作者:清华大学公共管理学院教授、博导 于永达
智能网联汽车作为集机械、电子、计算、感知、视听等多项技术为一体的“大号终端”,已经不是一个单纯的交通工具,而是各种技术综合运用的复合系统,成为汽车产业转型升级的重要方向。依托完备的产业体系、持续的创新投入,我国智能网联汽车呈现较好发展势头,关键技术不断突破,车载基础计算平台实现装车应用,车载激光雷达、人工智能芯片算力达到国际先进水平。智能网联汽车的创新融合发展是一项复杂的系统工程,在向规模化商业应用推广的过程中,仍然面临着法律法规不完善、关键技术亟待突破、基础设施不健全等多方面的挑战,需要努力推动解决,促进中国智能网联汽车产业实现高质量发展。
中国智能网联汽车产业发展状况
技术进程分析。中国智能网联汽车渗透率稳步提升,商业规模化应用正从L2阶段向L3阶段过渡,基本与全球先进水平处于“并跑”状态。智能网联汽车商业化可分为商用车和乘用车两大市场,前者落地于具体商业场景,是非载人级应用;后者面向消费者,是载人级应用。在非载人应用方面,目前L4 级别的自动驾驶技术已在仓储物流、矿区、港口、园区等特定场景中落地部署。在载人应用方面,中国市场规模量产的车型(包含新能源与传统燃油车型)搭载的自动驾驶系统处于L2+级别,无限接近于L3级别;集成激光雷达、人工智能等车路云一体化技术,搭载部分L3级功能的商业化量产车辆,预计将于近期逐步落地;特定区域内低速无人驾驶汽车,即低速情境下L4级别功能,已实现商业化示范运营。L2级智能驾驶渗透率逐步提升,并呈现出大幅增长的态势。
关键芯片技术研发取得一定突破。在环境感知与信息采集方面,车载多线束激光雷达、应用于智能驾驶功能的车载视觉芯片已实现量产,车载毫米波雷达芯片和雷达波形控制芯片已实现自主研制。在动态规划与决策方面,国内推出多款自主研发的智能网联汽车计算平台,国产芯片陆续搭载装车应用。在行为控制与执行方面,辅助驾驶系统实现量产搭载,自动驾驶系统搭载的车辆已在园区、机场、矿产等场景中得到示范应用。在肯定中国车用芯片技术取得显著成绩的同时,须清醒地认识到:中国车用芯片技术研发、生产和应用水平,与国际上存在着显著差距,也面临不能获取高性能芯片、芯片断供的风险,直接影响智能网联汽车技术发展各方面工作的正常开展。
信息交互技术达到国际水平。得益于中国5G通信技术的发展和国际领先优势,完成车辆与其他物体通信互联技术标准的制定和实施,自主通信芯片、模组等已实现批量生产应用。智能网联汽车企业选取贴近实际、面向商业化应用的连续场景,积极开展跨整车、通信终端、芯片模组、安全平台的互联互通应用示范,开展大规模通信背景下的产品功能性测试,相关产品达到或领先国际水平。在云平台、大数据技术等关键技术方面,取得积极进展,开展了大规模协同环境下的智能网联大数据云控平台关键技术研究。
政策法规分析。近年来,我国先后制定了一系列推动智能联网汽车发展的鼓励政策。国家层面主要围绕智能网联汽车基础设施、产业发展及其标准、网络安全标准、产品准入管理、试点城市管理、道路测试等内容,发布了规范性的文件或者指南。省级政府主要围绕智能网联汽车的道路测试与示范应用、产业创新发展、技术创新与财政支持等内容,出台政策文件。而地市则主要出台智能网联汽车的道路测试与示范应用、产业发展等内容相关的政策。不同级别政策的频频出台,显示出政府重视和支持智能网联汽车行业及相关企业发展,也有助于汽车行业智能化的转型升级。在国家政策的顶层设计下,北京、上海、广州、深圳等城市先后制定一系列鼓励政策和管理细则,鼓励智能网联汽车技术研发,推动智能网联汽车开放测试互认合作,为全国的智能网联汽车测试和商业化运营试点起到引领示范作用。
此外,我国智能网联汽车标准化工作正在有序开展,不断规范系统功能、性能要求和检测办法,为我国智能网联汽车产业的规模化与高质量发展提供了基础。《汽车驾驶自动化分级》已于2022年3月1日开始实施;《智能网联汽车自动驾驶数据记录系统》《汽车整车信息安全技术要求》和《汽车软件升级通用技术要求》三项国家强制性标准也在积极制定中。不断出台相关标准,标志着我国智能网联汽车标准在逐渐完善,意味着智能网联汽车行业的逐渐成熟与规范,同时也为智能网联汽车技术的商业化落地奠定基础。
中国智能网联汽车产业发展面临的问题与挑战
