萬鋼：應建立自主的新能源汽車智能操作系統
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本站汽車4月1日報道 3月31日至4月2日，中國電動汽車百人會論壇（2023）在京召開，本次論壇以“推進中國汽車產業現代化”爲主題，邀請到了來自政、產、學、研各領域約200位高層嘉賓出席併發言，圍繞全球汽車產業發展形勢、新能源汽車高質量發展路徑、中國智能網聯汽車發展戰略、動力電池等核心產業鏈供應鏈發展趨勢等多個話題展開討論。本站汽車作爲本次論壇的官方戰略合作媒體，也將爲大家帶來第一手的論壇資訊及熱點。
4月1日，“高層論壇”現場，中國科學技術協會主席萬鋼先生髮表了演講。他表示，我們搞汽車芯片替代不能1：1去配，要弄清楚它的原由。比如底盤和懸架部分上面有很多歷史積累下來的芯片，1：1的替換可能比較困難，但可以着眼於新發展的需求，特別是將來在自動駕駛方面的需求去佈局芯片。
智能網聯代表新的技術，包括無線網絡，包括路況感知等，是整個汽車網絡中信息量增量最大的一個，也是對芯片要求比較高的地方，我們可以同步地、逐步地推進。在這個基礎上，我們應該建立自主的新能源汽車智能操作系統，使它真正能夠達到車能互聯、車雲協同、車路融合。
以下爲演講原文：
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尊敬的清泰理事長、尊敬的各位同志、各位朋友們，大家下午好！
刺客守则
很高興時隔很長時間再次在線下見面，大家來暢談推動我國汽車產業的高質量發展、高水平開放。按照大會的主題，如何推進中國汽車產業現代化，我覺得我們可能還在現代化新徵程的起點上，所以我的題目就是“邁向中國汽車產業的新徵程”。
分三個方面談一談我對新能源汽車產業下一步發展的看法和建議。
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一、我們正在邁向新能源汽車產業發展的新階段。
從去年全球新能源汽車市場總體增長趨勢來看，是一個非常特殊的新增長。全球新能源汽車的產銷量再創新高，已達到1055萬輛，同比增長63.2%，市場滲透率達到13.5%。中國市場繼續保持高速增長，銷量達到688.7萬輛，同比增長93.4%，而市場滲透率達到25.6%。全球新能源汽車累計銷量突破2800萬輛，其中中國累計銷售1580萬輛，這是大致的趨勢。
從企業的角度來看，我國汽車企業近年來的電動化轉型成效顯著，尤其是去年我們克服了基礎資源價格高企和芯片供應的一些難題。2022年，從全國銷售前十的角度上，比亞迪的新能源汽車銷量已經超過180萬輛，上汽新能源汽車銷售突破百萬輛，東風、長安、廣汽、吉利、奇瑞都有很大的增長。特別高興的是造車新勢力，蔚來、理想、小鵬的交付量超過12萬輛，進入市場批量銷售的門檻。
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從另外一個角度上看，2022年全球動力電池的產業也克服了原材料的漲價。去年上半年有一階段，碳酸鋰從5萬元/噸漲到60萬元/噸，而且供給不足。去年的裝機量躍升到517.9GWh，同比增長71.8%。全年的前十電池產業中寧德時代和比亞迪穩居首位。但同時我們看到，像中創新航、國軒高科、欣旺達、孚能科技也佔了極大的產量，產量合計50.7GWh，佔比達到10%。從供應和市場的角度上看，保持一個新的穩定增長姿態，我們還是很有信心的。
回顧一下新能源汽車研發和產業化的發展歷程，我們從2001年開始啓動國家新能源汽車的重大專項，20年來逐步形成了以純電動、插電及增程式混動和燃料電池汽車，以及電池、電機、電控爲核心的“三縱三橫”的研發佈局，而且隨着不斷髮展，從基礎研究的加強和市場關於智能網聯、自動駕駛的需求在逐步上升，重要的是一些基礎設施、基礎標準和監測能力以及示範運行取得了發展。在經過了世博會、奧運會的示範以後開展了“十城千輛”的活動，前期在公交系統。中國新能源汽車發展的一個重要節點是我們在2012-2020年，實現了《節能與新能源汽車產業發展規劃》，當時預定累計銷量是500萬輛，爭議還是很大的。在爭議過程中我們還很努力完成，結果到了2020年我們超了10%。在上一個週期中，國務院領導親自牽頭又制定了《新能源汽車產業發展規劃》，確定了2025-2035年目標。我覺得最重要的是，在這個發展規劃中明確了提升技術創新能力、構建創新生態，推動產業融合發展和完善基礎建設等一些重要的政策和措施。
