近年來,隨著全球汽車產業向電動化和智能化的轉型邁進,智能化成為推動行業深度變革的重要驅動力。智能駕駛、艙駕融合、高算力芯片等技術的突破為汽車行業的發展提供了全新的技術基礎。在政策推動和市場需求升級的雙重作用下,智能化技術已經成為汽車產業高端化升級的重要路徑,不僅推動了整車功能的跨越式提升,也帶動了零部件企業技術能力的顯著提高,進而深刻改變了供應鏈格局。在這一背景下,電動化與智能化的協同發展加速了零部件技術的升級迭代。本土零部件企業借助智能化的浪潮逐漸在全球供應鏈中占據更加重要的位置,特別是在感知、計算和執行等領域,正在形成一批具備國際競爭力的核心企業。
智能化技術的核心組成
1.1感知技術的升級與融合
汽車智能化的核心在于通過多傳感器融合感知周圍環境,從而為決策與控制提供準確的信息支持。感知技術的持續優化為智能駕駛的性能提升奠定了基礎。在這一領域,攝像頭、毫米波雷達、激光雷達和超聲波雷達等設備的應用形成了全方位、多模式的感知體系。
多傳感器融合技術的核心在于通過算法實現數據的整合與優化。單一傳感器難以應對復雜場景,而融合感知能夠在提高冗余性的同時降低誤判率。以激光雷達為例,它在高精度建模方面具備顯著優勢,但成本與體積問題限制了其在低端市場的普及。毫米波雷達和攝像頭則通過成本優勢與廣泛的適用性形成了有力的補充。這種多模態融合技術不僅提升了感知的全面性,還通過硬件和算法協同優化提高了智能駕駛系統的魯棒性。攝像頭在場景識別中的作用也愈發重要。圖像處理算法的優化推動了攝像頭在目標識別、車道線檢測和信號燈判斷中的應用,其成本效益也為中低端市場的智能駕駛技術推廣提供了有力支持。而毫米波雷達則因其在復雜天氣條件下的穩定表現,逐步成為多傳感器體系中的基礎感知設備。
1.2智能計算平臺的發展路徑
計算平臺是智能駕駛技術實現的核心支柱,電子電氣架構的演進為車輛數據處理能力提供了更高的擴展性。智能計算平臺的演進路徑經歷了從分布式控制到域集中式架構的轉變,并逐步邁向中央計算平臺階段。域集中式架構通過對不同功能域的算力整合,解決了傳統分布式架構中控制單元過多帶來的系統復雜性問題。它不僅優化了整車的電子系統設計,還顯著提升了功能協同效率。中央計算平臺的提出進一步簡化了電子架構,通過單一計算平臺的高效分配實現了對智駕域、座艙域和動力域的全面控制。在硬件層面,智能駕駛芯片的算力成為中央計算架構的核心。近年來高算力芯片的引入顯著推動了計算平臺的技術躍升。以高通和英偉達的計算平臺為代表,其處理能力已達到數百TOPS,足以支持L3及以上級別的智能駕駛場景。與此同時,艙駕融合架構的提出則標志著計算平臺從單域優化向多域協同的進一步延展,通過統一芯片資源調度實現了座艙娛樂與駕駛決策的深度融合。
1.3智能決策算法的優化與應用
智能駕駛技術的核心在于實現車輛的高效決策,而這一過程離不開算法的支撐。近年來,智能決策算法的優化主要體現在端到端學習與多任務協同兩個方面。端到端算法通過簡化傳統模塊化架構中的多重中間環節,直接將傳感器輸入轉化為駕駛控制指令。它以深度學習技術為核心,通過大規模數據訓練實現了對復雜場景的自主學習和應對能力。與傳統算法相比,端到端算法的優勢在于對長尾場景的適應性更強,尤其在動態目標識別和路徑規劃方面表現出更高的效率。
傳統感知系統和端到端感知系統的對比
與此同時,多任務協同算法通過感知、定位與路徑規劃的深度融合,解決了傳統架構中不同模塊間通信與計算資源分配的瓶頸。其應用使得智能駕駛系統在復雜環境下能夠快速反應并作出全局最優決策。這一技術路徑的演進顯著提升了智能駕駛的穩定性和可靠性,為更高級別自動駕駛場景的落地提供了支持。