技术不够成熟。当前全球范围内,智能网联汽车技术的环境感知和道路规划决策,受制于技术发展的不完备性和成本因素,不能十分有效处理影响驾驶安全的各类问题。如在探测感知方面,以摄像头、视觉传感器为代表的视觉感知,以激光雷达为代表的激光感知和以毫米波雷达为代表的微波感知等三种代表性感知技术各有优缺点。视觉感知易受到光照和运动速度的影响,因此在强光和高速公路上行驶时,无法进行有效感知,并且目前仅能识别特定目标,尚无法胜任复杂环境下的全要素识别任务。而激光传感器和毫米波雷达,则没法感知无距离差异的平面内目标信息,无法识别静止物体或低速行驶的车辆、偏航的车辆、路坑等问题,没法有效应对复杂的城区驾驶环境。在决策系统方面,智能网联汽车技术主要依靠人工智能实现决策,其基础算法无法像人类一样富有经验,不能完全理解其所感知到的各类数据,需不断完善电脑算法,以便更加准确地侦测、识别和定位各类物体。
技术集成难度大、成本高。汽车本身就是一个融合动力、安全、电路、电子、通信等不同系统的复杂技术综合体,智能网联汽车则是在此基础上,额外添加自动驾驶相关的车辆感知、决策和控制系统,需大量增加芯片、激光雷达、摄像头等硬件设备,并加强使用信息通讯、大数据存储、人工智能技术、云计算技术等,对既有车辆各大技术系统进行调整后形成新平衡的系统综合体。智能网联汽车技术需将上述每项技术,以汽车、道路、网络为载体实现有机协同,是一项极为复杂的技术融合任务。每项技术的研发与成熟,都需投入巨大的资金、技术和人才。若是再考虑到从最底层保证车辆智能驾驶方面的安全,完全无人驾驶车辆可能会采用底盘冗余的设计,让车辆装备双份的刹车、油门、方向等设计。车辆在硬件、软件等方面近乎于元件堆砌,道路也需要升级改造,大大增加了智能网联汽车的生产和使用成本。智能网联汽车技术使用与普及成本高,会直接影响推广普及范围,导致商业化进程放慢脚步。
伦理法律责任还不够清晰。在智能网联汽车技术进入社会应用时,会出现真人驾驶员消失的伦理和法律责任主体缺场等难题。智能网联汽车技术,总体上建立在对以往情景的感知探测、存储计算和决策控制基础之上,缺少处理应对未知情境的能力;在高度自动驾驶情境下,本身就不易清晰区分智能网联汽车技术的服务厂商与消费者的责任义务,形成法律责任主体缺场问题。因而,在法律制度层面,智能网联汽车技术的发展,需修订道路安全、汽车生产及事故责任认定等法律法规;在道德伦理方面,智能网联汽车技术发展促使重新思考事故责任分配。
市场应用和社会接受度不高。当下市场中应用的智能网联汽车技术级别不高,完全智能网联汽车技术还在研发当中。不同国家和地区虽有持续发布智能网联汽车相关的技术标准、测试办法和交通法规,但极少有国家制定出完整的涉及智能网联汽车生产、销售、使用、责任界定等内容的法律制度。在用户接受度方面,消费者对完全智能网联汽车的态度趋于缓和,但仍有相当比例的消费者认为智能网联汽车不安全。
技术标准难统一。智能网联汽车技术依旧处于发展中,不同国家、地区和企业发展智能网联汽车技术的资源条件、技术路径、模式选择、价值诉求等因素存在差异,是产生技术标准不统一问题的根源。目前关于智能网联汽车的概念和功能,不同国家和地区在理论上基本能够达成共识,但在围绕实现智能网联汽车功能的技术路径、模式选择上,不同企业和国家并未形成统一意见,有些选择单车智能模式、有些选择车路云一体化的模式。在国际标准方面,一方面不同国家立足自身实际和产业优势,开发适应本国国情的智能网联汽车技术,不可避免地发展出不同的智能网联汽车技术标准。另一方面,智能网联汽车技术作为新兴业态,对不同国家的产业结构和经济发展带来巨大影响,出于自身利益的考量,会促使不同国家针对制定智能网联汽车技术国际标准展开话语权的争夺。在国内标准方面,不同地区和企业基于资源条件、技术路径方面的考虑,选择不同的智能网联汽车研发模式,加之技术仍旧处于研发验证阶段,自然会造成技术标准不统一的问题。
国际合作困难较多。一方面,因为智能网联汽车本身涉及众多复杂技术问题、制度问题,影响国际合作的开展。首先,智能网联汽车技术除了包含汽车发动机、安全系统、电路设备、电子通信等传统技术外,还涉及芯片设计生产、雷达探测、图像识别、通信技术、大数据存储、人工智能技术、云计算等新兴技术,每个国家和企业的技术水平存在较大差异,上述技术直接影响企业甚至是国家在市场中、国际竞争中的切身利益,开展国际合作首先遇到的问题就是技术产权的保护、使用和收益问题。其次,各主要国家和地区高度重视数据安全,在一定程度上影响不同国家、地区间合作研发智能网联汽车技术的进度和推广普及程度。另一方面,部分国家开展的不当国际竞争,影响了正常的国际合作。当前国际局势发生深刻变化,一些国家利用既有的科技、工业、金融、贸易等体系优势,阻碍他国正常的投资收购、科技合作和经贸往来,甚至不惜动用国家权力制裁限制他国企业开展正常业务。
