奔驰在绿色智能化前列的中国汽车
2019-02-26崔金泰
崔金泰
汽车诞生虽然仅100多年,但其发展速度之快、应用面之广以及与人类生活关联之密切,是其他车辆难以望其项背的。现代汽车不仅是工农业、国防和经济发展不可缺少的动力,也是人们得心应手的交通工具,而且还是身份和财富的象征。更为引人注目的是,现代汽车与时俱进,已经驶入绿色智能化時代,以电动汽车为代表的绿色新能源汽车重新崛起,无人驾驶智能化汽车也正在从梦想变为现实。
国产汽车从空白到世界领先
1949年以前,我国汽车制造业还是一张白纸,只能制造些汽车零件和进行维修。中华人民共和国成立后,我国很快建立了汽车制造厂,并于20世纪50年代中期造出“解放”牌载重汽车,从此结束了只会修车而不能造车的历史。随后,我国设计制造了“东风”“凤凰”轿车和“红旗”高级轿车,以及大型载重汽车、铰接式超长公共汽车和专业运输汽车等。这些汽车除了供应国内需要外,有一部分还出口到国外。
20世纪60年代,随着经济和科学技术的发展,我国制成了一些高效节能和绿色环保的新型汽车,如节油汽车、太阳能汽车、高速长途汽车等,以及用于汽车的新型陶瓷发动机。与此同时,国产汽车改装业也开始起步,重点发展了一批军用改装车,而民用消防车、自卸车、牵引车、救护车等也相继问世。从产量上来看,上升势头很快:1956年仅生产载重汽车61辆;1958年,汽车产量达1.6万辆;1971年,产量就已超过10万辆。
始于1978年的改革开放,为国产汽车的发展注入动力。我国十分重视汽车的创新与发展,在1986年制定的“七五”计划中将汽车制造业列为国民经济发展的支柱产业。随后,全国很快便涌现出来上百家汽车制造企业,除西藏外几乎每个省区市都有自己的汽车制造企业,甚至有的地市也拥有造车企业。
汽车制造业的迅速发展,既有力地拉动了消费和促进了就业,又提高了人民的生活水平。改革开放40年来,我国汽车制造业求精创新,砥砺奋进,已形成完整的现代化汽车制造体系,并已进入高度低碳化、信息化和智能化时代。
我国自主品牌汽车发展也很快,有的已位居世界前列甚至处于领先水平。2005年,我国第一台发动机自主品牌问世,使我国轿车发动机技术水平与世界先进水平的差距缩短30年。2006年,我国研发的拥有自主知识产权的涡轮增压汽油发动机正式投入批量生产,其性能达到世界一流水平。2008年,“炫丽”“哈弗5”“酷熊”和“风骏5”四款车型获得欧盟WVTA整车型式认证,创造了国内自主品牌汽车一次性认证车型数量之最。同年,F3DM双模电动车上市,成为全球上市的第一款不依赖专业充电站的电动汽车。
经过几十年的研制实践,我国汽车产业已向智能化和新能源方面转型, 并已成为国民经济发展的支柱产业。目前,我国新能源电动汽车的发展已处于世界领先地位,无人驾驶智能汽车的研制更是位于世界前列,并具有很强的竞争实力。我国汽车产业未来的发展目标是成为汽车行业的全球中心,并加入全球汽车产业巨头行列。
电动汽车迎来发展的黄金时代
作为新能源汽车主体的电动汽车,是以蓄电池为能源驱动的。它并非新出现的汽车类型,而是和传统的内燃机汽车同时问世的。早在19世纪70年代,由于当时铅蓄电池的大量生产,英国人在1873年研制出世界上第一辆电动汽车。电动汽车与内燃机汽车相比,其优点是不排放污染环境的废气,操纵方便,噪音小,使用寿命长。美国制成的电动汽车在一次爬山竞赛中,把参赛的蒸汽汽车和内燃机汽车都抛在后面,一举夺冠,更引起人们对电动汽车的关注。1920年,电动汽车的发展达到了高潮,仅美国的电动汽车制造厂就达20家,年产汽车3万多辆。
20世纪20年代初期,由于内燃机性能的改进, 以及容量小、性能差、使用寿命短的铅蓄电池不能满足汽车发展的需要,使电动汽车的发展逐渐停滞下来,由内燃机汽车取而代之。鉴于电动汽车还有一定的优越性,因而在一些国家一直保留下来。
我国对电动汽车的研究最早始于20世纪40年代。1958年,清华大学研制成我国第一款电动汽车;1975年,我国制成的可乘坐4人的电动汽车在上海成功地进行了路测。
20世纪80年代,人们意识到曾经使用了一个多世纪的内燃机汽车有着难以克服的严重缺点:它排放的废气污染环境,危害人体健康,破坏自然界的生态平衡,加之石油面临着供应危机,于是人们在积极寻求以新的能源驱动的汽车。
在这种情况下,先后出现了太阳能汽车、氢燃料汽车、混合动力汽车等,但这些新能源汽车存在着各自的缺点,其中最主要的是能源供应难以持续稳定。因此,人们又把注意力转向曾“轰动一时”的电动汽车,加上改进后的蓄电池性能大为提高,于是电动汽车又重新崛起成为绿色新能源汽车的代表。
