Yu Zhuoping de la Universidad de Tongji: En la era de la revolución automovilística, muchas tecnologías de componentes clave necesitan avances urgentes
Yu Zhuoping, profesor de la Universidad de Tongji y director del Centro Nacional de Innovación Colaborativa de Vehículos Inteligentes de Nuevas Energías
3 al 5 de septiembre de 2021, organizado por China Automotive Technology Research Center Co., Ltd., China Automotive El 17º Foro Internacional de Desarrollo de la Industria Automotriz de China (TEDA) está coorganizado por la Sociedad de Ingeniería, la Asociación China de Fabricantes de Automóviles y el Periódico Automovilístico de China, con el apoyo especial de Tianjin Economic and El Comité de Gestión de la Zona de Desarrollo Tecnológico, coorganizado por la Asociación de Fabricantes de Automóviles de Japón y la Asociación de Fabricantes de Automóviles de Alemania (en adelante, Foro Automotriz TEDA), se celebró en la Nueva Área de Binhai, Tianjin. Este foro gira en torno al tema anual "¿Integración? ¿Innovación? Verde" y se centra en temas de debate candentes de la industria.
En el "Diálogo de alto nivel: Construyendo una cadena de suministro y una industria automotriz segura y estable" el 4 de septiembre, Yu Zhuoping, profesor de la Universidad de Tongji y director de la Innovación Colaborativa Nacional de Vehículos Inteligentes de Nuevas Energías Center, pronunció un discurso titulado "Tecnologías clave de transformación del automóvil para autopartes que necesitan urgentemente avances en la industrialización".
En su discurso, Yu Zhuoping dijo que para que los vehículos de nueva energía logren un rápido desarrollo en el futuro, todavía necesitan trabajar en el sistema de energía, especialmente en la propulsión distribuida, la autonomía extendida, las pilas de combustible y el vehículo. -colaboración vial.
En opinión de Yu Zhuoping, la conducción distribuida es la mejor combinación de electrificación e inteligencia; la extensión del alcance es la mejor manera de resolver la ansiedad por el alcance; futuro el camino. En cuanto a la colaboración entre vehículos y carreteras, la inteligencia de las bicicletas no es fiable. Un coche inteligente también debe tener una carretera inteligente y un centro de mando inteligente.
La siguiente es una transcripción del discurso:
Buenas tardes, queridos invitados, estoy muy feliz de tener la oportunidad de hablar sobre la era de los grandes cambios en el Foro TEDA. Personalmente, me concentro en varios puntos clave que se necesitan con urgencia para lograr avances en la industrialización. La era de los grandes cambios no comenzará. El informe del presidente anterior hablaba específicamente de los grandes cambios y el futuro será electrificado, inteligente e inclusivo.
Grandes cambios han provocado cambios en la cadena industrial. Como ves, de hecho, hemos estado hablando de adelantamientos en curvas. Hay que decir que el desarrollo de los vehículos de nuevas energías ha dado un salto adelante. De hecho, trajo oportunidades a nuestro país. Podemos ver que la mitad de la producción de vehículos eléctricos se encuentra en China y la mitad del mercado está en China. Además, la industria de las baterías y la industria de propulsión eléctrica generada por esta cadena han ocupado firmemente un lugar. lugar en el mundo. Hace un momento, el presidente de la junta directiva habló de ir a la alta gama, lo que se refleja plenamente en nueva energía.
Pero cuando hablamos de electrificación, ¿dónde está el próximo avance tecnológico?
Primero, pasaré de la batería al motor. Siempre he creído que el sistema de energía siempre ha sido el núcleo del automóvil. En el pasado, nuestros autos eléctricos estaban restringidos por la batería. Ahora la batería debería dar este paso. Bueno, las baterías seguirán desarrollándose en el siguiente paso, pero creo que deberíamos centrarnos en el sistema de energía en el siguiente paso. Personalmente, creo que la conducción distribuida merece la atención de todos en la industria eléctrica. En segundo lugar, personalmente siempre he creído que las baterías múltiples para vehículos eléctricos no son la dirección futura, por lo que los híbridos enchufables de alcance extendido merecen la atención de todos. ¿Para construir un vehículo de largo alcance? Se debe prestar atención al dispositivo.
