成为数字经济和网络经济的新载体等。当然,前提还是先要打造出更安全、更环保、更节能的汽车,然后再考虑智能网联汽车对产业生态和商业模式的重构,以及由此带来的经济和社会影响。

总的来看,智能网联汽车的社会和经济价值体现在以下几点。第一,汽车作为交通工具的属性将进一步得到加强和改善;第二,汽车将成为万物互联的重要组成部分,并且随着大数据、云计算、人工智能等技术的应用,引发整个产业的深刻重构和价值链的延展增容,由此汽车也将具有更大的社会价值;第三,当前打造人工智能强国、发展智能经济、建设智能社会已成为国家战略,而智能网联汽车是其中不可或缺的重要领域和典型的应用载体。

赵福全:汽车发展到今天,经历了一百多年的演变,既给我们的生活带来了空前的便利,也产生了许多社会问题,包括能源消耗、环境污染、行车安全和交通拥堵,即所谓汽车社会的“四大公害”。只有解决了这些问题,汽车才能更好地服务于人类。当前,环境、能源等各类制约因素不断凸显,使汽车产业的可持续发展面临日益严峻的挑战。为此,汽车亟需一次重大突破和升级,以减少负面效应,更好地发挥积极作用。

而智能和网联技术将给汽车带来革命性的改变,使汽车更便捷,也更聪明,甚至成为人类的伙伴,从而更好地服务于人类。也就是说,发展智能网联汽车将为更好地解决能源、环境、安全、拥堵等问题创造全新的可能。因此,新一轮科技革命对汽车产业而言是重大的战略机遇,抓住这次机会,不仅能够实现汽车产业的转型升级,而且能够实现汽车社会的和谐发展。

同时,发展智能网联汽车绝不仅仅是汽车企业自己的事情,而是涉及到IT企业、通信企业、新科技公司、新服务公司以及基础设施建设及运营公司等一系列的多方参与者。也只有多个产业、多个领域、多个学科、多个环节实现有效互动、融合发展,才能真正解决智能网联汽车的创新发展问题。比如,汽车要提升能力就要联网,而联网就需要相关的基础设施;联网之后要传递大量数据,而传输数据就需要确保安全和效率,这又需要相关基础设施和配套技术的升级。所以,这场变革将催生多元且全新的发展需求和合作关系,是广度和深度都前所未有的重大战略机遇。

在发展智能网联汽车的全球竞争中,中国一方面具有后发优势,另一方面还具有体制优势。因为智能网联汽车发展面临的挑战,绝不是某个企业或者某个产业所能解决的,唯有将其上升为国家战略,在国家层面进行顶层设计、系统规划和强力推进,才能让智能网联汽车产业快速发展直至真正落地。在此过程中,政府的力量不可或缺、作用至关重要,如能有效发挥中国政府统合力强的体制优势,我们就可以更充分地发挥汽车产业的后发优势,把握发展智能网联汽车的战略契机,实现汽车产业的更上一层楼。

正如刚才李老师谈到的,虽然智能网联汽车的话题是在近几年变得火热起来的,但其实这并不是一个全新的概念。很早以前,汽车工程师就在尝试如何让车辆辅助人进行驾驶,同时也提出了让车辆独立于人进行自动驾驶的理念,以避免一些不必要的人为失误,提升行车安全水平。也就是说,国外在自动驾驶领域的相关研发以及产业化尝试其实起步很早,我们远非同步起跑。当然,最近几年中国企业和研究机构的追赶也非常迅速。那么,您认为与国外相比,中国发展智能网联汽车有没有什么优势呢?

李克强:这是一个非常好的问题,也是我们在推进智能网联汽车发展的过程中必须认真思考并找到答案的问题。智能网联汽车本身是一个非常复杂的技术体系,也是一个高新技术的集成载体。更重要的是,智能网联汽车技术不仅将会改变汽车产品,而且将会重塑整个产业价值链,进而影响人类的生活方式和社会生态。正因如此,世界各国都将其视为一种战略性的技术,努力发掘和充分利用自身优势,加快研发攻关和产业化推进。

而我认为,我们中国具备综合的基础优势。智能网联汽车需要跨界融合、协同发展,尤其需要一系列的基础设施建设提供支持,基础设施的重要性甚至可能超过技术本身,在这方面中国可以推进得更快。同时,对于发展智能网联汽车,中国有广泛的共识基础,不仅汽车及其他相关产业,而且全社会都普遍认为这是一次必须抓住的重大机遇。

首先,从政府角度看,中国与国外对待智能网联汽车的支持态度是相同的。中国政府相关部门正在加紧制定并完善智能汽车的国家发展战略以及技术发展路线图,也正在组建国家级的智能网联汽车创新平台,鼓励各方采取协同方式加大合作力度。不久前三部委又联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》,同样意在推动智能网联汽车加快发展。

其次,中国汽车及相关产业界正在积极行动。特别是,中国的产业力量和国外相比也有自己的特点和优势,包括较为强大的信息通信产业、快速发展的基础设施建设以及新能源汽车的市场规模等。

