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新一轮科技革命正在引发全球制造业进入空前广度、深度和速度的转型升级期，并将由此改变全球经济与科技竞争的总体格局。为抢占先进制造的战略制高点，各主要工业强国相继提出了指向智能制造的制造业转型升级国家战略，如德国的“工业4.0”、美国的“工业互联网”、日本的“再兴战略”、法国的“新工业法国”等。正因如此，中国提出了“中国制造2025”，致力于通过工业化与信息化的深度融合，不断“提质增效”，最终走向“智能制造”，建成制造强国。 汽车产业作为民用工业中的集大成者，正是中国实现工业化与信息化深度融合和制造业转型升级的突破口。以充分互联协作为基础、大规模定制化生产为目标的智能制造，越是在复杂产业、复杂产品上实现，就越为困难，但也越能产生更大的效果和价值。产业链条长、涉及环节多、差异化消费需求强烈的汽车产业，既是智能制造应用最难的产业，又是其应用效果最大的产业。正因如此，智能汽车将成为中国汽车及整个制造业转型升级的最佳载体。 另一方面，智能汽车代表着汽车产品向网联化、智能化的演进趋势，可以为人们提供更安全、更节能、更环保、更便捷的自由移动方式和综合解决方案，其意义不仅在于汽车产品与技术的升级，更有可能成为汽车及相关产业全业态和价值链体系重塑的重要组成，从而推动人类社会迈入全面智能化的新时代。当前主要发达国家均高度重视智能汽车的发展，投入力度不断加大，将之视为解决人类未来智慧出行问题以及构建智能社会的战略支撑。由于智能汽车涉及面广、挑战大、机遇多，我们应从科技创新、制造业升级、交通出行革命以及跨界融合创新的战略高度上，认识发展智能汽车的重大战略意义。
智能汽车是汽车产业未来发展的战略方向 当前汽车产业向低碳化、信息化、智能化发展的趋势日益明显，传统汽车产业将逐步向智能汽车产业升级成为业界普遍共识。智能汽车将彻底改变传统汽车的产品形态和服务模式，给汽车产业价值创造的内容和方式带来全方位的变化，从而驱动汽车产业转型升级，并在本质上重塑汽车产业价值链。 1.汽车产业全面深刻变革的驱动力 本轮汽车产业的深刻变革是科技革命与制约因素内外共同作用的结果。一方面，新一轮科技革命的主要代表技术都将在汽车领域得到广泛应用，从而为产业升级提供了强劲的科技驱动力；另一方面，能源消耗、环境保护、交通拥堵和行车安全等四大汽车社会问题，给产业可持续发展带来的压力与日俱增，要求汽车产业必须化压力为动力，应对挑战、把握机遇，提供全新的解决方案。由此导致本轮变革呈现全面转型升级的特征，涵盖了产品形态的重新定义、产业发展的全面创新、制造体系的重大升级和产业生态的深度重塑。 2.汽车产业价值链变化的特征与趋势 从价值链维度看，汽车产业价值链已不能再以原有规律进行分析和评估。基于汽车产业“连接+数据”趋势对各个环节全面影响的系统研究，笔者对制造业“微笑曲线”理论进行了修订和发展，从理论层面阐释了未来汽车产业的价值链规律，即在新形势下汽车产业价值链将呈现“总量上升、重心后移”的基本特征与发展趋势。总量上升意味着汽车产业价值体量将整体上扬，比以前创造更大的商机和价值；重心后移则是指汽车产业价值内涵向服务端，尤其是出行领域深度扩展，这一传统汽车企业很少关注的领域，将由于汽车产业价值链外延而产生巨大的商业发展空间。 传统汽车产业价值链聚焦“制造”，而未来新的汽车产业价值链则是“制造+服务”的集成。“服务”的增加并不只是体现在微笑曲线的后端，而是贯穿于汽车设计研发、采购物流、生产制造、销售及售后服务的各个环节，包括设计端的软硬分离、众筹众包，制造端的分散式制造、模块化分工，销售服务端的用户画像、精准营销以及全新的保险、金融等。这是汽车产业价值链“总量上升”的主要原因。 与此同时，汽车服务体系的升级与扩展趋势日益凸显，不仅将对整个汽车后市场，更将对人类出行方式产生深刻影响，从而形成全新的出行生态圈。未来在自动驾驶技术的支撑下，汽车共享程度将逐步提高，这将使汽车的拥有、使用、维护、管理、服务以及回收等模式都发生根本性改变，出行服务逐渐被越来越多的汽车企业关注并作为核心业务来布局发展。