在這個過程中，我們整個新能源汽車發展受到黨中央、國務院領導的高度重視，2014年我們剛剛進入產業化過程，整個市場是叫好不叫座。2014年5月，習近平總書記視察上汽集團時就指出，發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。這句話我們在今後的發展過程中一直要牢記。
當我們達到2020年目標的時候，總書記又視察了一汽集團，對新能源汽車的發展，對於智能網聯技術的應用，對於高端品牌的建設和對於地方政府支持汽車產業轉型升級都給予了高度的評價，也爲我們汽車產業的高質量發展提出了新的要求。
從世界上看，2021年是各國都在表態發展新能源汽車的重要年頭，歐盟、美國、日本都將新能源汽車產業視爲一個重要的領域，提出了產業的發展目標。日本發佈《綠色成長戰略》，提出到2035年乘用車的銷售100%電動化，當然包括動力電池。2021年7月,歐盟提出《輕型車排放法規》修正案，明確到2035年新售輕型汽車需要達到零排放。2021年8月，美國總統拜登簽署行政令，提出2030年新能源汽車佔新車銷量比例達到50%的發展目標。
從我們的角度上，我國新能源汽車產業進入一個全面市場化的拓展期，提前完成了產業規劃2025年預設目標。從2015年開始我們突破了1%，到2020年的時候突破了滲透率的5.4%，之後就有一個快速增長的趨勢，有點像經濟學上經常說的S曲線的起點，前面很困難，後面的成長很迅速。我們現在達到這個的時候，就要認真去考慮未來發展的一些方式。
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二、我們現在面臨新能源汽車產業發展的新形勢。
這個新形勢上面首先看看我們還有什麼不足的地方，新的挑戰。
1、全面市場化發展不夠均勻、不夠充分，我們的產品性能和質量還難以滿足消費者全氣候、全場景的使用目標。大家看這個圖（PPT），這是按省公佈的新能源汽車的保有量，我們看到東北、西北，頭上的一片藍天還是佔有量很少的。終究說起來我們的新能源汽車還不能滿足那邊的需求。我在東北生活了11年，去年專門在假期的時候驅車從鏡泊湖開到五大連池，路上我看了一站一站的距離，再說經歷了這種極寒，我覺得現在的汽車還不能滿足這方面的需求。也就是說，我們國土面積的一大部分還沒有深入，還有很大的天地。
2、商用車進展緩慢。商用車佔比不大，但是排放了50%以上的二氧化碳。2002年商用車佔比只佔10.2%，其中，中重型貨車新能源滲透率不足2.7%，遠低於新能源乘用車25.6%的滲透率。
3、與高速增長的新能源汽車市場化需求相比，我們充電設施、換電設施、加氫網絡、車路協同等一系列基礎設施建設仍然相對滯後。所以我們在網上經常看到，長行程充電難還是一個很重要、很普遍的問題。
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4、產業發展遇到瓶頸，基礎資源的價格雖然現在下落了一點但還是偏高，供應鏈還不暢，我們還有一些比較嚴重的技術制約問題。
所以，我們下一步首先要持續加強新能源汽車的關鍵、核心、基礎技術的研發。從產業技術制約的瓶頸上看：1、動力電池的升級；2、車規級芯片短板；3、電力電子架構重組；4、智能操作系統研發，特別是現在世界上興起的低碳發展的規劃以及碳足跡尋蹤等研究還是十分短缺的。