最后,中国的科技和教育界也在全力以赴。包括清华大学在内的不少全国重点高校和研究院所,都在智能网联汽车的基础研究和技术积累方面做了很多工作,比如复杂交通环境的识别技术、中国驾驶员的行为特征、车云一体化的控制方法以及车辆行为决策的优化方法等等。其中一些研究具有一定特色,例如我们清华的研究团队在国际智能网联汽车领域最著名的学术会议上数次获得最佳论文奖,同时,相关研究成果也被国外企业采用,并且在国外申请了专利。

综合来看,中国政府高度重视智能网联汽车的发展,而且我们具备集中力量办大事的体制优势;同时,中国发展智能网联汽车有自身的产业资源优势;并在某些基础研究和技术攻关方面形成了自己的发展特色。不过智能网联汽车是一个复杂的系统工程,目前中国虽然在部分基础研究和产业化技术上,已经和国际先进水平非常接近了,但是在系统集成技术、关键零部件(如传感器、芯片控制器)以及软件系统等方面,与国际上的第一梯队相比仍然存在明显差距,还需要我们加快进步、奋力追赶。

赵福全:毫无疑问,中国正致力于大力发展智能网联汽车,也具有自己的独特优势。那国外的情况怎么样,其中领先的国家目前达到了什么水平?与之相比,中国发展智能网联汽车的进程究竟处于什么阶段和状态?您刚才也提到了我们总体上还有不足,那么具体到一些关键零部件和技术方面,我们与国外还存在多少年的差距?比如最近因为中兴事件,大家非常关注芯片,那智能网联汽车的芯片是不是短板?当然,芯片的差距其实不是汽车产业自己的问题,而是国家整体工业基础的问题。

李克强:举例来说,现在各国都在关注高度自动驾驶所需的激光成像传感系统,国内也有不少创业公司从事这种系统的开发,但是整体上我们与国外相比至少还有三到五年的差距。同样,处理芯片、操作系统等方面,国内也都存在着明显的差距。

不过我们也不必悲观。发展智能网联汽车为中国赶超相关技术提供了良机,因为任何一种技术的进步,都需要靠需求来拉动。而在全球范围内,中国消费者对于自动驾驶的需求最为强烈,这是很多中外调研报告的共同结论。同时,刚才谈到自动驾驶一定要和本地场景紧密结合。因此,基于中国庞大的市场和多样的环境,我们完全可以发展出一条具有自身特色的不同技术路线,使其更加适合中国本地的特点和需求。在这种情况下,中国完全可以定义自己的传感系统、控制组件,先从智能汽车的集成和系统层面做出中国特色,再反推和促进芯片、传感器等关键零部件的发展。

赵福全:发展智能网联汽车是一个系统工程,要让汽车变得更加聪明,需要赋予车辆智能,需要实现车辆联网,需要发展核心技术,需要创新使用模式,需要拓展服务内容,需要基础设施建设,需要法规标准保障。因此,智能网联汽车需要整个社会的共同认知和参与,要把多方力量集成到一起。正因如此,我们可以借助中国的特色优势,通过持续创新快速缩小差距,甚至可能实现引领。

整体而言,虽然近年来我们取得了很大进步,特别在基础研究方面也有了一定的积累,但在一些关键零部件、核心技术和工业基础支撑,比如芯片、传感器以及相关材料等方面,我们的差距仍然是客观存在的。不过近年来国家、产业界、学术界以及全社会对智能网联汽车的重视程度不断提高,智能网联汽车的发展速度越来越快,中外的差距正在缩小。尽管有些方面如芯片的差距,并非依靠汽车产业自己努力就能弥补得了,然而有智能网联汽车提供应用的需求和集成的载体,也会反过来促进这些领域的进步,所以李老师对中国智能网联汽车的未来很有信心。

实际上,智能网联汽车意味着一场重大的产业重构甚至社会变革,既需要各种核心技术的支撑,又远非技术因素所能涵盖。我曾经在多个场合讲过,一方面,智能网联汽车包罗万象,几乎到处都是商机,而且似乎可以解决汽车产业乃至人类社会未来发展的很多问题;但是另一方面,智能网联汽车的包罗万象,也意味着缺少任何一部分都很难实现整体效果。就是说,任何一部分不做好都不行,做好了也还不够,只有各个部分都做好,才能解决整体问题,实现质的突破。相比之下,新能源汽车只要能够解决电池技术的问题,就可以从根本上突破发展的瓶颈。而智能网联汽车的发展既有技术的问题,也有基础设施的问题,还有商业模式的问题,更有跨行业、跨领域合作的问题,涉及到整个产业生态的重构。

当然,解决技术问题始终是基础和前提。下面就请您谈谈智能网联汽车的核心技术到底有哪几种?哪些是硬件相关的,哪些是软件相关的?并且这些技术在未来一段时间之内,要怎样实现突破,才能让智能网联汽车真正走进千家万户?

