汽车产业变革下半场,智能汽车如何开新局******
“智能汽车是汽车产业的变革性技术,已引起世界各国的激烈角逐,中国发展智能汽车也已形成共识。我们的顶层规划以及产业政策日趋完善,技术研发逐渐进入商业化创新阶段。”在近日举行的全球智能汽车产业峰会(GIV2022)上,中国工程院院士、清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强的演讲直奔主题。
如果说新能源汽车是汽车产业变革的上半场,那么下半场就是智能汽车。本次会议围绕“全球视角下的智能汽车发展之路”,相关院士专家、企业代表聚焦操作系统、顶层设计等话题展开了观点交锋。
迈过芯片这道坎是必答题
“汽车智能化是一项十分复杂的系统工程,需要智能汽车、智能交通、智慧城市的协同创新。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰说,智能汽车的价值链、供应链正在加速重构,未来汽车对传统汽车的颠覆性,使传统零部件体系的50%以上都面临重构。
有机构预测,到2030年,芯片将占高端汽车物料成本的20%以上,软件成本占整车成本的比例,则将从目前的15%跃升至60%。
近年来,在“缺芯”倒逼下,我国汽车芯片设计有了快速进步。不过,中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟坦言,如何迈过芯片这道坎,仍然是必须要解决的问题。
“我们必须看到我们所面临的一系列严峻挑战。”张永伟举例说,比如进口依赖、产业链技术短板、严格的检测认证以及人才短缺等问题。基于此,他提出应提升全产业链技术,建立汽车芯片标准、检测认证体系,加快国产芯片“上车”应用,加大政策支持等。
打造国产主流CPU架构
有报道称,美国太空探索技术公司创始人马斯克将推出汽车芯片,使汽车成为“四个轮子上的移动巨型计算机”。中央处理器(CPU)是汽车产业发展的关键技术之一,CPU架构也是芯片产业链的龙头,其不仅决定了CPU本身的性能,也在很大程度上引领整个芯片产业发展和生态建设。
“这几年国产CPU发展得很快,现在国内市场上已有六七种CPU架构并存,但这并非长久之计。”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南直言,多种国产CPU架构并存,未来可能会造成资源分散、低水平重复等问题。
“这种状况如果不加以改进,若干年后,我国将缺乏能在全球市场上与X86、RAM两家竞争的自主CPU架构,从而在主流CPU方面仍将受制于人。”在倪光南看来,面向未来主流CPU市场,要聚焦开源绿色架构,发展中国芯片产业。尤其是在智能网联汽车等新兴领域,可通过充分发挥我国举国体制、超大规模市场优势和人才优势,共建绿色产业生态,增强绿色产业链、供应链自主控制能力。此外,还要通过加大对开源数据的贡献,增大国际话语权和主导权。
探寻智能网联汽车“中国方案”
在探讨中国智能汽车发展的具体问题时,针对如何加强顶层设计,陈清泰坦言,要动员多方力量,共同做好智能网联汽车的顶层布局,例如如何按照车路协同的思路对道路基础设施进行智能化改造,如何建立面向智能汽车的数据监管系统,怎样打破部门分割、形成高效协同的推进体制,都是当前非常迫切需要推进的任务。
“未来中国要发展智能汽车,就应该从一体化的架构体系构建和关键技术突破方面作出积极探索。”李克强剖析,考虑到智能网联汽车的技术特征及社会属性,我们难以采用国际上的单车智能发展路径,需要探索“中国方案”,要充分融合智能化和网联化的技术路线,探索适合我国智能汽车的发展方案。
智能网联汽车如何迈向高质量发展?李克强认为,要加强顶层设计谋划,抢抓智能网联汽车网联化、智能化的窗口期,加强产业顶层战略布局,并积极践行“中国方案”,成为全球技术趋势的引领者。
我国首个全息数字电网建成******
1月5日,我国首个全息数字电网在江苏建成。通过采集输变电设施的物理数据,技术人员在网络云端构建了一个数字孪生电网,全面提升了电网的智慧运检水平。这也是世界上首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。
据悉,这张虚拟电网覆盖了10万公里架空输电线路、28万座输电杆塔以及地形地貌地物等数据,将真实电网在数字空间以数字孪生的方式,一比一三维立体还原和数字化全景呈现。国网江苏省电力有限公司运用三维激光点云采集、数字高程模型、高精度测绘等技术,为每一条线路、每一座杆塔、每一个部件都赋予了专属的三维坐标,定位精度达到厘米级。
实现无人巡检与智能管控
“每一座杆塔都设有20个以上无人机巡检点位,通过航迹自动规划、一键自主飞行、全程实时监控、遇险自动规避等功能,无人机可实现全自动巡检作业,全程无须人工操作。”江苏方天电力技术有限公司副总经理姜海波介绍,全息数字电网相当于给整个江苏电网装上了“千里眼”,能够引导巡检作业人员足不出户,即可实时掌握无人机的适航区域、飞行轨迹、被检设备、巡检影像等现场实际工况,完成一座铁塔的全面巡检仅6分钟,比人工操作无人机巡检耗时减少一半,效率比传统人工巡检提升4到6倍。
在国网江苏电力无人机巡检管控中心的大屏上,可见当前正在作业的无人机,其飞行轨迹、飞机状态、拍摄画面都可以在数字电网中实时展现、动态跟踪。巡检无人机还嵌入了电力北斗地图导航和前端识别模块,巡检作业结束后,图片会自动上传至管控平台,并通过人工智能算法对图像进行精准识别,可以及时发现指甲盖大小的螺帽裂纹等细小缺陷。
“依托全息数字电网,江苏电网已经实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控,可以支持上千架无人机同时作业,全年自动巡检作业量超过52万架次,提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处,严重缺陷发现率提升3倍,每年可以节约电网运维成本约2亿元。”国网江苏省电力公司设备部副主任吴强介绍。
通过加载气象、空域等信息,数字电网还可以高度仿真和预测台风、覆冰等极端情况下的电网运行环境。在数字电网的工况模拟模块中,只要同步风速、风向、温度、导线直径等基础数据,系统就会结合历史数据,通过模型算法以三维图像形式直观展示线路状态,各类风险隐患会用不同颜色的警示图标标出,为电网细化防灾减灾、灾后恢复的预案措施提供准确依据。
数据+算力+算法打造智慧电网
当前正处于迎峰度冬的关键时期,江苏电网的最大用电负荷已超过1亿千瓦,今冬用电负荷最高或将达到1.12亿千瓦。全息数字电网的全面建成,可将电网故障的处理时间再缩短约10%。
“如果说数字电网是数字能源的现代化底座和数据‘骨架’,那么人工智能技术就是它的‘眼睛’,AI算法分析技术则是‘大脑’。”吴强说,在“数字中国”战略引导下,数字科技加速了电网信息化建设进程,“数字新基建”项目不断在电网运营管理中落地。通过“数据+算力+算法”,全息数字电网实现了虚拟电网与现实电网的深度感知交互与双向智慧控制,真正做到足不出户而现场可观、可测、可控,极大提升电网智慧运营水平。
同时,全息数字电网是我国新型电力系统建设的重要试点,将推动电力系统的加速转型升级,为我国乃至全世界通过数字技术提升系统安全运行水平贡献了新的技术方案。
据悉,目前国网江苏电力正在积极扩展全息数字电网在规划设计、基建管理等更多领域的应用,并将带动装备制造、人工智能、地图导航、5G通信、数据服务、自动驾驶、储能充电等跨越式发展。(科技日报记者 张晔)