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從純電動的角度來說，核心是放在電池上面，目標就是進一步提升純電動汽車的環境適應性、安全性、經濟性。應該說這些年來我們對高比能動力電池的研發還是給予高度重視，在座的電池企業和汽車企業從關鍵材料的研發、產品的設計和驗證、產品的製造和應用，特別是集成化的發展，通過一系列措施，已經達到高精度的綜合預測和智能化的管理功能。但是在電池發展的鋰金屬固態電池方面，我們還是滯後的。現在混合固液電池一些關鍵技術還在突破中，與之相比更重要的是整個驅動系統的電力電子的升級，也就是說功率電子的升級。比如說碳化硅、氮化鎵，都是我們過去重大專項的一些課題，雖然現在已經破題但仍沒有普及。基礎材料需要加強、功率芯片需要加強，現在許多國際企業已經開始用第三代功率半導體，我們的芯片和器件研發還需要加快，還需要拓展到產業化的領域。
去年一個很欣喜的情況是我們的插電/增程式混合動力汽車的銷量快速增加，同比增長1.5倍，市場滲透率達到5.7%，佔了新能源汽車的20%，過去十年來我們從來沒有超過15%。而且從現在市場上的車型來看，插電式混合動力、增程式混合動力汽車的綜合油耗，特別是WLTC工況下百公里油耗基本上達到兩升以下，並且向每百公里一升以下降低，這些產品也給了研究視野。
下一步我們怎麼辦？這兩年我有機會兩次出國，一次到了歐洲，一次到了日本，和一些汽車界的同行討論，也在研究，他們也擔心內燃機今後怎麼辦。其實我覺得這不是內燃機的事情，內燃機你給它個生物燃燒就還你一個碳中和，你給它燃燒氫氣它就可以搞個零排放，這點一年前就做了。當前我們最重要的是統籌推進插電/增程式混合動力的協同發展。通過內燃機和電驅動技術的結合與智能控制的融合，來提升內燃電力驅動的集成度、智能化和高效率水平。比如說有些企業已經開始開發插電/增程式的混合動力專用發動機，這裡面就有很大的空間。插電也好,混動也好，目前給汽車補電已經是它的重要任務。我們可以把發電機和發動機更加緊密組合在一起，形成一個集成化。通過電子噴射、電動氣門來轉變，使動力和發電的過程一直處於高效耦合期，這樣可以大幅度提高效率。有一些朋友說，增程式發電車有電用電，沒電用油，實際上也不盡然。其實在高效運行的過程中整車電池的精準控制可以保證補電的行程一直在內阻最低的時間，對它進行高效的，也就是當SOC在30-70%中間進行補電，它絕不是虧電的運行，是保障它的高效率運行。
同樣插電式、增程式在經過城區的時候，現在的電池配置完全可以做到城區的零排放。而且插電、增程式還可以使用燃料的低碳化，低碳燃料。所以我們可以面向不同消費者的需求去提供多樣化的產品供給，同時也帶動傳統動力系統的轉型升級。
也有朋友問我，你們是不是要把所有的汽車芯片全替代了？其實不見得是這樣，我們搞芯片替代不能1：1去配，要弄清楚它的原由，現在的汽車機電一體化，實際上從90年代就開始了。我們所熟悉的ABS、ESB這些系統都是在厚重的歷史過程中成長起來的。所以如果把新能源汽車整個電力電子架構分佈一下，可以把這些平鋪在分佈的控制系統，集中形成域集中的電力電子架構。比如在電力驅動這一塊，基本上解決了它的電子、電機、電控所需要的電子供應問題。我剛纔在外面也看到了很多智慧座艙裡面對於車內的顯示、車窗、車門等一系列控制相對獨立，也進行了比較，實際上也已經解決。現在的困難可能就是，底盤和懸架部分，這些上面有很多歷史積累下來的芯片，1：1的兌換可能是比較困難的，但是我們着眼於新發展的需求，特別是將來在自動駕駛方面的需求，可以對它重新佈置，然後在這個過程中把我們所熟悉的電子穩定、電動轉向、電子自動泊車系統逐步升級，提高它，才能滿足下面的操作系統。
智能網聯代表新的技術，包括無線網絡，包括路況感知，這塊實際上是我們在整個汽車網絡中信息量增量最大的一個，也是對芯片要求比較高的地方，我們可以同步的，逐步地把它推進。
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在這個基礎上，我們應該建立自主的新能源汽車智能操作系統，而智能操作系統實際上最重要的還是底下它的軟件系統架構，核心軟件、中間件、驅動層、功能拓展等，使它真正能夠達到車能互聯、車雲協同、車路融合。
所以，當前新能源汽車的電力電子架構從分佈式向域集中式的架構轉變，帶來了車用操作系統的技術架構、核心技術、軟件開發模式和應用生態等的全面變革。而我們的新能源汽車智能操作系統，要支撐電力電子架構的升級，同時兼容車用芯片、傳感器、應用程序創新，實際上車用芯片也是有多樣化的，要互相兼容，支持新能源汽車與能源、交通和網絡的跨界協同，具有開放、安全、融合、兼容的特性。