李克强:我认为智能网联汽车是一个平台系统,无论商业模式如何,这个平台都是实实在在的,需要首先被设计开发出来的,也因此必须有相关技术的支撑。说到底,智能网联汽车仍然是一种产品,产品要想有竞争力,就得有核心技术。当前,智能网联汽车所面对的技术挑战主要包括两方面。

第一,智能汽车是一个智能系统,智能本身是其必须具备的核心技术要素。

第二,智能与汽车融为一体,形成一个信息物理系统以后,汽车本身的关键部件,包括机电一体化的电子系统等,能否提供有效的支撑。也就是说,汽车本身的技术能不能支撑智能功能的实现,对中国来说这也是一个很大的挑战。

就智能技术而言,复杂交通和移动互联环境下多传感器融合的感知技术和车云一体化的决策控制技术是最关键的。实际上,感知和决策是智能网联汽车的永恒主题,当前业界围绕智能网联汽车进行开发的主要就是感知和决策技术。利用人工智能、大数据、云计算等技术,实现人、信息和物理系统融为一体,进而基于这些技术提升汽车智能系统解决复杂环境感知和多目标协同控制问题的能力,这是世界范围内智能网联汽车技术的攻关方向,也是目前公认的最难技术。此外,中国还需要研发适应自动驾驶需求的控制执行技术。

感知决策和控制执行是推进智能网联汽车产业化发展所必须攻克的两类技术,而中国要解决这些技术问题,必须构建创新的机制和平台。因为与过去的汽车技术不同,智能网联汽车技术既是高新技术的载体,又是交叉技术的融合,既包括竞争性的产品技术,又涵盖基础设施的相关技术,是一个高度复杂的技术集合。所以,智能网联汽车技术研发必须在系统科学的整体规划的基础上,建立一种高效协作的创新机制,针对发展上述核心技术所需的基础技术、前沿技术、共性技术和交叉技术,分别组织相关各方力量,协同攻关、重点突破。

赵福全:智能网联汽车最核心的功能还是让车辆无需人为操作就能得到有效控制,而且最终车辆的自我控制将在各种工况下都超越人为控制的水平,从而保证车辆更安全、更节能、更环保地运行。正因如此,智能网联汽车既需要很强的感知能力,也需要类似人类大脑机能的判断能力,能够准确感知周围的情景并做出准确判断,之后做出决策并准确执行。

而感知和判断技术,原本并不是传统汽车产业关注的重点,可能更是IT公司以及其他一些高科技公司擅长的领域。那么,汽车企业应该怎样获取这些核心技术呢?

李克强:过去感知技术和决策技术确实主要是在ICT(信息通信技术)领域进行研究的,无论是基础理论还是共性技术的研究也都由该领域主导。但是,将感知和决策技术应用于某类具体对象上,尤其是应用在像汽车这样复杂的对象上,就一定需要充分理解和掌握对象本身的技术和特点。如果不了解应用对象及其边界条件,再先进的感知和决策技术也很难获得良好的效果。比如,当前感知、决策技术领域最热门的研究方向就是新一代人工智能技术,而人工智能需要有效的训练模型,如果车辆训练模型不正确,再好的人工智能技术也无法在智能网联汽车上发挥作用。所谓基于模型的决策,做好决策的前提是先要了解这个模型。

从这个意义上讲,汽车企业大可不必担心自己被边缘化。当然,汽车企业必须采取开放包容的态度,积极吸收和学习来自ICT产业的先进感知技术和决策技术,将其有效应用于智能网联汽车上。实际上,这种借鉴其他领域核心技术的情况在汽车产业越来越普遍,例如深度学习最先也是在信息技术领域产生的,现在我们也在尝试应用;又如最新的激光雷达传感技术,包括64线升级为128线雷达、机械式雷达升级为固态雷达以及360度旋转式扫描等,也都是从其他领域引入汽车的。

我想,在新时期汽车产业只要秉持开放包容的思想,主动学习消化和集成应用其他领域的相关先进技术,并将这些技术和汽车本身的技术融为一体,就可以实现两者的有效组合,从而满足汽车产品特殊的应用需求。

赵福全:如此说来,一些世界顶级的传统车企完全可以基于汽车技术方面的深厚积累,以及对智能汽车需求的深刻理解,吸纳融合其他领域的先进技术,形成新的优势。在这方面,传统巨擘们有没有一些具体行动?

李克强:举例来说,丰田公司对于自动驾驶技术,最初的态度是比较保守的,但是近几年来有了根本性的转变。不仅一次性在美国硅谷投资了10亿美元,而且同时选择了三所美国一流大学进行深度合作,包括麻省理工、斯坦福大学和密歇根大学,每年向每所大学投入一千万美金。我曾经问过丰田的相关负责人,为什么要给这些大学这么多经费?对方表示,是因为丰田感受到自己此前在人工智能等方面的积累不足,所以现在要加紧布局,为今后集成应用这些技术做好储备。最近,丰田也和清华大学汽车系开启了关于自动驾驶和人工智能的合作研究。可见,像丰田这样的传统车企,一旦想清楚自己缺少哪些技术资源,马上就会采取行动,把基础研究的最新成果和企业未来的发展需求有效结合起来。

赵福全:刚才您还谈到,除了感知和决策技术,适用于新一代智能网联汽车的执行技术也非常重要。请您和大家介绍一下,这种新的执行系统和传统人为操作的执行系统相比,主要有什么区别?像制动和转向系统等都需要全新的设计吗?比如驾驶员踩刹车的制动系统与车辆模拟人踩刹车的制动系统,到底有什么不同?

