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未来汽车生活图

发布时间:2021-07-04 08:52:56 浏览数:

2030年的一天清晨,你坐进自己的车里赶往海边度假,车子沿着自动规划好的路线驶向目的地。

路上,你通过车载显示屏接听朋友电话,查收工作邮件,忽然想起家里的灯忘记关了,马上通过车载系统连接到家里的安防系统,确认哪个房间,然后通过系统把灯关掉。

晚上开车回家路上经过超市,你通过车载APP查看家里的冰箱然后决定买什么食物准备晚餐。到家前20分钟,你通过车载系统发送指令给家里的供暖系统,等到家时,房间已经是适宜的温度。

这不是关于未来一天的科幻小说,《汽车商业评论》认为,虽然某些环节可能根据实际需求会发生变化,但博世通过创新技术毫无疑问能够实现这样的未来生活场景。

今年伊始,博世集团最大的业务部门——汽车技术业务部,正式更名为汽车与智能交通技术业务部。名字的更改意味着定位的调整。

“我们的焦点已经超越了汽车技术,而投向了整个智能交通领域。”博世集团董事会成员、汽车与智能交通技术业务部门主席布兰德博士(Dr.Rolf Bulander)解释说,“我们正在重新思考交通出行,并向着多模式出行的设想推进,这种设想将自行车、火车和公交车等多样化的交通方式都涵盖在内。”

博世的这种转型确实值得期待。它的汽车技术业务部去年创造了333亿欧元的销售额,达到8.9%的年度增长率,比全球汽车市场年产量增长率的两倍还要高。电子稳定程序ESP、柴油系统、汽柴油直喷系统等核心产品的销售增速均达到约20%。2015年第一季度,部门实际销售额增长了7%,除去汇率的影响,名义销售增长额则高达13%。

现在,博世的汽车与智能交通技术业务涵盖全世界126个生产基地和59个工程技术中心,并拥有约20.5万名员工,其中3.95万人从事研发工作。现在,他们每天的工作都致力于让人们向未来的交通图景更靠近一步。

鉴于未来车辆的驱动系统将向电气化方向发展,而驾乘出行也将更加自动化和互联化,博世的新产品将不局限在汽车领域,将来,博世的客户群体可能是所有的道路使用者。

5月20日,博世在德国博格斯贝(Boxberg)举行第62届国际汽车媒体交流会,从电气化、自动化、互联化分别阐述了未来汽车的发展趋势以及博世如何应对。

博世预计,大约至2020年,汽车能够自动驶入匝道上高速并驶出匝道下高速;最早到2025年,约15%的新车都将电气化。这两种趋势很大程度上依赖于互联解决方案,互联化是电气化和自动化得以成功的关键所在。

2025年全面自动驾驶

5月20日下午,博世博格斯贝试车场,几十辆测试车辆奔跑在车道上,它们都无一例外搭载了博世的一种或几种技术。但也并不是所有的车辆都允许试驾,比如搭载了博世自动驾驶技术的改装宝马3系和特斯拉Model S。

看到宝马3系测试车时,它已经在全副武装起来——4个拐角处各一个中距离雷达,前后各一个长距离雷达,6个激光雷达,1个立体摄像头,后备箱里装载着主机。

按照测试员德国小伙的说法,这种自动驾驶车辆的驾驶人员是有严格要求的,他们首先需要会开车,其次会开改装车,还要会开自动驾驶车,即必须经过三重培训之后他们才能驾驶这种车辆。而且车辆本身也需要有自动驾驶证,才能开上高速,当然也仅限于特定的试验路段。

在弯弯曲曲的试车道上,宝马3系自动驾驶测试车可以自动转弯,当发现前面车辆靠近时,它会自动减速,与之保持距离。在驾驶状态显示屏上,车道呈现为蓝色,草地等无障碍物体为绿色,前方车辆等可能的威胁物显示为黄色,而车辆自身显示为白色。