“东山再起”后的电动汽车与昔日相比已大为改观。这主要是因为釆用了先进的蓄电池,使电动汽车的行驶速度和距离都大为提高。德国研制的使用钠硫蓄电池的电动汽车,充电一次可连续行驶180千米,时速可达125千米。随着城市交通的发展,电动汽车主要作为城市交通工具使用,一次充电所能行驶的距离,已完全能满足城市人的通勤需要。行驶距离较长时就要像汽车加油站那样在沿途设立充电桩和充电站,使汽车充电或更换新蓄电池后能继续行驶,以满足长距离行驶的需要。
为了防止环境污染,大力发展电动汽车以取代传统燃油汽车,已成为汽车未来发展的大趋势。世界各国都在积极研发新型电动汽车和高性能的蓄电池,尽快淘汰不适合时代发展需要的燃油汽车。电动汽车迎来了大发展的黄金时代。
我国的“十三五”计划明确提出,到2020年普及500万辆电动汽车的目标。这是发展电动汽车的宏伟计划,因为在公布“十三五”计划的2016年,全球电动汽车普及量仅为200多万辆,其中国产电动汽车约为65万辆。由此也可看出,我国发展电动汽车的坚定决心。不仅如此,我国2017年还在全国安装了80万个充电桩,比之前的24万个增加了好几倍。
我国不仅是世界电动轿车最大的产销国,而且是全球电动公交车的主导者。目前,全球行驶的电动公交车为38.5万辆,其中99%在我国,而且全国近五分之一的公交车使用没有内燃机的电动汽车。相比之下,西方发达国家大城市才刚刚出现这种发展势头。
发展绿色新能源电动汽车,我国有着得天独厚的优势:首先,研制电动汽车需要的锂和稀土资源都很丰富。制造先进的电动汽车蓄电池离不开锂;生产电动汽车电机则需要使用稀土材料。其次,我国人口众多,特别是生活富裕以后,对电动汽车有着旺盛的需求,将进一步促进电动汽车的快速发展。人们期待着,电动汽车成为继高铁之后中国的又一靓丽名片。
梦幻成真的智能汽车
昔日科幻中魔怪精灵般的智能汽车,于20世纪90年代已悄然驶入现实世界,引起人们的追捧,并改变着现代社会人们的生活。
智能汽车被形象化地称为无人驾驶汽车或自动驾驶汽车,是随着科学技术特别是人工智能的发展出现的一种不用人操纵控制而能自动行驶的新型汽车。
智能汽车能灵活自如地自动行驶的奥秘,就在于它是模仿人在开汽车,因为它有模仿人“眼”“脑”“脚”的装置。
具体来说,在智能汽车的前方,装有两部电孒摄像机,这就是它锐利的“眼睛”。不过,与人眼不同的是,其两眼是上下排列的,相距50厘米。在汽车行驶时,这两部摄像机不断地扫描车前方的道路景物,形成实物影像。这双“眼睛”在扫描过程中,若遇到前方有障碍物,就发出电信号;如果没有障碍物,就不发出电信号。这样,它就能及时发现前进方向上的障碍物。当它的“眼睛”发现障碍物后,就及时传送给它的“大脑”―微型计算机进行判断,及时决定是继续前进还是停下来,是后退还是绕行?这都要求电脑根椐实际情况正确处理,并选出最佳实施方案。由于人们将预估的各种情况及解決不同问题的最佳方案数据预先输入到电脑中,所以电脑只要相应地从所储存的方案中选择合适的就行了。它的“脚”就是控制汽车行驶的转向器和制动器等,其“脚”是根据电脑下的指令来操控汽车的。
美国、徳国是世界上最早研制出智能汽车的国家。20世纪90年代末,德国研制出由电脑代替人驾驶的智能汽车。它装有18台特殊装置,包括电子计算机高效图像实时处理器、袖珍摄像机、危险预测和刹车自动控制系统、自动控制脚踩板和方向盘等。此外,它还具有巧妙超车和应急改变行车路线的本领。
谷歌公司于2014年推出没有方向盘的自动驾驶汽车,将智能汽车的研制推向了新高度。这一时期,全球有近20家知名企业,如苹果、微软、奔驰、宝马、丰田等都在积极研制和试验智能汽车。同为网媒巨擘和大企业的我国百度、阿里、腾讯、上汽等公司也都进军该领域。百度研制的智能汽车装有雷达、摄像机、全球卫星导航设备等,并配备了同步传感噐,车主只要向导航系统输入目的地,汽车就能自动驶达。目前,已有多家中国企业研制的智能汽车在进行试验和路测,并取得积极进展。例如,百度与我国公交汽车制造企业研发和测试的智能公交汽车将投入量产,并计划在雄安新区等地推进实证实验。
智能汽车是人工智能最有前景的领域之一。我国很重视智能汽车的研发,已于2017年制定了智能汽车三年发展规划。同年,上海给上汽集团等公司颁发了智能汽车道路测试牌照。这将为智能汽车路测提供法律保障和法规依据,加快智能汽车的工业化发展。
实际上,中国已引领全球智能汽车的发展。国产智能汽车开发的领先者百度,已推出“阿波罗”开源软件平台用于智能汽车的研发,被称为智能汽车的“阿波罗”计划。由于百度拥有研制和试验智能汽车的实力与经验,世界知名的微软、宝马、本田等100多家大企业已参加百度主导的“阿波罗”智能汽车计划,集中优势资源共同研发,使人们期待的智能化、网络化、自动驾驶汽车真正由科幻变成现实,成为得心应手的现代化交通工具。