李克强:这其实正是我的主要研究方向。过去传统的制动系统,是人判断外部情况并踩刹车进行制动,同时像车身电子稳定系统(ESP)则是配合人为驾驶的一种自动修正功能,帮助车辆在各种工况下保持最佳的稳定性。而未来基于自动驾驶的制动系统,则需要车辆自己感知外界环境,判断是否存在危险,进而模拟人踩刹车的行为。所以,过去制动系统的研究重点是防抱死、防侧滑,而未来智能网联汽车的制动系统,则需要模拟人踩刹车的行为,求解出相应的制动力大小。两者的目的和内容完全不同,输入参数和输出响应也就不一样。而且未来制动控制还不仅仅是在车载系统中进行,还可能要进行远程控制,通过中心云和边缘云的决策,结合车辆本身的智能决策,来进行综合判断与控制。

如果说人踩刹车时,是人自己作为感知、决策和控制的主体,直接对车辆施加操作,那么车辆“踩”刹车时,则是由一套代替人的装置作为感知、决策和控制的主体,像人一样进行判断,并模拟人踩刹车时的动态响应,对车辆施加操作。这个过程极具有挑战性,需要从基础理论层面到应用技术层面的大量突破,也需要车辆系统集成能力的突破。

赵福全:听了您的介绍,我们了解到智能网联汽车在本质上就是要让车辆具有人的能力,甚至超越人的能力,从而实现车辆的自我操控,这其中最核心的就是感知技术、决策技术和执行技术。而感知和决策技术,在很大程度上需要汽车以外其他领域的基础研究和前沿技术提供支撑,但是具体到汽车这个特殊的应用对象,必须进行有针对性的二次开发或者更深层次的技术积累。因为汽车自身及其使用环境的高度复杂性,远非一般的产品可比。比如深度学习,学习操控手机的能力和学习操控汽车的能力完全不可相提并论。要学会驾驶汽车,必须针对各种复杂的出行场景,如冰雪路面、阴雨天气、拥堵路况等进行充分的学习,还需要模仿人类的驾驶习惯和应急反应。尽管深度学习的基本原理和理论基础都是一样的,但是具体到不同的应用对象时,内容和难度就大不相同了。

因此,要开发好智能网联汽车,对汽车本身的深刻理解及对汽车技术的充分掌握是不可或缺的,否则外部新技术不可能有效嫁接于汽车产品,也就无法实现相关核心技术的重大突破。反过来说,智能网联汽车能够发展到怎样的程度,也取决于汽车行业的企业家、工程师和研究人员对外部技术的吸纳程度,只有本着开放合作的心态,积极吸收并融合其他相关领域的最新技术,努力实现“为我所用”,最终才能把智能汽车这个应用案例做到极致。

前面我们充分交流了智能网联汽车的技术问题。实际上,除了技术以外,智能网联汽车还有其他很多重要问题,有些对于智能网联汽车的发展甚至既是必要条件又是充分条件。比如法律法规的问题、伦理判断的问题。未来智能网联汽车是自动驾驶的,乘客虽然在车上但并不参与驾驶,一旦发生事故,应该怎样判定责任?交通警察又应该给谁开罚单?包括车辆保险的主体也很可能会不同。这其中有哪些是科学问题,哪些是工程问题,又有哪些是法律问题,哪些是伦理问题?我们应该怎样解决这些问题呢?

李克强:首先,智能网联汽车将是一个颠覆性的平台系统,借用信息产业的说法可以称之为信息物理系统。未来的交通体系将是高度智能、移动互联的“人车路”一体化系统,这样一个复杂系统的模型应该如何建立?其耦合机制是怎样的?如何准确描述人的行为?如何确保汽车安全、节能、高效地行驶?类似于这样的问题,就是我们发展智能网联汽车必须研究和突破的科学问题。

其次,智能网联汽车的执行系统与传统汽车是不一样的,比如刹车装置应该怎样设计和制造?如何通过系统集成实现所需要的新功能等,这些就是工程问题。必须基于复杂系统的理论基础,进行相关零部件和系统的重新设计和工程化实现,最终才能使智能网联汽车真正具备预期的能力。

再次,汽车行驶依据的是《交通法》,而现行《交通法》明确规定,汽车驾驶座位上必须要有驾驶员,这就意味着任何无人驾驶的汽车上路进行测试都是违法的。所以,发展智能网联汽车还要解决法律法规的问题,就如同当年汽车替代马车时同样修改了一部分交通法律法规一样。在智能网联汽车的发展过程中,需要解决上路规范、试验评价以及事故责任划分等一系列问题,这些都属于法律法规问题。

