李克强院士:智能网联汽车发展态势及高质量发展建议
2023-02-07
2022年12月17日,中国电动汽车百人会在合肥举办全球智能汽车产业峰会(GIV2022)。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以《智能网联汽车发展态势及高质量发展建议》发表演讲。以下文字根据现场发言内容整理。

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。在中国,发展智能汽车已经形成共识。我国的顶层规划以及产业政策日趋完善,网络安全与融合发展成为焦点。技术研发逐渐进入商业阶段,各地方也在通过政策法规创新推动智能网联汽车的商业化部署应用。此外,我国在技术路线的探索与产业体系建设上也取得了巨大进步,率先提出了网联化的理念和分级,网联化与智能化深度耦合,正在形成明确的C-V2X的路径和领先的C-V2X的产业体系。

当然,在发展过程当中,我国智能网联汽车产业仍然面临严峻挑战,存在一系列亟待解决的问题,包括国家顶层设计、产业发展、关键核心技术、测试示范应用、安全保障支撑等多个方面。

在国家顶层设计方面,缺乏重大行动计划,部分法规束缚产业发展。跨部门顶层设计有待加强,急需加强部门之间的协同,完善顶层设计和统筹规划。在高级别自动驾驶技术测试验证、示范应用和商业化运营、高速公路测试、车辆数据安全和隐私权保护等方面,我国相关法律法规尚存在一些限制条款或部分法律条款内容缺失。

在产业发展方面,缺乏协同战略引领,对跨界融合的特征理解片面。目前谈到的网联汽车主要是信息通信、互联网等领域,过于聚焦于车联网娱乐服务,缺乏对车辆工程的理解和适配,而单车自动驾驶使车企仍遵循电子汽车产品的开发流程,缺乏ICT等交叉融合技术的引入。不同行业对智能网联企业的跨界融合特征认识不足,在系统定义、功能架构、关键技术等实施方面存在困难,导致产品技术方案落后、基础设施建设重复、系统数据封闭等一系列问题。因此,亟需具备融合特质的总体架构指导产品开发和产业推广。

在关键核心技术方面,缺乏系统重构技术,基础技术落后,基础器件受制于人。基础软件与操作系统、车规级芯片以及各类MCU芯片面临短缺,影响主机厂的产销量。此外,我国在仿真测试软件、车规级卫星定位、高精度地图、高精度线控执行器方面仍然存在差距,产业链尚不完整,核心技术积累欠缺。

在测试示范应用方面,网联融合应用不充分,城市级规模化示范探索不足。示范应用多限于港口、园区、矿山等特定场景,自动驾驶出租车等仍处于载人、载物测试阶段。缺乏汽车测试验证的科学评价体系理论指导,针对高等级自动驾驶产品的测试评价能力尚未形成。智能化、网联化道路基础设施改造缓慢,尚未组织起城市级大规模测试,在大规模网联化与智能化深度融合方面探索不足。

在安全保障支撑方面,全生命周期安全保障体系尚不完备。多部门出台的数据安全、网络安全相关措施,有待进一步实践验证。目前尚未建立信息安全管理联动机制、信息安全认证规范规则,自主可控信息安全技术无法有效落地。

因此,面临上述问题,我们认为未来中国发展智能汽车应该在一体化的架构体系构建及关键技术突破方面做积极探索。考虑到智能网联汽车的技术特征及社会属性,需要探索中国方案。我国发展自动驾驶难以采用国际上“单车智能”的发展路径,我们需要充分融合智能化和网联化的技术路线,并探索相关方案。智能网联汽车是单车自动驾驶与网联汽车融为一体的新产品、新模式、新生态。智能网联汽车是典型的信息物理融合的复杂大系统,其建设、管理、运营涉及汽车,交通、运输、通信、公共安全等多行业、多领域,需要在更广泛的、协同的体系范畴下来解决智能网联汽车相关的发展问题。

智能网联汽车的发展需要本地属性的新产品,这就是我们所说的中国方案。智能网联汽车中国方案的内涵可以用三个方面来表达:第一,要符合中国基础设施的标准,包括道路基础设施和信息基础设施;第二,要符合中国联网运营的标准,包括智能网联汽车准入、联网运营监管、信息安全等相关标准;第三,要符合中国新体系架构汽车产品标准,包括智能终端、通信系统、云平台、网关、驾驶辅助系统、自动驾驶系统等。通过建立中国方案的智能网联汽车信息物理系统架构,充分融合智能化与网联化发展特征,以五大基础平台为载体,实现“人-车-路-云”一体化的智能网联汽车。