中国智能网联汽车产业高质量发展的对策建议
重视硬件、软件和算法等领域的最新进展。智能网联汽车技术正推动汽车行业技术发生革命性变革,该变革使得原来以零部件供应商为主体的产业结构,演变为平台、硬件供应商和软件服务商三者融合的扁平化结构,而算法和软件不仅是链接硬件和用户的桥梁,也是决定用户差异化体验和自动驾驶系统功能兑现性的核心。由此,硬件、算法和功能软件,在智能网联汽车生态链中的作用不言而喻,成为抢占市场先机的重要领域。一方面,智能网联汽车涉及汽车制造,芯片、激光雷达等硬件的设计、生产与运用,大数据云平台开发,车载系统的开发应用与积累,车用电池等众多领域的多项技术,几乎没有国家或企业能够在如此众多领域都独占鳌头,加之一项关键技术的进步往往影响行业整体发展,需要时刻关注不同领域的最新技术发展,以确保在智能网联汽车领域立于有利位置。另一方面,对于安全性作为第一要求的智能网联汽车技术来说,硬件、算法和各类软件往往需要大量的前期投入和测试,并且能够体现不同供应商在智能网联汽车技术方面的独特之处。
跟进智能网联汽车政策法规发展方向。随着智能网联汽车技术的发展,特别是L3及以上级别自动驾驶技术的快速进步,国际上关于完善相关法律法规的呼声也越来越高,美国、德国、日本、英国等国家纷纷出台新政策,以促进该领域紧跟国际步伐。智能网联汽车作为集运载工具、道路选择、数据管控为一体的综合智能化系统,涉及到交通安全、数据安全、隐私保护、道路基础设施、相关方的权利义务划分、交通事故责任认定、道德伦理等方方面面的问题,从国际经验、发展现状及未来趋势看,相关立法工作很难一步到位,需要各国从国家层面先建立起智能网联汽车技术发展的基本法律框架,并逐步细化和完善国际上智能网联汽车技术的发展现状和未来趋势、市场化过程中出现的主要问题、社会公众的认知情况等诸多内容。
发挥中国智能网联汽车市场的特殊优势。在开展技术的推广应用和促进投资方面,中国市场保持着特有的优势。中国庞大的市场有助于降低技术研发和应用的边际成本,并丰富技术的应用场景和业态;高效的市场运作管理模式,有助于推动先进技术的示范应用和市场化推广。中国应当充分发挥庞大市场和高效市场运作管理的优势,以市场优势助推技术突破与发展。智能网联汽车技术需较长研发时间和巨额资金投入,各类企业的融资需求较为迫切,面对良好的行业发展前景,以中国市场为代表的智能网联汽车行业仍有广阔投资空间。
积极寻求开展多领域的国际合作。鉴于智能网联汽车涉及众多前沿技术领域,存在较长产业合作链条的刚需,对未来经济发展模式和社会生活状态可能产生颠覆性的影响,更应当开展不同领域的国际合作,尤其要拓展以企业为主体的国际间合作。在广阔市场前景和不断完善的政策支持下,中国涌现出一大批智能网联汽车相关企业,并且正在缩小与国际先进水平之间的差距。然而智能网联汽车技术需要集成大量细分领域的软硬件设备和服务,对汽车制造产业链各个环节都有很高要求,绝非短时间能够有所成就。现有国际合作仍然较少,尚不能与中国广阔的市场空间和企业的发展需求相协调,未来在技术研发、投融资活动、加工制造、产品集成、市场推广以及智能网联汽车各细分领域,仍有巨大的国际合作前景。
加强与高校、科研院所开展全方位的合作。企业在推动技术发展中扮演着越来越重要的角色,但科研院所与高校依旧是推动理论发展和技术进步的主要力量,应当持续重视与高校和科研院所开展全方位的合作。联合高等院校、研究机构共同搭建智能网联汽车技术创新平台,与高校、科研院所合作组建新的创新中心、联合实验室,深化智能网联汽车关键领域技术研发与开放合作,加强重点技术和应用领域核心知识产权的布局。一方面,通过与高校和科研院所等机构联合开展智能网联汽车技术研发活动,充分发挥上述机构在基础研究方面的知识积累,促使研发活动形成一定优势。另一方面,向高校和科研机构招聘优秀毕业生等人才,促进形成良好的研发人员队伍,提升智能网联汽车产业行业的整体竞争力。
进一步推进伦理法律责任的界定。智能网联汽车发展涉及“电车悖论”等经典的、悬而未决的伦理责任问题,应当积极地开展伦理责任方面的研究分析,通过多种形式防控伦理责任问题的发生。在责任制度设计上,本着增进社会整体效益的根本原则,结合智能网联汽车技术和产业发展的现状,在企业、消费者等主体间进行恰当的责任划分。还要通过商业保险的形式,降低因技术原因和操作不当产生的危害和损失。此外,要推动技术的不断发展和完善,延伸落实制度规则和施展能力的空间,防控和减少发生伦理法律责任问题。
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