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爲促進汽車產業與人工智能、信息通信、清潔能源、智能交通、智慧城市等融合發展，所以推動產業轉型升級，滿足新能源汽車電動化、智能化和低碳出行的市場需求就需要有必要來提升國家科技重大專項，集成全社會、全行業的智慧和創新能力，來研發新能源汽車智能操作系統，特別要注意重視開源開放的底層，也就是系統架構、核心軟件、中間件、驅動層、功能拓展等一些關鍵功能、性能和兼容性。
應該說2022年的北京冬奧會、冬殘奧會爲氫能燃料電池汽車做出了一個很好的表現。整個冬奧會期間使用了1200輛左右的燃料電池汽車，其中我們也十分感謝豐田這個主贊助商，提供了將近200輛氫能燃料電池的汽車。累計減排了2200餘噸，最重要的是所用的氫能全部爲可再生能源製備。也就是張北的太陽能和風能起了大作用。它用實踐證明了我們的燃料電池汽車可以在寒冬季節運行，去年冬奧很冷的，冬天到零下20度以上。以及綠電應用的經濟性，如果用太陽能直接發電來制氫，來充到加註站，它的價格成本完全是市場可接受的，可能某些時候比燃油車還要便宜一些。從這個角度上說起來，爲我們進一步拓展起了很大的作用。
與此同時，四部委共同推動京津冀、河北、河南、上海、廣東建立了燃料電池汽車城市跨城市的示範羣，進一步在山東開展了“氫進萬家”的示範工程，從港口到物流倉庫到客車，在膠濟線線以及兩個港口的佈局，形成了多範圍、多元化的應用示範。一直到去年底大概1300多輛，主要是大客、重卡在這個上面運行。現在倒是滿足了一個需求，因爲這些都是在京津冀、長三角和珠三角，完全有可能形成一個氫能高速，來集中進行示範，也推動它的發展。
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構建中國特色的智能低碳交通新模式，我們應該突出汽車和能源、道路和數字化的跨界融合。車能互聯實際上可以推動動力電池廣泛的應用，1500多萬輛動力電池，它是一個巨大的儲能庫，這個儲能庫如果能夠和電網雙向運行，同時給配網上補電的時候，實際上是一個很好的，既利於用戶又利於電網。另外現在換電模式，特別是在出租車、大客車和一些物流車上開始快速的成長起來，所以所謂充換電站，也是一個儲能站，完全作爲一個大的儲能庫，而且可以在配網中進行補能，所以一些園區比較青睞這些，可以給它進行小區域的平衡。而且氫能是一種能源，不只用於汽車，還可以用於船、用於輕軌，包括綠色化工，都有很大的用處。
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車路的融合可以加速智能化、網聯化的技術路線。我們今天也看到了很多具有高級自動駕駛功能的汽車，但是它對於算力、對於探頭等的要求很高，成本也非常高。如果我們能夠把城市道路上面路口已有的攝像頭、地下已有的線圈包括一些配置，我們就可以坐在車裡看到下一個路口的整體情況，在亦莊已經有過這樣的實踐，這樣就可以保證自動駕駛能夠眼觀六路，耳聽八方。一個難題就是山區公路，山區公路的超車經常要出問題，我們看不到整體的情況，如果我們能利用智慧燈杆，加上現有的通訊基站，就可以把整個路況事先交代給自動駕駛，這樣的話能爲自動駕駛提供超越感知視野的認知智能，避免單車智能存在的感知侷限。
當然車雲協同不只是在汽車和路的連接、汽車和車的連接，主要還助力產業發展的新業態，這個融合平臺上可以實現交通網、物流網、車聯網等多網的融合，形成網絡的新生態。所以跨界融合會是我們國家智能新能源汽車發展的獨有特色。
但是我們一定要考慮到安全是發展自動駕駛的一個重要方面。我這裡蒐集了一些典型事故的災害，比如說環島並道、非機動車穿行、山區超車等情況，和一些低附着溼滑路面事故的案例。實際上這些都需要自動駕駛能夠識別。有一個很典型的高速時行人橫道穿車，這也是我們經常碰到的情況，汽車確實在人之前停下來了，但是這種快速剎車會不會對車內人造成傷害，會不會造成追尾現象？所以自動駕駛不是理論上的L2到L5的分別，我的意見是有必要建設全封閉、多場景的智能網聯汽車量化測試和評價基地，具有城市道路、鄉村/越野道路、城市環路以及快速道路的駕駛場景，讓這些自動駕駛汽車在這些場景中形成更高的智慧，才能真正保證自動駕駛的安全。