智能化技術的典型應用場景
2.1城市復雜場景下的智能導航
城市場景下的智能駕駛是當前智能化技術應用的重點方向。復雜的城市道路環境對感知精度與決策算法提出了更高要求,而智能導航技術則為解決這一難題提供了有效路徑。
城市自動導航駕駛(NOA)技術實現了從高速場景到城市復雜路況的跨越式發展。該技術通過實時地圖更新、動態障礙物識別和路徑重規劃,使車輛能夠適應多變的城市交通環境。在技術實現層面,多傳感器融合與端到端算法的結合是城市NOA功能的關鍵。這種技術應用不僅提升了駕駛安全性,也為智能駕駛技術的全面普及奠定了基礎。
2.2智能泊車技術的拓展
泊車場景是智能化功能落地的重要切入點,隨著停車場景復雜性的增加,智能泊車技術正從基礎自動泊車向高級別自主泊車功能演進。自動泊車功能(APA)已在多款車型中實現量產,其主要通過攝像頭與超聲波雷達結合,實現車輛在狹窄空間內的精準泊位。高級泊車功能(如自動代客泊車)則通過引入高精度地圖和云端數據交互,實現了車輛從場外到泊位全程的自主控制。其技術優勢在于降低了駕駛員的參與度,同時優化了停車場資源的利用效率。
智能化技術對零部件行業的推動
3.1感知硬件技術的發展方向
智能駕駛的發展推動了感知硬件的全面升級。多傳感器融合需求的增加對激光雷達、毫米波雷達等設備的性能提出了更高要求,同時也帶動了國內零部件企業在這一領域的快速崛起。國內零部件企業通過技術創新和成本控制,不僅在本土市場贏得了更多車企訂單,還逐步進入國際供應鏈體系。這種競爭格局的變化一方面降低了整車企業對進口設備的依賴,另一方面也為國內企業在全球市場中爭取更多話語權創造了條件。
3.2智能底盤技術的創新與突破
隨著智能化技術的發展,底盤作為汽車的重要基礎組件,也在向更高智能化、更高集成化的方向邁進。底盤智能化的核心在于實現對車輛XYZ軸的全面協同控制,包括制動系統、轉向系統及懸架系統的智能化升級。
線控底盤一站式解決方案
(1)線控制動的技術演進
制動系統的線控化是智能化底盤發展的關鍵一步。傳統的機械制動和液壓制動方式逐步被線控制動系統所取代,這一轉變帶來了制動效率和響應速度的顯著提升。目前,線控制動技術可分為液壓式線控制動(EHB)和機械式線控制動(EMB)。EHB以其成熟的技術路線和較低的成本在市場上得到了廣泛應用,而EMB則由于取消了液壓裝置,能夠顯著減輕重量并提高制動精度,是面向L3及以上級別自動駕駛的未來制動技術方向。國內外零部件企業也紛紛加快對EMB的技術布局,如伯特利等國內企業通過自主研發,已在EMB領域取得了一定的技術突破,并計劃在未來實現大規模量產。
(2)線控轉向的崛起
線控轉向(SBW)技術通過取消方向盤和轉向輪之間的機械連接,不僅優化了車輛的操控性能,還釋放了前排空間,為汽車內部設計提供了更大的自由度。目前線控轉向技術已開始在部分高端車型上應用,但由于其對安全性和可靠性要求極高,其大規模推廣仍需突破相關技術瓶頸。然而,隨著國內外供應商對這一領域的持續投入,線控轉向的普及速度有望加快。
(3)智能懸架與滑板底盤的融合