驾驶员只需同时按下方向盘上的两个按钮三秒钟就能打开或关闭自动驾驶模式,这样是为了避免意外开启自动驾驶模式。在博世的原型样车中,只要自动驾驶在某路段切实可行,那么人机交互界面就会通知驾驶员。

博世集团董事会成员德克·霍埃泽尔博士(Dr.-Ing Dirk Hoheisel)在媒体会当天的演讲中提到,要实现自动驾驶,关键在于以下8种系统技术:自动刹车系统;电控转向系统;感知系统,即以摄像头、雷达、激光雷达为首的各类传感器;人机交互与导航系统;动力控制单元;互联技术;驾驶员监控系统;系统网络架构。

他还说到,博世已经拥有自动驾驶所需的所有技术——不仅仅是动力总成、制动和转向,还包括传感器、导航系统和互联解决方案。

在车辆制动方面,博世的智能化电控机械式助力器iBooster和电子稳定程序ESP能各自独立地对汽车进行制动,而无需驾驶员主动操作。博世的这两项技术综合在一起,还能互为补充,形成有效的备用机制。

博世的驾驶员辅助系统的销量正以每年三分之一的速度快速增长。2014年,博世用于驾驶辅助系统的环境传感器总销量首次突破5000万套。今年,包括远程泊车、交通拥堵辅助、避让辅助和左转辅助等一系列功能的新的驾驶员辅助系统又开始生产。

今年初博世完成了对采埃孚转向系统的并购,电动助力转向技术现已成为博世产品组合中的一种。

博世认为自动驾驶的发展是一个过程,从部分自动驾驶到高度自动驾驶,再到完全自动驾驶,它的目标是,到2020年,制造出高速公路领航产品,在高速路上实现自动驾驶。

从2011年开始,博世就在美国加利福尼亚的Palo Alto以及德国的Abstatt高速公路上面在做自动驾驶的实验。目前有大约2000名博世的研发人员正致力于为实现这些功能而努力,比两年前多了700名。

这家公司预测再过10年即到2025年能实现全面的自动驾驶。不过目前高度自动驾驶是法律所不允许的,这一天的到来还需要社会法规系统、保险系统等方面的支持。

动力总成电气化趋势

作为柴油喷射泵与喷油器的创始企业,博世在柴油技术上一直走在世界前沿。位于德国斯图加特的博世费尔巴哈柴油系统工厂,已有超过百年历史,如今仍然每天在生产柴油共轨系统、尾气后处理系统等全球领先的柴油技术产品。

清洁柴油技术能提供低油耗和高扭矩,因此成了SUV车型的理想选择。目前,欧洲市场在售的SUV车型中柴油版比例达80%。中国市场上的柴油乘用车车型超过50款,大部分配备了博世柴油系统。

在布兰德博士看来,虽然电动出行终将到来,但在十年内,“现代内燃机技术仍将是高效交通的基础”。在未来五年内,博世高效内燃机技术能够将柴油发动机的油耗有望下降10%,而汽油发动机则拥有近20%的优化潜力。

博世CRS2-20共轨系统可满足欧六排放法规,进一步减少排放。博世最新专为中国市场设计研发的CRS1-18模块化共轨系统,满足国五排放标准。博世denoxtronie系统可在车辆实际行驶过程中减少95%的氮氧化物排放。

针对汽油发动机,博世新一代的汽油缸内直喷系统已经可以实现350bar的喷射压力,相比之前版本这一数字提升了75%。更高的喷射压力也就意味着燃料能够充分雾化,可以大大减少尾气中颗粒物的排放。

但单纯内燃机的优化并不足以应对欧盟严格的2021年汽车二氧化碳排放量目标——要求汽车制造商到2021年之前将汽车二氧化碳排放量削减27%,达到每公里不超过95克的标准。为此,博世在动力总成电气化上持续投入,平均每年在电动出行领域投入的研发费用达到大约4亿欧元。