由此，汽车产业的微笑曲线呈现出“价值重心后移”的全新特征。 为应对上述变化，各类企业都必须努力围绕汽车全产业链实现数据的全面打通和价值的深度挖掘。对于汽车企业来说，要重视自身全产业链的数字化、信息化、数据化、智能化升级，这将带来企业运营效率的全面提升，并产生新的商业机遇与价值；对于信息通信技术企业而言，应重点探索及把握云平台、大数据、软件操作系统、人工智能等在汽车产业系统化应用的战略机遇。 3.汽车产业格局变化的特征与趋势 从产业格局维度看，汽车领域的竞争格局正在发生重大改变，呈现“多方参与、竞争合作”的复杂态势。除了整车企业、供应商和经销商以外，信息通信技术企业、全新硬软件科技公司、新的运营商、服务商、内容商以及基础设施公司等不断融入汽车产业，使原本垂直线型的产业价值链逐渐演变成交叉网状的出行生态圈。在汽车发展史上，产业第一次进入到边界渐趋模糊的局面。不只汽车产业的内涵在不断扩展，而且汽车与众多产业的关联度也越来越高，形成了“你中有我，我中有你”的新格局。然而产业边界可以模糊，但是企业经营边界必须明确。汽车产业边界渐趋模糊与企业经营必须有边界，正在成为新时期汽车产业的主要矛盾。 汽车产业格局重构带来的最大挑战在于，无论新旧企业都面临着同样一个难题：究竟未来产业的核心在哪里？自己的核心业务应该如何定位？汽车产业从未像今天这样生机勃勃而又倍加复杂，诸多不同参与方都成为未来出行服务生态圈中不可或缺的重要组成部分，而没有任何一类企业能够拥有全部所需的能力。换言之，任何一类参与方都是不可或缺的，每一方都有各自的优势和短板，也都有不同的机遇和挑战。 为应对产业生态发生的巨变，各类企业都必须理清关键问题，找准自身定位，明确产业分工，调配内外资源，构建起自己的产业“朋友圈”并不断扩展，同时不断提升自身在“朋友圈”中不可替代的独特能力和优势，进而抢占未来竞争的战略制高点。实际上，当前全球主流车企几乎都在以收购、合资、战略合作以及孵化等手段，加强在车联网、大数据、自动驾驶和移动出行服务等领域的布局。日益复杂的产业生态重塑，确保自己的核心战略地位。 4.汽车产品属性变化的特征与趋势 从产品属性维度看，汽车将逐步由带有电子功能的机械产品，向带有机械功能的电子产品转变。在此过程中，汽车产品中硬件和软件的构成比例将发生显著变化。当前，汽车主要还是由硬件主导产品定义，各个不同的汽车品牌也主要基于硬件性能区分各自的产品定位和差异；未来，智能汽车中软件的比重将越来越大，直至超过硬件，由此汽车的产品属性和品牌定义都将发生根本性改变，并最终进入软件定义汽车的新时代。同时，硬件和软件的开发基于完全不同的思维逻辑和方法：硬件靠换代升级才能实现技术进步，而软件则可以通过迭代开发及“空中下载”（Over The Air，OTA）技术进行在线升级，来实现产品的不断完善和技术的优化升级，以满足日益提升的用户体验需求。相应的，硬件的开发也必须采取全新的理念，即必须为支撑软件的不断迭代升级而做好充分的预留。未来最好的汽车一定是软硬能力充分发挥并且结合得最好的产品，为此，传统制造业思维和互联网思维必须有效组合、相互融合。 随着软件在汽车产品中作用的不断增大，未来汽车设计师必须导入全新的产品设计、开发及试验验证理念：为有效实现产品设计功能并拓展产品用户体验，必须从目前的“轻软重硬”向“软硬并重”进而向“重硬更重软”的开发理念转变；为将产品性能发挥到极致，必须“软硬融合”；从产品开发方法及开发周期差异化的角度，必须“软硬分离”；从产品性价比的角度，必须“软硬平衡”，以确保在车辆全生命周期中的产品性价比竞争力。未来，随着产业向软件定义汽车的纵深方向发展，硬件将与软件解耦，硬件的标准化和抽象化以及整车操作系统将变得更加重要，这将使汽车的软件开发可以向更多的参与企业开放，最终通过软件的多样化实现硬件能力的最大化，并进一步实现产品功能和应用服务的最大化和个性化。在此前景下，硬软两方工程师的优势互补、互为支撑成为成功开发未来汽车的基础和前提。
