2024年底,发改委正式挂牌成立低空经济发展司,2025年1月,宇树科技人形机器人在春晚亮相大秀舞姿,特斯拉宣布2025年计划在工厂内部投放约1万台人形机器人……
智能汽车、低空出行、机器人产业高速发展,已成为科技界和产业界关注的焦点。由于底层技术同源,关键零部件可共通共用,且相互叠加可形成更丰富的应用场景和商业模式,三大产业正在呈现加速融合态势。
“智能汽车产业正在进一步发展为聚合型智能产业,“在路上”是智能汽车,“飞上去”是飞行汽车、低空产业,“立起来”是人形机器人、具身智能。”中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟表示。
众多汽车领域企业正在加速布局飞行汽车和人形机器人业务。如何推动三大产业技术共创、产业链融合,构建聚合型智能产业,已成为行业关注的重点问题。2月8日,车百智库发布最新调研报告《打造聚合型智能产业推进智能汽车、低空出行、机器人融合发展》(以下简称《报告》)深入探讨了这一产业融合现象及其深远影响,并指出,在当今科技快速发展的时代,智能汽车、低空出行、机器人等产业正经历着深刻变革,且加速融合,形成聚合型智能产业,是推动经济发展和社会进步的重要力量,甚至有望成为第四次工业革命的标志性产业。
回顾工业革命的发展历程,每一次都伴随着标志性技术和产业的兴起。
第一次工业革命的标志性技术是蒸汽机,机器开始代替手工劳动,纺织业引入纺织机快速发展,蒸汽火车逐渐替代马车。第二次工业革命的标志性技术是电力和内燃机,电气和燃油广泛使用,形成了现代汽车产业和家电产业。第三次工业革命的标志性技术是计算机、原子能,带来电子信息产业的蓬勃发展。正在进行的第四次工业革命以人工智能、新能源为标志性技术,智能电动汽车、人形机器人、低空出行等广泛应用AI无人控制技术,新型能源形式的智能产业成为标志性产业。
智能电动汽车、人形机器人、低空出行呈现加速融合态势。汽车整车或零部件企业,正在通过投资、联合研发、自主研发、孵化子公司等多种形式,进入人形机器人和低空出行领域。
例如丰田投资的Joby已成为市值最高的飞行汽车企业,小鹏汇天、吉利沃飞长空等进入小规模量产阶段;特斯拉人形机器人Optimus计划2025年生产数千台用于汽车产线,现代汽车通过收购波士顿动力进入人形机器人领域,比亚迪、上汽投资的智元机器人累计量产突破1000台(含轮式机器人)。三个过去独自发展的新型产业呈现出加速融合态势,有望形成聚合型智能产业。
智能汽车、飞行汽车与人形机器人在移动控制、人机交互、能源动力、轻质材料等关键领域底层技术相通。
移动控制方面,三者均属于多模态大模型与具身智能可以赋能的物理系统,自动驾驶端到端算法模型和感知、决策、控制硬件可以通过降维、升维应用于人形机器人和低空出行。例如特斯拉Optimus机器人采用与电动汽车相似的“感知-决策-执行”架构,并采用了和FSD(Full-Self Driving,全自动驾驶)同样的端到端神经网络训练和FSD芯片。
人机交互方面,语音识别、手势控制、虚拟助手等人机交互技术设计理念和成果也能共享、迁移。例如汽车领域的智能座舱相关技术可能会迁移到低空飞行器中,语音识别同样是人形机器人控制的重要技术基础。
能源动力方面,电池、电机、电控技术成为三者共同的底层技术,电动航空和电动汽车的三电相似性可达80%~90%,以固态电池为代表的高能量密度特性的新型电池技术,也是三个领域高度关注且正在努力突破的技术。轻质材料方面,智能汽车和低空出行共用碳纤维、钛合金、镁铝合金等相关技术。
三者技术可以相互促进。一是摊薄共性技术研发成本。智能汽车领域完善的技术研发体系、人员可向人形机器人、飞行汽车领域迁移,且算力基础设施可以错峰共用,获取的数据可部分复用;二是技术细节和要求不同,各自“长板”可相互赋能。例如智能驾驶与其他交通主体博弈的经验丰富,为低空出行规模化量产后处理与其他飞行器之间的博弈提供经验借鉴;低空飞行三电系统的环境适应性和可靠性要求更高。决策系统自由度更高,能够为智能电动汽车解决恶劣环境下适应问题提供借鉴,人形机器人对于人体动力学建模的要求更高,可促进自动驾驶更好的理解行人行为等。
供应链方面,智能汽车、飞行汽车与人形机器人供应链和生产工艺可复用。供应链方面,智能汽车供应商正在快速进入飞行汽车和人形机器人领域。例如宁德时代向峰飞航空投资数亿美元共同开展航空电池研发,英伟达Orin、Thor系列芯片既是智能驾驶芯片,也可用于人形机器人;汽车激光雷达企业速腾聚创也发布了人型机器人解决方案,汽车操作系统企业普华基础软件正在打造符合DO178-B A级的操作系统和BSP软件等。
工艺方面,智能汽车积累的数控加工、激光切割、精密装配等制造技术及生产工艺通过调整、优化,迁移到飞行汽车和人形机器人领域。例如非关键部件的冲压成型、焊接、涂装工艺可复用于飞行汽车,基础金属材料加工、塑型、集成装配等工艺,可复用于人形机器人领域等。智能汽车具备的规模化量产经验和大规模生产管理体系,能够推动低空飞行器、人形机器人产业大规模降本。
智能汽车、低空出行、机器人的融合,为各领域带来了更丰富的业务场景和更具吸引力的商业模式。
交通领域,很多车企通过产品端改造、不同产品的链接打造飞行汽车产品,以智能汽车+飞行器的形式在单一产品上实现“立体式智能出行”,大幅提升交通效率和出行体验。未来比较常见的应用场景可能包括:城市内智能驾驶+城际高速度智能飞行实现“跨城市通勤”;常规地形陆地通行+障碍地形空中通行实现“直线通行”;景区点到点智能驾驶+智能飞行“智能立体式观景”等。
工业、服务领域,通过在同一个空间领域聚合应用智能驾驶+人形机器人,可以同时实现运输环节的无人化和作业环节的无人化,真正形成“全无人”环境,从而提高生产效率,减少恶劣危险环境对人带来的危害。未来比较常见的应用场景可能包括:无人矿卡+人形机器人,实现矿山无人作业;无人救援车+人形机器人+无人飞行器实现灾后立体救援等。
智能汽车、低空出行、人形机器人的融合发展,是科技进步和产业升级的必然趋势。通过把握这一趋势,加强产业协同和技术创新,我们有望在第四次工业革命中抢占先机,推动经济社会的可持续发展。