在构建一体化架构体系时,我们需要设计汽车、交通、信息通信充分融合的系统。其中,信息物理系统包括汽车和交通基础设施,通过移动互联得到信息映射空间,然后再基于数据空间来做相关的安全、节能、高效的协同应用,形成信息物理系统。智能网联汽车实质上是一个典型的信息物理系统(CPS),以数据融合与服务融合,共同实现物理-虚拟双向交互与协同,也是数字孪生系统的典型应用案例。

在这样一个基础体系架构下,我们需要构建行业共识的架构体系,打造智能网联汽车基础平台,突破共性关键技术,包括云控基础平台、高精度动态地图基础平台、车载终端基础平台、计算基础平台以及信息安全基础平台。这五大新的核心部件,将支撑中国方案智能网联汽车探索实践。

在这五大基础平台中,最核心的是计算基础平台,或称之为“驾驶脑”。计算基础平台会诞生一种新的产业链,我们称之为1.5级供应商,可以看到现有的传统汽车电子产业链一级供应商、二级供应商、主机厂组成了一个生态体系,未来智能网联时代将出现一些新兴的跨界技术,包括处理器的异构基础技术、基础软件框架、AI应用加速、数据共享和信息安全和高精度地图的基础支撑。这些关键技术集合总成将诞生一个1.5级计算基础供应商。

国家智能网联汽车创新中心联合全行业已经形成中国共识和标准。我们率先提出了计算基础平台的创新思想和先进架构,它将是智能网联汽车最核心的新增零部件,是“软硬”一体的高科技平台产品,并通过行业白皮书、蓝皮书和技术路线图的编制,持续建立计算基础平台行业共识,牵引形成《车用操作系统标准体系》核心标准。基于计算基础平台共识的参考架构,我们已经组建市场化的主体,推进计算基础平台的自主研发以及产业化工作,包括“OS+硬件/车辆”和“OS+边缘云”两大平台、“ICVOS1.0”、异构硬件和车云协同基础软件三大产品。我们联合全行业共同打造智能网联汽车计算基础平台生态圈,包包括长安、上汽、长城、比亚迪等主机厂,华为、国机智控等,推动汽车计算基础平台生态圈的建立。

另一个非常重要的方面是,发展基于5G的“车、路、云”一体化融合的控制系统。在道路上行驶的智能网联汽车,通过路侧边缘系统与边缘云、区域云以及中心云形成一套基于4G/5G的“车、路、云”一体化融合控制系统。

从现有汽车行业应用的各种车联网垂直独立的车联网平台可以看到,每个平台是烟囱形的,应用层和基础层耦合,各个平台之间的数据不相通。未来,在“车、路、云”一体化的基础上,对所有的基础平台首先进行纵向分层解耦,横向基础层实行跨域共用,可同时在这个平台上支持常规的娱乐服务、出行服务、交通管理,和自动驾驶。我们提出这样一个未来汽车的关键部件总成,即云控基础平台。与传统的垂直的车联网平台相比,云控基础平台可以做到“车、路、云”一体化,性能得到综合提升。

下面谈一下未来智能网联汽车产业的发展如何做到高质量发展的思考和建议。

第一,加强顶层设计谋划,抢抓智能网联汽车智能化、网联化窗口期。加强产业的顶层战略布局,围绕智能化、网联化和低碳化,制定完善的发展规划,以智能化、网联化技术为引擎,推动电动化支撑共享化,促进产业在电驱动、氢燃料、智能网联、移动出行等领域协同布局,实现高质量发展。

第二,聚焦卡脖子问题,促进前瞻、共性、平台、核心技术研发。围绕汽车产业的整体布局,加强智能底盘、车用操作系统、下一代感知系统、信息安全、智能座舱芯片、人车路云信息聚合平台等技术研发和突破,建立全球竞争力。坚定不移自主创新,加强创新中心和科研院所以及行业企业等单位的合作,通过技术合作来真正持续提升产业的创新能力。

第三,加强行业合作,打造多领域、多主体参与的网状生态。智能网联汽车涉及汽车、交通、能源、信息领域的跨界融合,需要强化共识,发挥我国在信息通信包括北斗定位等技术领域的优势,赋能汽车产业,提升核心竞争力,并且探索培育各类新兴产业形态,形成各类市场主体互融共生、分工合作、利益共享的网状产业生态,真正意义上实现人车路云高效协同发展。

第四,践行中国方案,成为全球技术趋势开放者与引领者。积极推动国家共性技术平台建设,重大研发项目攻关,大力投入基础技术研发,探索关键核心技术从基础技术研究、技术转移扩散,首次商业化应用到大规模应用的新机制。组织行业机构攻关共性技术课题,共同建设电子电气架构、线控底盘,基础软件等共性技术生态。研究符合中国国家安全和产品规模化认可的开发规范、技术标准,带头实践汽车网络安全、数据安全,真正意义上提升中国标准的价值和地位。

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