La unidad distribuida es la mejor combinación de electrificación e inteligencia. De hecho, decimos que el control de operación es el núcleo de la inteligencia, y el control de operación de la unidad distribuida puede ser el más perfecto. Los sistemas de propulsión eléctrica distribuida serán la tecnología clave de vanguardia para los vehículos de nueva energía en el futuro. A juzgar por el desarrollo actual de las ruedas eléctricas, se puede ver que hay avances continuos. En la actualidad, nuestra densidad puede alcanzar más de dos kilovatios por unidad. kilogramo, y está mejorando constantemente. Por supuesto, esto no es suficiente y requiere mayor atención por parte de todos. En cuanto a sus beneficios, en primer lugar, se puede ver que los coches inteligentes de hoy dicen que necesitan controlar el entorno, radares, cámaras, etc., pero de hecho cuando conducimos, además de que nuestros ojos perciben el entorno, Nuestra llamada sensación en la mano, la sensación en la carretera, también es un factor clave al conducir.
En la actualidad, las empresas de Internet han comenzado a intervenir y promover el desarrollo de automóviles inteligentes. Creo que no tienen un conocimiento profundo de los automóviles inteligentes. La industria automotriz debería ver cuál es la percepción que necesitamos en el futuro. Lo más crítico es detectar la superficie de la carretera y en qué está funcionando el automóvil. En la carretera, lo más crítico es si habrá resbalones o condiciones de trabajo extremas. La rueda eléctrica conoce el par del motor y cuál es la salida, cuál es la transmisión. ¿Qué se desconoce? No se sabe en qué camino estoy, así que puedo usar esta teoría para estimar en qué tipo de camino estoy. Uno de los grandes beneficios de la conducción distribuida es su capacidad de detectar con precisión la superficie de la carretera. En segundo lugar, el estado de movimiento del automóvil se puede percibir con precisión, incluidos los aspectos clave de la dinámica. De hecho, se puede hacer una estimación muy precisa conociendo estas fuerzas y movimiento. Bajo tal premisa, se puede ver que la dinámica de conducción del vehículo mejorará integralmente mediante la conducción distribuida. En primer lugar, en comparación con la tecnología antideslizante tradicional, en el futuro las unidades distribuidas podrán evitar cualquier deslizamiento, es decir, sabrán en qué tipo de superficie de la carretera se encuentran y podrán controlar el par sin exceder la superficie de la carretera. Incluso los sistemas antideslizantes y a prueba de explosiones sufrirán cambios fundamentales en el futuro, al igual que el control de estabilidad. Ahora nuestros experimentos muestran que la conducción distribuida supera ampliamente el uso de frenos hidráulicos para controlar la dinámica de conducción, en términos de control de estabilidad operativa y antideslizante. .
También hay un control operativo en el control dinámico actual, el giro frecuente del volante es algo común que ocurre en ciertas condiciones de trabajo. Si las cuatro ruedas pueden controlar el par, en realidad es equivalente a mejorar el control de la dirección. De hecho, el ajuste del volante tiene una serie de ventajas que requieren que todos presten mucha atención a la conducción distribuida. Romper la tecnología del volante eléctrico es una mejora obvia y un avance en la electrificación.
Lo segundo es hablar del extensor de autonomía, de 400 a 600, y ahora son más de 1.000. Al igual que con la autonomía de los vehículos eléctricos, este eslogan implica algo que los ingenieros automotrices han querido superar durante mucho tiempo: el aligeramiento. El aligeramiento es una dirección muy importante. Ahora, para la llamada gama de crucero, ya nadie tiene el concepto de aligeramiento. En ese momento, era muy difícil cuantificar el peso de diez kilogramos. Ahora el peso es de cientos de kilogramos. ¿Es esta la dirección? Ahora el 90% de los viajes son menos de 50 o 60 kilómetros diarios. Si decimos 100 kilómetros, se puede decir que el 95% de los viajes son menos de 100 kilómetros. Para la llamada autonomía de crucero de menos de 100 kilómetros, ¿por qué hay que llevar dos equipajes tan grandes? Creo que ampliar la autonomía es la mejor manera. Lleve un bebé pequeño en la espalda para resolver el problema del largo alcance de crucero. Mi sugerencia es utilizar 20 kilovatios-hora de electricidad para garantizar que sea básicamente eléctrica pura todos los días. Una vez que haya un alcance largo y extendido, hay tres posibilidades para ampliar el alcance. La primera se puede equipar con una potencia. Se lo propuse a Dongfeng y también lo probaron. El banco de energía puede continuar funcionando de una milla a otra. El segundo es un pequeño extensor de autonomía, si se puede optimizar un motor dedicado y utilizarlo como extensor de autonomía, eso es lo que nuestra industria de motores necesita con urgencia. No existe un extensor de autonomía tan bueno de unos 30 kilovatios. Ahora se necesita con urgencia. Incluso si se desarrolla la pila de combustible, ésta también será un extensor de autonomía, por lo que no es universal.