當然我們在當中還應該有一些假人，有一些自動駕駛的車，讓它經得起路況的考驗。所以我在想，智能駕駛、自動駕駛它可能也像我們當年搞被動安全式的，它要有相應的測試設施，我們設置那個碰撞線就是看到汽車高速上的情況，所以自動駕駛今後也要經歷過這些，在這個基礎上才能建立起標準和設施。
這裡我特別提一下就是海南省，我們推廣海南省實現全島的電動化和綠色低碳的發展，實際上是一個島域經濟發展情況。其實應對氣候變化過程中最大的困難是島域經濟，這幾年海南省依託國家生態文明試驗區、海南國際旅遊島和自由自貿港建設，綜合自身優勢2019年提出，到2030年停止銷售新增內燃機車的方案。到了去年年底，海南的汽車保有量突破18萬輛，佔比10%。2022年推廣的新能源汽車市場滲透率已經達到42.1%，保有率和市場滲透率已經顯著高於全國的水平。
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三，構建新能源汽車低碳發展新生態。
構建綠色低碳可持續的新能源汽車的產業循環現在是十分重要的發展方向，尤其是在雙碳的要求下，我們要逐步實現從能源供給的低碳化、材料供應的低碳化、生產過程的低碳化、交通出行低碳化，推動全產業鏈和全生命週期的碳中和。我們要加強電池材料資源的開採技術創新，我們不是沒有資源，青海的鹽湖資源還是很大的，但是它的開採也是比較困難的。加強一些稀缺資料，鋰、鎳、鈷等這些商品交易的管理，以保障產業鏈的供應安全。當原材料資源提高的時候，實際上回收利用條件更加好一些，其實當年工信部早就建立了一套電池生產到退役再利用，到材料再循環的流程。在碳資源價格增長的時候，這些資源的回收就變成更加可以盈利，所以我們還要加力氣推動電池材料資源回收的利用，新技術、新模式來提升產業鏈制約資源回收的利用水平。
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全球汽車產業低碳發展是一個大趨勢、大方向，我們要加大開放合作的力度，促進全球汽車產業低排放。這裡面政策、標準、協同體系就十分重要了。我們國家汽車產業是一個向全世界開放的產業，大概世界上所有的品牌大多數在我國都已經有了，這些合資企業的夥伴都是我們國際合作的好夥伴，我們在制定國內的低碳標準和管理體系時應該充分吸收合資企業、獨資企業、外企的夥伴，共同推動碳排放的核算、基礎數據的互通互認和共享，通過這個橋樑加強全球汽車產業在碳排放管理、碳排放激勵等領域的交流、合作與對話，形成一個公平、科學和透明爲原則的國際汽車貿易低碳管理的協同機制。
下一步還可以共同推動整個設計過程、生產製造、循環利用的全環節的數字化、智能化、低碳化，促進全球汽車產業鏈綠色、低碳和可持續發展。
困難的三年疫情已經逐步向我們告別，這一階段我們國家也是高朋滿座。尤其是我們汽車企業的國際合作夥伴，都紛紛來參加我們重要的會議，和我們共同商量。今天上午的論壇也表達了各個國家企業的意見，所以我們過去有些多邊合作的平臺要恢復起來，雙邊合作的還要推動，同時我們正在推動成立國際新能源汽車大會的國際科技組織，包括國際氫能燃料電池協會已經組建了三四年了，去年開始也獲得了批准，這樣就爲我們和國際科技合作又搭建了一座平臺。
所以，各位同志、朋友們，當前中國的汽車產業正在邁向現代化新徵程，進入了電動化、智能化、低碳化全面升級的新階段，我們急需發揮新型舉國體制的優勢，進一步完善新能源汽車跨部門協同機制，加強頂層設計和系統部署，來實現創新引領和高質量發展。
產業鏈各方要緊密協同，來滿足新能源汽車全場景、全氣候的市場需求，持續加強新能源汽車的關鍵核心、基礎技術研究，統籌推進內燃-電力驅動的協同發展，加快燃料電池商用車跨區域推廣應用，促進車-能-路-雲寬解融合，推動綠色低碳產業升級和示範應用，着力擴大高水平開放，推動全球新能源汽車產業共同構建電動、智能、低碳的可持續發展的新生態。謝謝大家！
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