按照博世的预测,在2025年,全世界所有新生产的汽车中,将有大约15%配备至少一套混合动力系统,而这一数字在欧洲将超过三分之一。布兰德博士相信,电气化对内燃机不会构成威胁而是对它的一种补足,电气化将引领传统内燃机走向新的高度。

结合电气化技术,内燃机将会变得更节能。

博世新发布的能量回收加速辅助系统BRS整合了能量回收、加速辅助、起动一停止和高速滑行四项功能的复杂创新系统。对紧凑型汽车而言,安装这款入门级48伏混合动力系统,可以使车辆在行驶中减少约7%的二氧化碳排放,并同时节省燃油。

博世高级版起停系统在车辆低速时(<20公里/时)可使发动机自动熄火;滑行版起停系统在车辆行进时(≤120公里/时)让发动机自动熄火,进一步降低10%的油耗和排放。

博世预计,到2020年,电池的储电量将提高一倍,但价格将比目前便宜一半,那时全世界将建立约300万个充电站点——是2013年的十倍。

博世电池系统的第一代电池已经实现了插电式混合动力车30-50公里以及纯电动汽车200公里的纯电动行驶里程。

为了研发新一代的锂离子电池,博世已经与日本汤浅公司和三菱商事达成合作,建立锂能源和电力合资公司。汤浅贡献了其在电池优化方面的经验,提高电池储能量及续航里程;博世也贡献了其在电池管理和系统整合方面的专业知识。

在保时捷混动版运动车型、梅赛德斯一奔驰混动车型,以及宝马i3等众多电力驱动的车辆中,都能找到博世产品的身影。

目前,博世已经完成了30个电气化项目的订单,并成功实现了相关产品的量产,其中十个是高端插电式混合动力汽车。在中型车项目里,博世正在开发一款入门级混合动力系统,并且已经获得了一笔批量生产的订单。

“我们很有经验,能让混合动力系统大获成功,”布兰德说道,“我们过去让柴油共轨系统成为传奇,今后也会在电气化领域取得成功。”

值得一提的是,博世在电动单车及两轮电动车上也大显身手。不但提供轮毂电机,还提供相匹配的控制单元。博世电动自行车控制器具有加速功能,可有效回收制动过程中的能量。

今年6月1日在北京发布的小牛智能电动踏板车N1,产品亮点之一,就是博世为其专门打造了驱动电机。而博世早在2012年就成立了合资公司,进入中国电动自行车电机市场。

互联驾乘一体化与安全

博世罗伊特林根工厂1995年开始生产传感器时,产品还仅限用于汽车的ESP系统,而如今,世界上一半的智能手机都装配了博世的传感器。最近,该工厂第50亿个MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)传感器下线。

MEMS,这种尺寸几毫米乃至更小、内部结构在微米甚至纳米量级的高科技电子机械器件,正是互联生活实现的基础。正是依靠传感器,以及软件和服务,博世推出了丰富的汽车互联解决方案。

为了让车融入网络,博世利用mySPIN整合技术使智能手机连上汽车信息娱乐系统,另外,博世“互联控制单元(CCU)”是实现车辆与外界互联的基础,它可以将汽车的运行数据发送至云服务器。当车辆发生事故时,即使驾驶者失去知觉,在车内系统损坏时,CCU也能自动呼叫紧急服务。

《汽车商业评论》了解到,博世致力于将自身打造成互联驾乘领域的一体化系统供应商,它不断革新的技术已经为人们展示出了未来汽车互联生活的图景。

互联行车——电子地平线系统(360°logiQ)可以实现车辆数据在云系统中的实时互换,这样,车载导航系统可以根据驾驶者的驾驶习惯和实际路况规划最佳行驶路线,以将油耗降到最低。在车辆遇到行驶危险或道路拥堵之前,系统的预测性功能会发出警报,并通过干预性功能自动降低车速。系统的“公路助手”功能还可根据车流路况自动调节车速。