Ahora bien, no opongamos la energía eléctrica pura y la energía híbrida. En este punto, se puede ver que van juntas de manera muy armoniosa. Entonces, en términos de costo, puede ver que hay una gran diferencia en el precio de una batería de 100 kilovatios-hora y un extensor de alcance, que cuesta al menos alrededor de 40.000 yuanes. En términos de nuevos puntos de referencia, de hecho digo que la energía híbrida vuelve a sus raíces. El E-power lanzado por Nissan es una tecnología híbrida muy sencilla. Tiene una estructura mucho más sencilla que la de Toyota, tiene efectos similares y es mucho más económica. Por lo tanto, el E-power de Nissan se está vendiendo muy bien en Japón. En Dongfeng queremos promover esta tecnología como una nueva tecnología energética convencional. No somos un híbrido puro. Sugerimos que la batería se amplíe para que el 90% de las condiciones de trabajo de todos. Son puramente eléctricos. Es para resolver el nuevo problema energético del país, por lo que este es un nuevo punto de referencia y los indicadores técnicos no se discutirán. Estamos discutiendo técnicamente cómo impulsar la tecnología enchufable de alcance extendido en una nueva dirección, y la serie de indicadores que hemos desarrollado también son muy buenos. El segundo es el extensor de alcance. Espero que nuestra industria le preste mucha atención. En el futuro, no habrá subsidios nacionales. Hemos notado que el mercado puede aceptar buena tecnología. Aceptable para el mercado en el futuro.
En tercer lugar, quiero hablar de las pilas de combustible. Las pilas de combustible siempre han sido muy controvertidas. Si miramos más allá de la empresa, podemos tener una visión más clara del desarrollo de las pilas de combustible. vehículos. El primer informe de hoy, ahora veamos el objetivo de la neutralidad de carbono para formar un entendimiento de primera clase, pero para lograr esta neutralidad de carbono, todos saben que el personal debe transformarse y en qué dirección debe ser la transformación del personal, energía baja en carbono. , libre de carbono La energía, las energías renovables y la promoción a gran escala de las energías renovables no se pueden separar del hidrógeno. Lo más difícil de la energía renovable es que no se puede conectar a la red eléctrica. El mayor problema con la generación de energía eólica y fotovoltaica. es que no hay camino. State Grid dijo que debido a que no se puede almacenar, la fuente es inestable y no se puede enviar de esta manera. Por lo tanto, el desarrollo futuro ha comenzado a centrarse en la energía del hidrógeno. Si se utiliza hidrógeno como medio intermedio, se puede producir y almacenar hidrógeno para aquellos que están conectados a la red, y los que no lo están. Ahora el hidrógeno se ha convertido en un foco muy importante. de la próxima ronda de revolución energética. Bajo esta premisa, si se desarrolla el hidrógeno, al igual que después del desarrollo del petróleo, se desarrolló la gasolina y el diésel, y se desarrolló el motor de combustión interna. Si se desarrolla la energía del hidrógeno, definitivamente se desarrollarán las pilas de combustible. Desde este punto de vista, las pilas de combustible pueden ver que a medida que el conocimiento de la energía del hidrógeno se ha centrado cada vez más en los últimos años, se puede ver que la construcción de estaciones de servicio de hidrógeno también se está desarrollando de manera constante.