最后,智能网联汽车还涉及到技术伦理的问题。随着信息技术的不断发展、特别是人工智能的出现,我们还需要考虑网联汽车会不会受到黑客攻击,用户隐私能不能确保绝对不会泄漏,甚至无人驾驶汽车会不会突然失控而攻击他人?另外,在遭遇事故时,车辆应该优先保护行人还是乘客?优先保护行人甲还是行人乙?对于车企来说,这些问题如果尚未完全解决,是不是就不应该推出量产产品?还是应该先推出产品,再逐步完善解决各种问题?这些都是智能汽车发展过程中必须解决的伦理问题。

赵福全:巨大的产业乃至社会变革,意味着必须告别过去、拥抱未来,这通常都会伴随着各种问题和争议。人类进入智能网联汽车时代,就是这样一场颠覆性的大变革,期间必然会产生一时难以解决的各种问题。例如,车主自己已经不开车了,汽车保险应该怎样办?人开车时,为了避开撞人事故,可以选择撞到路边障碍物上,但是自动驾驶的汽车会怎样判断和选择呢?它应该选择撞人以保护乘车者吗?还是正好相反?既然智能网联汽车用机器代替人进行决策,那就得让机器处理人需要面对的伦理问题,这也给汽车产业发展带来了更多挑战。可以说,每次巨大的变革都需要人们以开放的心态来面对新生事物。因为有了这种心态,人们才会积极地拥抱新技术,推动社会进步;才会在遇到问题时就事论事,努力解决问题,而不是一味否定。从这个意义上讲,发展智能网联汽车不仅仅是技术问题、工程问题,也不仅仅是法律问题、伦理问题,而是一个如何面对产业发生革命性变化的社会问题。

前面也曾谈到,发展智能网联汽车既需要汽车行业参与,也需要IT公司、科技公司参与;既需要配套的交通基础设施支撑,也需要相关的法律法规支撑。诸多领域和环节,无论哪一个存在短板,都将无所适从、寸步难行。因此,相关各参与方必须进行有效的产业分工和紧密协作,智能网联汽车才有望快速实现产业化,最终走进千家万户。

不过由于出发点和优劣势不同,可能各方的想法并不一样。对于车企而言,还是围绕汽车本身来开展业务,所以往往认为必须掌握对汽车产品的控制权;而对于IT公司、科技公司来说,它们认为智能网联汽车将逐渐成为软件主导的产品,并将由此引发对传统汽车产业的颠覆,因此希望基于自身优势占据主导权。

此外,我们是聚焦于车辆本身来努力,还是在基础设施方面来强化,这也需要进一步凝聚共识。在汽车上开发一些技术,不但难度大,而且成本高,并且如果没有道路网联化和数字化的配合,效果又会大打折扣;反过来讲,如果交通基础设施得到前瞻发展,就会给智能网联汽车提供很大助力。比如下雪天车辆很难分辨分界线,雾霾天车辆很难辨别信号灯,但如果基础设施是数字化的,可以直接与车辆“通话”,类似问题就很容易解决。那么,您觉得为了更好地发展智能网联汽车,中国应该如何构建分工合理、高效协同的体系?

李克强:正如您讲的,有效的产业分工和协同对发展智能网联汽车是非常重要的,而且这是一个大分工、大协同的概念。因为智能网联汽车带来的不仅是产品架构的重塑,也是整个产业生态的重构,更是跨界融合的重整,因此既需要技术层面的分工与协同,也需要产业层面的分工与协同。

我认为,要做好统筹规划、合理分工和协同推进工作,先要想清楚未来智能网联汽车究竟是什么?之前,各相关方都在讲对自己有利的部分,但是都没有从整体上彻底理清这个问题。实际上,您刚刚已经给出了答案,智能网联汽车将是一个跨界融合、互利共赢的生态系统。既然是这样的一个大系统,就需要各方的共同参与和相互协作。

在这样的情况下,我们一定要建立一种跨界融合的有效机制,这可能也是中国的机会所在。实际上现在我们所说的智能网联概念,是美国在几年前提出的,当时称为CAV即网联自动化。网联自动化可不是自动化和网联化的简单叠加,而是要把两者融合而成一个全新的架构,在这个新架构下对应的是新技术、新产品甚至新产业。同样的,在发展智能网联汽车的过程中,如果汽车产业和信息产业互不理解、各自行事,汽车企业只管开发车辆,IT公司只管开发软件,科技公司只管开发芯片,彼此没有互动和配合,那最终智能网联汽车是难以成功的。

大家一定要清楚,未来的智能网联汽车生态系统是各方结合以后才能产生的一种新生态。有了这样的共识,就更容易建立起跨界融合的机制。而有了这种机制以后,就可以共同确定产业分工以及相应的协同关系。在此基础上,各参与方相互配合、相互支持,各自完成好所负责的主要工作,就能推动智能网联汽车加快发展。

从偏技术的层面看,智能网联汽车产业生态包括五大基础模块,即自动驾驶的基础地图、自动驾驶的基础计算、自动驾驶的基础云平台、自动驾驶的基础技术终端以及信息安全的基础模块。这五个基础模块以及相应的技术规范,相当于是支撑智能网联汽车产业生态的基础设施。未来预计将诞生基于五大基础模块的平台公司,由它们牵头通过协同创新有效发展以上基础技术,进而建立相应的体系架构、标准以及数据库、场景库等。这就好比在一个城市中,先建好煤气、电力、供水公司,然后其他人就可以过来方便地开饭馆、办商店、建工厂了,最终大家在一起就构成了新的生态。当然,基础模块的平台公司需要得到政府许可和行业认同,而且一定是通过市场化机制运行的。