智能懸架通過實時調節懸架的剛度和阻尼,為車輛提供更優的駕乘體驗和更高的穩定性。如空氣懸架配合CDC(連續可變阻尼減振系統)技術,不僅能夠適應復雜路況,還能根據載重情況優化車輛的姿態。國內零部件企業正通過技術合作與自主研發,逐步打破外資企業在智能懸架領域的壟斷。此外,滑板底盤技術的興起為底盤系統的模塊化和集成化提供了全新的解決方案。滑板底盤將動力系統、熱管理系統及控制系統整合到一個模塊中,使車輛上部結構可以靈活設計,從而顯著提高了開發效率和制造靈活性。
智能化技術的挑戰與未來趨勢
4.1行業面臨的主要挑戰
盡管智能化技術為汽車產業帶來了巨大的發展機遇,但在實際推廣過程中仍面臨諸多挑戰。
(1)技術難題尚未完全解決
智能駕駛的實現需要極高的實時性與可靠性,這對感知算法、計算平臺以及通信系統提出了苛刻的要求。如多傳感器數據的實時融合與處理、端到端算法對海量訓練數據的需求、以及高算力芯片在功耗與散熱方面的瓶頸,均是當前技術領域的核心難點。此外,城市復雜路況對感知系統的魯棒性要求更高,而現階段的智能駕駛技術在動態障礙物預測和應對上仍存在一定的不足。
(2)高成本限制了技術普及
智能化技術的普及程度在很大程度上取決于成本的控制。目前,高性能激光雷達、高算力芯片等核心部件的價格仍然較高,導致中低端車型難以承載智能駕駛技術的全面配置。這一問題不僅制約了技術的市場滲透率,也影響了車企的商業化推廣速度。
(3)政策與法規的滯后性
智能化技術的快速發展與相關法律法規的不完善之間存在矛盾。尤其是在L3及以上級別自動駕駛的責任劃分、安全標準和測試規范等方面,現行法規尚未完全覆蓋智能駕駛的實際需求。盡管國內外監管機構正在加快制定相應標準,但在全球范圍內實現法規的一致性仍需時間。
4.2智能化技術的未來發展方向
(1)從單車智能向車路協同演進
單車智能技術的瓶頸在于其對數據和算力的高需求,而車路協同通過整合車端、路端和云端資源,實現了信息的實時交互和動態優化。在這種模式下,車輛不僅能夠感知周圍環境,還可以通過車路協同系統提前獲取前方路況信息,從而更高效地進行駕駛決策。車路協同的實現不僅能夠緩解交通擁堵,還能大幅提升智能駕駛的安全性與可靠性。
(2)人工智能與邊緣計算的深度結合
人工智能在自動駕駛中的應用正從傳統的云端計算逐步向邊緣計算延伸。邊緣計算能夠將部分計算任務下放到車輛本地,顯著降低數據傳輸延遲,提高系統的實時性。此外,隨著車載計算能力的提升,邊緣計算的應用將進一步推動端到端學習和多任務協同算法的落地。
(3)智能化零部件的國產替代與全球化拓展
智能化技術的發展為國內零部件企業提供了超越國際競爭對手的歷史性機遇。通過在感知、計算和執行等領域的技術突破,國內企業已在全球供應鏈中占據重要位置。激光雷達和高算力芯片等關鍵零部件的國產替代率正在快速提升,為國內車企降低成本的同時,也增強了中國汽車產業在國際市場上的競爭力。
結論
汽車智能化技術正在從感知、計算到執行的全鏈條環節驅動產業的深度變革。從多傳感器融合到高算力計算平臺,從端到端神經網絡到智能底盤技術,這些技術創新不僅提升了車輛的智能化水平,也推動了汽車產業的高端化轉型。國內企業在智能化浪潮中已初步形成了一批具備國際競爭力的零部件供應商,正在全球市場中發揮越來越重要的作用。未來,隨著車路協同技術的成熟、智能化零部件的國產替代加速以及相關政策法規的完善,智能化技術將在更多場景中實現大規模應用。這不僅將重塑全球汽車產業的競爭格局,也將為智能交通和智慧城市的發展提供重要支撐。通過持續創新與協同發展,中國汽車產業在全球競爭中占據更高地位的目標指日可待。
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