Bajo el objetivo de neutralidad de carbono, nuestro país ha realizado recientemente una estimación de que la producción de hidrógeno alcanzará los 130 millones de toneladas en 2060, de las cuales 100 millones de toneladas procederán de energías renovables. Alrededor de 40 millones de toneladas pueden estar en la industria del transporte, por lo que la energía del hidrógeno en el transporte industrial no es la mayor parte. En realidad, en la industria, el amoníaco sintético y el metanol se producirán a partir de hidrógeno con alto contenido de carbono. Definitivamente se convertirá en hidrógeno verde para productos de la industria química. La industria química representará dos tercios en el futuro, y 40 millones de toneladas estarán en nuestro sector de transporte. De la descarbonización, podemos ver que 40 millones de toneladas estarán en. transporte, y alrededor de 80 millones de toneladas estarán en nuestro sector industrial. Otra cosa muy importante es si hay tantos recursos. Hagamos cuentas. Si la energía renovable ocupa entre un 5% y un 10% y la producción de 100 millones de toneladas es suficiente, no habrá ningún problema.
Todo el mundo está preocupado por el coste. De hecho, para el futuro desarrollo de las energías renovables, recientemente hemos prestado atención al desarrollo internacional de la electricidad en la industria fotovoltaica, que ronda los 10 céntimos por kilovatio-hora. Necesitamos 20 centavos por debajo de un kilovatio hora de electricidad, el precio del hidrógeno en el futuro básicamente puede alcanzar el rango de precios actual de la producción de hidrógeno a base de carbón, por lo que desde una perspectiva de costos, el desarrollo futuro también es aceptable. En una serie de políticas, el país ahora está promoviendo el desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno y promoviendo el desarrollo de vehículos de pila de combustible.
Desde la perspectiva de los escenarios de uso, las herramientas automotrices de alta potencia y larga distancia deben tomar el camino de las pilas de combustible en el futuro. Nuestro objetivo en esta ronda de ciudades de demostración es la promoción de vehículos comerciales. Ahora estamos alineados con la mejor tecnología de Toyota, lo que llevará aproximadamente un poco más de un año. Si observamos la tasa de autonomía general de la pila de combustible, excepto los puntos clave en los campos de materiales individuales, básicamente decimos que la tasa de autonomía es muy alta. Si el sector de los turismos es el transporte online y los parques urbanos son ahora pulmones verdes, y si dos mil coches equivalen a un gran pulmón verde, las pilas de combustible todavía merecen una gran atención en el futuro, afirma el director del Ministerio de. Ciencia y Tecnología presenta los puntos clave del "XIV Plan Quinquenal" Impulsar el desarrollo de pilas de combustible. Por supuesto, hay una serie de cosas que están estancadas. Se pueden ver los sistemas de confiabilidad, durabilidad y sistemas de almacenamiento de hidrógeno a bordo. Estas cosas necesitan más avances y el precio y el costo deben reducirse. haciendo en el campo de las pilas de combustible.
Finalmente, hablemos de los puntos de vista técnicos que requieren avances en inteligencia. Personalmente creo que esta tecnología no se puede resolver solo desde el automóvil. Al igual que la pila de combustible no se puede ver claramente desde el automóvil, el hidrógeno debe hacerlo. En lo que respecta al desarrollo de la industria energética, creo que si analizamos la inteligencia sin considerar todo el sistema de transporte y sólo nos fijamos en la inteligencia de los automóviles, se producirá un malentendido. El desarrollo de los automóviles es un producto mecánico. Después de ingresar a la electrónica, es un producto electromecánico. Ahora es un producto energético de nueva generación. El propósito de los productos inteligentes conectados a la red es conectar todo, y no puede ser solo en los automóviles hoy en día, los automóviles se definen por sistemas operativos de control y detección ambiental. ¿Por qué hay tantas fuerzas nuevas ahora porque solo existe el vehículo final? sistema de control, que es nuestro automóvil. Esta inteligencia artificial consciente del medio ambiente, que nuestro banco ha estado haciendo durante mucho tiempo, no fue desarrollada originalmente por la industria automotriz, por lo que las nuevas fuerzas son muy fuertes en estas dos áreas, por lo que, naturalmente, pueden hacerlo. También fabricamos coches.