互联车队——博世“互联化车队管理”解决方案,使用CCU将行车数据和服务数据传输至博世的服务器,以供分析。借助处理过的数据,用户公司可以在运行、租赁合同和维修方面作出更精准的规划,从而降低运营成本。博世正在以这种方式帮助汽车租赁公司和保险公司实现高效的车队管理,而且通过“行车日志”Drivelog系统为驾驶员提供支持服务。

互联充电——在2011年新加坡开启的电动车试点项目中,博世集团旗下的博世软件创新公司作为技术供应商参与了充电基础设施的设计、建设及运营。在这套基础设施体系中,各个充电站借助开源网络平台相互联接,注册用户可随时通过网络查询最近的充电站,预约充电并结算费用。由于采用开源设计,其他基础设施供应商也能够参与该解决方案的开发。

互联停车——把微机电传感器MEMs隐蔽地安装在停车场里。这样,它们就能探测到停车位是否已被使用——并把实时信息上传到线上停车地图中。这将大大减少寻找停车位所花费的时间,在欧洲的大城市里,寻找停车位至少要占整个行车时长的30%。

互联维修——在未来,通过车载终端装置和中央数据处理中心,维修站将能够持续监控客户车辆的状况,并结合过往维修记录,运用博世广泛技术专职进行智能运算,从而在零部件发生故障前提出维修建议。

博世今年首次引入其智能快速检测系统flex inspect。依靠车联网技术,该系统能将维修站内的多项检测服务集成在一个网络系统内,只需数分钟就可以为车辆提供一份全面的体检报告。这一全新的系统今年4月已在博世车联北京直营店成功试运行。

博世还在整合多种交通模式,先行项目“斯图加特服务”试图提供一种芯片卡,通过它可以实现汽车和自行车的租用共享服务,并可用于乘坐火车和公交汽车,而且这张卡还可以作为游泳馆和图书馆的门禁卡。

博世目前正在采集以及传输电子控制单元ECU的数据和驾驶文件,然后通过信息处理,从而实现预防性维修,并提出降低油耗的建议。到今年年底,估计约有20万台汽车将配备这样的博世互联技术。

“我们的互联技术已经完成了项目试验阶段。对于博世而言,它正在成为一项蓬勃发展的服务业务。”布兰德说。

但一个不可忽视的问题是,互联的东西越多,对互联安全的考验越大。

博世集团董事会成员MarkusHeyn博士对《汽车商业评论》讲述了博世安全监测的四项措施,这些工作主要由博世负责安全监测的一家兄弟公司来承担。

第一,数据的过滤,比如通过防火墙把有害或危险的信息过滤掉;第二,域名分离,把车辆的域名和电脑的域名以及其他服务器的域名相互分离;第三,即便在同一个域名里,系统监测到不好的信息,也会自动清理,这需要有很多程序的支持;第四,博世正在开发一个硬件保护模块保护电子控制单元ECU。

博世认为未来还需要在IS026262《功能安全标准》的基础上确立技术标准和流程标准。只有安全的功能才会赢得用户的信任,功能安全确保了应用软件能够安全地使用,并且在某个部件发生故障时能选定某个程序让系统安全地关闭。数据安全能保证不受到外部的非授权接入。

数据保护也是一种法律上的考虑,“我们需要的是全面的欧洲数据保护法规,这样就能在欧洲建立功能数字市场”。Markus Heyn指出,博世在处理任何数据时都会保证透明处理,“用户应当自行决定如何使用以及在多大程度上使用他们的个人信息”。

到今年年底,全球将有超过75%的人口以及超过66亿台设备联入互联网社会。到2020年,将有300亿个物体通过互联网实现互联。在最近进行的一项测试场景中,博世工程师利用汽车的导航系统在汽车到家之前自动打开家中的采暖设施。

“无论是对于你的家还是你的汽车,博世所创的科技永远都是为了‘科技成就生活之美’的承诺。”布兰德这样对《汽车商业评论》说。

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