智能汽车是智能制造全面升级的重要抓手 与一般制造业不同，关联广泛、高度复杂的汽车产业在本轮深刻变革中呈现制造体系与产品形态双向并行、互为促进的趋势。一方面，智能汽车将为整个工业体系的智能化升级提供先导、基础和载体，也唯有汽车智能制造体系方能满足打造智能汽车的需求；另一方面，智能汽车将为智能制造体系的升级提供最强的拉动，两者互相影响、互为促进，进而形成全新的汽车产业。汽车将与未来科技、未来产业、未来产品、未来社会以及未来能源、未来环境、未来交通、未来生活形成紧密关系，从而使汽车的内涵与外延不断扩展。 1.智能汽车技术的内涵和范畴 新一轮科技革命是驱动包括汽车产业在内的全球制造业发生深刻变革的根本原因。技术进步永远是产业发展和社会进步的核心驱动力，跨界合作、融合发展已是大势所趋。能源环境、交通出行、信息通讯、人工智能、城市建设等诸多领域都已成为汽车产业不可或缺的重要组成部分，多个产业共同打造汽车生态的时代正在到来。在此背景下，汽车技术的定义与范畴正在不断扩大，边界渐趋模糊，对此我们要有全新的认识。 总体来看，未来智能汽车核心技术的内涵将更加广泛、作用将更加重要，并将由此带来多方面的重大机遇。新能源方面，电池、电机、电控与新材料、新工艺等成为新的核心技术群，特别是“三电”技术，将为汽车产品带来全新属性以及更大的灵活性；智能网联方面，既涉及到大数据、云计算、人工智能、信息安全等的进步，也包含了传统技术的电控升级；自动驾驶方面，诸如感知（摄像头、雷达等传感器）、决策、执行等核心硬软件亟待攻关；基础设施方面，充电网络、道路环境数字化建设等关键领域不断深化；智能制造方面，物联网、增材制造、机器人以及新装备、新材料、新工艺等也正如火如荼。 可以说，在产业深刻变革的重构期，核心技术的机遇与挑战无处不在。这要求我们既要继承，又要舍弃，更要创新，必须坚持继往开来、持续创新，必须以前瞻视角、超前思维和战略高度，来通盘思考和梳理新汽车的产品形态与技术需求，系统布局和推动未来汽车核心技术的有效攻关与加快发展。 汽车产业及学科将比以往任何时候都更加需要跨领域、跨产业、跨学科、跨部门的集成创新和前瞻创新，唯有如此，方能把新时期汽车产业加倍扩展的载体效应与引领作用充分发挥出来。一方面，汽车关键技术范畴更广且彼此交叉呈网状结构，必须实现诸多领域内各项关键技术的引领性突破，才能实现整体的跨越式提升，这样原来的跟随式创新模式难以为继；另一方面，汽车技术创新本身不是孤立存在的，而是必须与产品形态、用户体验、商业模式和应用场景等多维度创新有机结合起来，形成全面立体的创新体系。在这个前瞻创新和集成创新的大体系中，政产学研各方必须各司其职，各尽其力。 2.智能汽车中智能化与网联化的关系 智能汽车作为全球业界公认的发展方向和重大机遇，包含了车辆智能化与网联化这两个紧密关联但并不相同的维度。即传统汽车以及新能源汽车作为产品载体，实现与外界环境的充分连接，通过智能化和网联化的技术使能和赋能，这样才构成了智能汽车的全部内涵。其中，主要使用电能直接驱动的新能源汽车是智能网联技术的适宜载体，而传统燃油车通过电子电器架构升级，同样可以而且也必须向智能化、网联化方向进化。 车辆本身的智能即智能化，主要体现在自动驾驶和人机交互两方面，前者将由当前的辅助驾驶系统（Advanced Driver Assistance System, ADAS）逐步发展而来，后者最终将以智能座舱的形式体现在汽车产品中，同时人工智能是自动驾驶和人机交互获得能力提升的关键；而车辆与外界的互联即网联化，主要体现在通过端、管、云，打通车内与车外，实现云-端一体化的融合计算、控制及服务。而车辆一旦与外界环境，包括人、其他车辆、基础设施、其他智能硬件以及各种服务设施联通，就可以为各种商业模式的创新和出行服务的集成创造无限可能的发展空间。 对于智能汽车而言，智能化和网联化都是不可或缺的重要内容，企业的关注点绝不能仅限于自动驾驶，像产品载体升级、人机交互、端管云乃至外部生态，同样是未来汽车产品竞争力的核心组成部分。总体而言，实现智能是最终目的，网联是核心手段，两者密不可分、互为支撑。