Ahora hablemos de ello. La definición actual es así. Desde la perspectiva del automóvil, definimos el nivel 5 de inteligencia. Esto debería cambiar en el futuro, porque se define desde la perspectiva del automóvil. , no el sistema para definir. Se han propuesto muchos cronogramas para su implementación, y muchas personas ahora dicen en privado que, desde la perspectiva del automóvil, todavía queda un largo camino por recorrer antes de que se puedan lograr automóviles verdaderamente sin conductor, y aún queda un largo camino por recorrer.
Ahora algunos fabricantes de automóviles están lanzando lo que llaman productos producidos en masa, pero de hecho todos han visto que debido a que la tecnología aún no ha madurado completamente a ese nivel, tanto Tesla como algunas nuevas fuerzas nos enfrentamos. Algunos problemas surgen durante el uso, por lo que el desafío que enfrentamos ahora es porque la solución principal es centrarse en la inteligencia de las bicicletas. ¿Cuáles son los problemas con la inteligencia de las bicicletas ahora? Primero, no podemos cubrir tantos escenarios y funciones en el corto plazo. Es imposible cubrir tantos escenarios y funciones ahora, razón por la cual han ocurrido tantos accidentes. La segunda percepción del entorno es que no se pueden percibir tantas cosas que no se pueden ver, y la percepción también tiene limitaciones. La percepción de la integración del vehículo y la carretera puede ser más rica. Otro es el aprendizaje profundo. De hecho, en teoría, debido a que necesita un automóvil deportivo, necesita acumular más datos, lo que puede conducir a la formación de un aprendizaje profundo. Si acumula estos datos, le costará 400 yuanes en el futuro. Se necesitarán 400 o 400 años para resolver el problema de la escena, por lo que este aprendizaje profundo también enfrenta desafíos muy grandes. Otro punto de vista personal es que ahora todos los vehículos del sistema de transporte tienen un cerebro de mando. Si hay demasiados comandantes, es difícil mejorar la eficiencia, por lo que se necesita un comandante. Cuando hay policía, todos sienten que el sistema de tráfico es fluido, pero no hay tantos policías. Es difícil mejorar la eficiencia general del tráfico mediante la toma de decisiones con un solo vehículo. Para encontrar una solución en el futuro, en realidad es necesario integrar el vehículo, la carretera y la nube para resolver este problema.
Aquí estamos hablando de todo el sistema. Los coches inteligentes también deben tener carreteras inteligentes y centros de mando inteligentes. El Ministerio de Transporte lanzó el año pasado una estrategia nacional de transporte, y no se llamó conectividad inteligente, sino transporte digital. El futuro sistema de transporte es un sistema de transporte inteligente compuesto por vehículos digitales, carreteras digitales y nubes digitales. ¿Cómo se pueden integrar el vehículo, la carretera y la nube? Por eso hablamos de esta arquitectura para construir el futuro. Las tecnologías clave aquí son las tecnologías de comunicación. Ahora mucha gente está tratando de determinar si 5G se utiliza ahora o no, pero en el futuro, los datos de comunicación 5G serán imprescindibles para los sistemas de transporte inteligentes. .
Hoy en día, muchas empresas de automóviles están haciendo mapas de alta precisión. Yo personalmente tengo una opinión diferente, porque creo que solo hay un camino hacia el futuro. Es imposible que una fábrica de automóviles haga un mapa de alta precisión. mapa de precisión y otra fábrica de automóviles para hacerlo. Otra, ésta es poco probable. En el futuro, todos los vehículos deberán viajar en un mapa y una carretera, por lo que los recursos deberán concentrarse en el futuro.
Además, la nube debe tener la capacidad de controlar automóviles de forma remota, garantizar un flujo de tráfico fluido en todo el sistema de transporte y tener tecnología de simulación de gemelos digitales. No se puede decir que optimizar esta carretera y cruzar esa carretera. no funcionará, por lo que toda la simulación del flujo de tráfico es muy importante y toda la gestión y control del sistema de tráfico se implementa en la nube.
También estamos probando este caso ahora, integrando vehículos, carreteras y nubes. Estamos construyendo un sistema de autobuses, pero haré que los coches inteligentes que circulan por esta vía corran más rápido que el metro. Semáforos, por lo que todo el mundo espera prestar atención en el futuro para la tecnología inteligente es la tecnología clave de la integración de vehículos, carreteras y la nube.
Esto es todo por mi informe, ¡gracias a todos! ?