总的来说,建设智能网联汽车生态需要做好以下几点。一是完善的统筹规划;二是良好的协同机制;三是创新的发展平台。在建成该生态系统的基础之后,其余内容就可以相应地开展,最终以市场驱动为导向,促进各方的跨界融合、协同发展。在这个过程中,产业既要开放包容,也要安全可控。最终,我们才能围绕智能网联汽车建立起全新的产业生态。

赵福全:智能网联汽车是一个巨大而全新的生态系统,许多新旧物种都将在这个大环境下共同生存,每个参与者都有自己的生存空间,同时也都有自己的边界,尽管有的时候边界看起来比较模糊,但其实是一直存在的。因为每个参与者都有各自的优势和劣势,如果超越了彼此的边界,就会导致主业不聚焦,反而难以成功。而边界之外的空间又是必需掌握的,所以就要借助其他参与者来完成拼图。因此,智能网联汽车一定要靠分工协作、融合发展,而清晰的顶层设计和有效的协同机制,就成为利用有限资源快速推进产业发展的最好办法。

这种顶层设计和协同机制,必须是在国家层面统筹布局、有序推进。而且国家的作用不能只是引导,一定是主导。为此,国家应充分明确并肯定智能网联汽车对整个社会经济、城市转型、交通体系和生活方式的巨大影响,以及由此可能对全世界产生的引领示范效应。在以上认知的基础上,组织力量系统研究和具体分析智能网联汽车生态的参与者以及各自的生存空间,理清彼此之间的边界。也就是说,智能网联汽车生态建设需要“八仙过海、各显其能”,既要明确基础和共性内容的责任人,也要明确应用和个性内容的责任人,同时还要明确各参与者之间的协同关系。

这种分工协作的需求,可能正是成立中国智能网联汽车产业创新联盟的初衷,而您作为联盟专家委员会的主任,也将在其中发挥极其重要的作用。我想,联盟至少可以从基础研究和技术应用的角度,尝试协调各参与方的分工,实现政府从立法层面努力、企业从产业化应用层面努力、高校和科研院从基础研究层面努力,共同推动智能网联汽车的快速发展。

下一个问题,中国智能网联汽车产业一定是走开放发展的道路,因此外资企业在中国智能网联汽车生态的建设中不应也不会是旁观者。不过另一方面,智能网联汽车实际上涉及到信息安全,也不能完全没有约束。那么,您觉得各类外资企业应该如何在中国发展智能网联汽车业务?它们能否加入中国的产业联盟?

李克强:这是一个非常好的问题。目前工信部正大力支持中国智能网联汽车产业创新联盟的建设,同时国家层面的智能网联汽车研究院也成立了,这是承担行业共性技术和关键技术攻关任务的国家级创新平台。在这个创新平台的推进过程中,外界给予了高度关注,很多国内整车企业和产业链的相关企业都参与其中。其实不少国外公司也希望能够参与进来,这种想法是可以理解的。

前面曾经提到,智能网联汽车开发具有本地化属性,尤其是中国复杂的交通状况和驾驶员不同的行为特点,要求我们必须建立符合中国实际情况的智能网联汽车标准。中国特色的标准体系、特殊的道路情况和交通习惯、再加上中国汽车市场的多样化,这些因素紧密融为一体,必将形成中国智能网联汽车与国外不同的技术架构,包括符合中国特点的地图、通信等技术。在这个技术架构下,基础地图、基础云平台、信息安全基础模块等都将形成与国外不同的中国标准。而国外公司开发的汽车产品,如果要进入中国市场,就必须适应中国的标准体系。

实际上,中国智能网联汽车创新平台是基于中国的路况来建设的,外国公司为了实现在华本地化,就需要在这个平台下完成相应调整以适应中国标准的要求,比如,满足中国对于通信、地图等技术的要求,满足符合中国驾驶员行为特点和交通习惯的要求。所以,国外公司要想在中国智能网联汽车领域发力,最重要的就是要尽早了解中国未来对相关基础模块的要求是什么,并基于这些要求来开发及改进自己的产品。也就是说,过去国外公司在中国销售车辆只需要满足传统的汽车法规及标准,而未来还需要满足中国智能网联汽车的法规及标准。

赵福全:与传统的汽车油耗、排放和安全等法规相比,智能网联汽车法规体系最大的不同在于,这是一个全新的生态系统,不限于车辆本身,还与交通行为习惯甚至汽车社会文化息息相关。例如中国有自己特有的一些交通标识,中国人出行也有自己的个性需求和习惯。那种简单地把在国外开发好的智能汽车技术移植到中国的方式,是行不通的。