汽车的智能需要网联才能真正发挥作用，而网联将使汽车智能的水平进一步提升；两者共同作用，才能确保未来汽车能够更加聪明，从而更好地帮助人、解放人、理解人，这也是智能汽车的终极诉求所在。 3.智能制造体系的内涵和战略要点 前面提到，唯有汽车智能制造体系方能满足打造智能汽车的需求。智能制造的内涵是大规模定制化的制造体系，显然这与制造业的本质，即以最低成本、最快速度、最高质量满足消费者的个性化需求，实现更加精益求精的制造，正相符合。具体来说，这将是一个由数据驱动的互联、互动、智能的制造体系，无论“工业4.0”还是“中国制造2025”，指向都在于此。在此，笔者对智能制造体系进行了系统梳理，它不仅包括智能工厂，也包括智能设计、智能生产、智能物流和智能服务等。 未来智能制造体系下的智能工厂和传统意义上的工厂截然不同，它是未来企业的数据中心、交互中心、判断中心、决策中心和控制中心，是面向整个产业生态的一个总体概念和实施平台。同时，智能工厂还必须与智能生产、智能物流等相互匹配和有效集成，从而把需求、设计、生产、物流和服务等各个环节彻底打通，充分实现互联、互动和智能，由此才能真正实现大规模定制化的生产。这将是未来制造业转型升级的必然方向。 对于智能制造的战略要点，笔者将其提炼概括为：由万物互联到大数据，再到标准与端口，最后实现全面大集成。这种大集成既是指纵向的集成，即企业沿着产业链与上下游的其他企业联系在一起；也是指横向的集成，即企业打通自己内部的需求、设计、生产、物流、服务等环节，从而跨越原有产业链，完成端到端的连接，创造全新的价值。也就是说，互联是基础，数据是核心，标准是规则，集成是终极形态，最终实现更加智能的制造业。 4.智能制造时代的未来图景与升级路径 展望智能制造时代的未来图景，企业的核心竞争力将大不相同。从工厂的变化来看，传统工厂是集中式、计划式、强中心化和固定配置资源的，而智能工厂是分散式、需求式、去中心化和动态配置资源的；传统工厂只生产产品，通过价值链来实现价值，而智能工厂不仅仅生产产品，还会产生大量数据，并且通过数据来产生和驱动价值；传统工厂主要靠品质竞争，通过过硬的产品质量乃至品质来支撑品牌，而智能工厂既要做好质量，更要实现定制化的产品以及个性化的服务，并由此定义品牌内涵，相比之下，制造出高质量的产品只是一个基础条件，而通过定制化产品来满足个性化需求的服务，才是智能制造更核心的竞争力。 总体来看，智能制造的升级路径可划分为三个阶段，即数字化、数字化+网联化、数字化+网联化+智能化。其中，数字化是基础，将贯穿智能制造的始终，其核心是通过将信息转变为数据，为网联化提供支撑；网联化是在数字化之上实现互联，从而使分散资源得以集成利用，同时使人可以更灵活地控制机器；最后智能化则是在数字化、网联化之上增加了人工智能，由此机器与机器之间可以进行互动，从而使网联的效果更为显著。发达国家在制造体系升级过程中先后经历了数字化、网联化和智能化的不同阶段，既有基础牢固的优势，也有逐次升级的不足。对中国而言，应充分发挥后发优势，并行推进三化，前瞻实施融合发展，即站在智能化需求的视角和高度对数字化和网联化进行系统布局。这其中，如果说人工智能是通向智能制造的桥梁，那么数字化则是重要的桥头堡，因此数字化是中国企业的当务之急。而在实施智能制造三化升级的进程中，作为制造业的集大成者，汽车产业将是最佳的应用平台。同时，汽车产业的智能制造也是打造智能汽车的重要支撑和先决条件。 在新一轮科技革命影响下，全球制造业正在进入广度、深度和速度空前加强的转型升级期，智能汽车领域产业链条长、涉及环节多、差异化消费需求强烈，是新一轮产业革命的重要抓手，是实现“需求侧改革”的重要力量。
本文节选自建投华科投资股份有限公司主编的《中国智能汽车科技强国之路》，聚焦智能汽车领域，以发改委、工信部等11个国家部委联合印发的《智能汽车创新发展战略》为指引，与知名院士，清华、上海交通大学等高校研究学者，一汽、长安、蔚来、小鹏等一线车厂及车载芯片企业的产业界专家共同创作。 文章为作者独立观点，不代表JIC智慧互联立场。 |