当然,中国在制定自己的智能网联汽车法规标准时,一方面要充分满足中国的特殊需求和属性,使汽车能够更好地服务于中国社会的发展;另一方面,也不能“闭关自守”,而是必须充分借鉴国外先进经验,汲取精华,为我所用。中国智能网联汽车基本模块开发的主力一定是我们自己的企业、高校和科研机构,国外车企进入中国市场,必须入乡随俗,基于中国标准体系来进行有效的本土化开发。

李克强:在此想提醒一下国外车企,智能网联汽车是高新技术的应用载体,涉及到大量不同领域的科技创新,因此,各方对智能网联汽车设定的技术路线很可能存在差别。对于中国来说,我们的地域差异性大、交通情况复杂、驾乘行为多样,产生不同于其他国家的智能网联汽车技术路线,并基于这一技术路线形成不同的法规标准体系,这几乎是必然的。所以,国外车企想要真正做到入乡随俗,就必须提早了解中国的产业政策和技术路线,了解中国智能网联汽车的发展趋势。

赵福全:目前中国针对未来智能网联汽车的标准,已经发布了一些草案,同时国外也在不断摸索和出台相关标准。根据您了解的中外智能网联汽车标准推进情况,我们中国的特色主要体现在哪些方面?与此同时,中国智能网联汽车标准又应该如何与国际接轨?毕竟最终我们也要“走出中国、走向世界”,而智能网联汽车不只是中国汽车产业发展的需求,也是全球汽车产业发展的需求。因此,在制定相关标准时,我们既要充分考虑中国特色,使智能网联汽车适于中国的交通习惯和生活方式,但同时又要充分考虑与国际接轨,助力中国汽车产业提升竞争力,避免将来中国车企走向世界市场的时候,进行无谓的二次开发。

李克强:首先,智能网联汽车是逐步发展的,其中自动驾驶有明确的分级。迄今为止,L1、L2级别即辅助驾驶技术,甚至L3级别即部分自动驾驶技术已经在产业化了,国外企业在这方面处于引领地位。相应的,国外也已经建立起一些相关的技术标准,例如雷达的频率、探测的范围等,中国现阶段主要还是跟随国际上已有的标准。但是,在中国推进智能网联汽车产业化的进程中,我们发现国外的标准在很多方面并不适合中国的情况。由于中国的道路情况远比国外复杂、中国的驾驶员行为特点也和国外不同,导致按照国外标准开发的智能网联产品无法满足中国市场的需要。因此,我们在推进L3级以下自动驾驶技术产业化时,既要学习借鉴国外标准,也要加强本地化标准的研究和制定,加入符合中国特点的出行场景,而且有些条款要比国外同类标准更严格。而对于L3级以上的自动驾驶技术,目前在世界范围内都还没有全面完善的标准体系,所以中国可以同步发展,在这个过程中,更要重点考虑标准的本地化问题。

同时,我们在制定相关标准时,不仅要考虑智能网联汽车本身,还要考虑整个产业生态的融合。实际上,自动驾驶的等级越高,就越倚重本地的硬软件基础设施和配套标准,例如中国的高精地图、通信网络及协议等。为此,中国汽车产业需要根据各相关领域的技术基础和实际情况,建设具有中国自身特色的智能网联汽车标准体系。

赵福全:由于智能网联汽车的创新性和复杂性,要建立成熟完整的标准体系并非易事。中国形成自身特色不是为了独出心裁,而是因为中国具有更加复杂的交通环境、更加密集的人口以及更加特殊的车辆使用需求,我们需要通过发展中国特色的智能网联汽车来有效解决这些问题。在此基础上,中国会不会引领世界智能网联汽车产业标准的走向?或者说,我们应该如何让其他国家更多地接受中国标准?我相信,这对于支持国内车企未来更好地“走出去”具有重要意义。

李克强:这其实也是我们一直在思考的问题。总体来说,业界普遍认为,智能网联汽车将为中国提供发展良机。之所以说中国有机会,是因为中国具有庞大的汽车市场、复杂的交通环境、独特的行为习惯,同时我们也有自身的产业优势,包括政府正在全力推进信息产业和制造业的深度融合,这种融合必将衍生出全新的产业生态及架构。显然,能够在中国这样复杂的交通环境下有效应用的智能网联汽车产品和技术,一定是世界上最先进的;同时能够在中国这样复杂的交通环境下满足需求的智能网联汽车标准体系,也一定是世界上最完备的。在这方面,中国确实很有可能会走在前面。

赵福全:当前,汽车产业正在经历革命性的全面重构,作为后发者,中国汽车产业既要面对眼前的激烈竞争,更应主动把握机遇、抢占未来的制高点。而在全球范围内获取并提升智能网联汽车标准制定的话语权就变得至关重要,正所谓“三流企业做产品,二流企业做品牌,一流企业做标准”。对于国家而言,在相关标准体系的构建过程中,一要开放吸取国外的优秀经验,二要充分考虑自身的特色差异,三要力争引领国际的标准走向,从而为本国产品未来“走出中国、走向世界”创造有利条件。如果中国特色的智能网联汽车标准完全不能与国外标准兼容,本土企业征战海外市场时就将面临重新开发的巨大投入。

最后一个问题,我们探讨一下自动驾驶技术未来的发展进程。自动驾驶技术实际上是衡量智能网联汽车发展水平的主要参数之一,目前业界公认的划分方法是把自动驾驶分为五个等级,主流车企的自动驾驶技术现在正处于L3级和L4级之间。那么,您觉得L3级自动驾驶什么时候能够大规模导入市场,L4级自动驾驶又将在什么时候真正看到大规模量产的曙光,L5级呢?开发L4甚至L5级的自动驾驶,在中国究竟会有多大的商业机会?

李克强:根据国际产业发展的最新趋势以及中国产业发展的当前状况,业界普遍估计,在保守情况下2025年将是一个重要节点。预计到2025年,L3级即有条件自动驾驶的汽车将实现大批量产业化。当然,不同的专家对此也有不同的看法。

而对于L4级甚至L5级自动驾驶,预计也将在2025年迎来重大进展。L4级自动驾驶一定是在特殊场合率先实现,目前很多企业都在推行汽车共享、“最后一公里”出行以及自动泊车服务,这些应用在特定区域内开展会更有效、也更容易。因此我认为,到2025年L4级即高度自动驾驶的汽车将会出现,且将具备产业化的条件。一旦解决了L4级、L5级自动驾驶面临的一系列技术难点,其产业化的挑战就仅剩下特殊复杂工况的考虑以及高可靠性的保证。所以,预计2025年L4和L5级自动驾驶的汽车将开始进入市场,不过其大规模产业化要到2025年之后。这个预测与国外相比,可能稍微偏保守一些。

赵福全:感谢克强教授和大家分享了很多真知灼见。克强教授是中国智能网联汽车领域的学术领军人,不仅立足中国,而且放眼世界;不仅从学术角度深度参与了智能网联汽车技术的研究,而且也从产业化角度深度参与了很多推进工作。在此过程中,他与国内外很多顶级车企、供应商以及科技公司,都建立了密切的合作关系。

当前全球汽车产业正在经历三大革命,一是能源革命,主要是指新能源汽车;二是互联革命,三是智能革命,这两者相互融合、互为促进,主要是指智能网联汽车。因此,智能网联汽车是汽车进入全新时代的主要标志之一,最终目标是实现车辆无需人为操作就能自动驾驶,从而实现更安全、更节能、更环保和更高效的出行;同时,基于充分网联可以让人们身处车中、联通世界。这不仅意味着未来汽车产业将迎来颠覆性的大发展,而且也将使整个人类社会进入全新的发展阶段。对于中国汽车产业而言,这是前所未有的战略机遇。

同时,发展智能网联汽车还不仅仅是汽车产业自身的机遇,而是相关众多产业共同的机遇。我曾经把汽车产业的发展历程分为三个阶段,所谓“1.0时代”是一个企业做汽车,这还是手工工场的概念;“2.0时代”是一个产业做汽车,此时已经有产业链的清晰分工了;而进入“3.0时代”,则是多个产业一起做汽车,即汽车产业进入生态时代。各方跨界融合、协同发展,共同努力让汽车变得更加聪明,从而更好地服务人类。当然,这同时也意味着巨大的挑战,考验产业各参与方能否有效融合、紧密协作、取长补短、互利共赢,唯有如此方能使未来汽车产业得到更好的发展。也就是说,面对智能网联汽车这一巨大的历史机遇,无论个人、企业,还是产业乃至整个国家,都需要清晰识别自身的优劣势,寻找适宜的合作伙伴,然后分工协作、共同努力,一起抢占未来的战略制高点。正因如此,智能网联汽车必须有国家层面的顶层设计和战略布局,而中国的体制优势为我们增添了更大的机会。

从企业角度来说,在汽车产业价值链向出行生态圈转变的全新阶段,每一方参与者在产业生态中的作用都是至关重要甚至不可或缺的;反过来讲,任何单独的企业只依靠自己的力量都不可能成功,因此必须在各司其职的基础上,与其他企业有效合作。对于高等院校和科研机构而言,既要做好基础科学研究,也要做好工程科学研究;对于不同领域和类型的企业来说,必须有效联合、互相支持。既要做好传感器等基础元器件,也要做好基础算法和控制逻辑,还要做好执行系统,最终共同融合形成一个完整的系统,支撑智能网联汽车的产业化发展。

当然,发展智能网联汽车一定是一个渐进的过程,所谓“不积跬步,无以至千里”。按克强老师估计,到2025年,L3级的部分自动驾驶汽车将实现大批量产业化,特别是在特定市场;L4级的高级自动驾驶甚至L5级的完全自动驾驶汽车也会在这个时间段看到产业化的曙光。

发展智能网联汽车需要汽车行业的努力,也需要相关行业的积极参与,更需要政府相关部门的有力推动。其中,国家层面的顶层设计至关重要,唯有顶层设计到位,各个产业的不同参与者才能在清晰的框架下,实现“八仙过海,各显其能”,实现合理分工、紧密协作,最终共同推动中国智能网联汽车产业的快速发展。

再次谢谢克强老师的分享,也谢谢各位网友。

李克强:谢谢福全老师,谢谢各位网友。


标签:李克强网联中国

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