駛向交通 4.0

未來汽車競賽已經拉開了序幕。正如一百多年前亨利‧ 福特創建世界上第一條汽車流水裝配線那樣,如今,自動駕駛汽車有望再次顛覆行業。今天的人們期待明日的汽車能夠帶來完全數位化的乘駕體驗,並成為資訊和通訊平台。第一代「數位原住民」1 希望在車內也能暢遊數位化世界,對於車商而言,這意味著軟體發展正變得前所未有的重要。數位化創新不僅為市場帶來了新產品,也帶來了新服務,「交通」隨之重新定義。互聯汽車為汽車製造商提供了一個開發新業務模式的優質平台——他們既是交通服務的提供者,也有機會徹底改變與客戶的互動方式。

汽車與IT 的融合正在改變整個行業。德國一直是全球汽車行業的佼佼者,但競爭無日或歇。矽谷科技企業毫不掩飾地將目光對準了汽車製造商:Google 的無人車部門已經走在了世界前端,線上叫車服務提供者優步(Uber) 的手機叫車應用程式正在顛覆行業。汽車行業也不甘落後,開始追趕這一潮流。

豐田正與優步合作,並將自己定位為交通服務商。戴姆勒收購了計程車應用MyTaxi。大眾則投資了以色列的叫車應用程式Gett(優步的一大競爭對手)。這家總部位於德國沃爾夫斯堡的汽車巨頭並不諱言,機器人計程車才是達成本次交易的初衷。根據公司線報,這一共享汽車平台「可為開發確實可行的自動駕駛汽車按需營運模式打下基礎」。他們也透過資料論證了這項觀點:到2025 年,其新交通解決方案部門的銷售額預計將達數十億。

自動駕駛是一個美好的願景,汽車與IT 行業圍繞這一話題進行的相關技術開發已有一些時日,包括成立合資公司。最新的案例是寶馬與美國英特爾以及以色列新創公司、攝影機技術專家Mobileye 建立的合作關係。他們的目標是在未來五年內開發出能夠量產的全自動駕駛汽車技術,並在此基礎上建立無人駕駛的機器人共享汽車車隊,自動將客戶送往目的地。

通用汽車的野心是希望在機器人計程車方面保持領先地位。這家美國汽車巨頭正與優步的強勁競爭對手、叫車應用程式 Lyft展開合作。雙方宣佈將打造一個「隨時隨地可用的自動駕駛汽車」網路。而優步則正與富豪合作開發機器人汽車專利技術,中國網路服務公司百度同樣也在努力實現這一願景。該公司預計,自動駕駛汽車在未來五到十年內將隨處可見。

運輸製造業也準備邁入數位化時代。該行業的公司正加快發展速度,轉型為點到點解決方案和交通服務供應商。未來的卡車將配備車載無人機、自動化堆高系統(提前規劃、自動將貨物堆放到正確位置)以及專為數位化聯網物流系統設計的各類軟體。卡車也將成為智慧資料的收集工具,這一技術將有效節約時間並提高效率。

而在物流領域,第一代自動投遞機器人正在成形。郵政服務已開始逐步採用這一技術。瑞士郵政從2016 年9 月開始測試自動投遞機器人,愛馬仕也宣佈將在德國使用迷你機器人投遞包裹。此外,行業也將目光投向了空中——使用無人機投遞的構想由來已久。事實上,網路零售公司亞馬遜早在去年就展示了第二代無人機投遞模型。谷歌、阿里巴巴以及DHL、UPS 等物流公司正在全力研究無人機投遞技術。

聯合交通管理系統將成為保證未來交通順暢的關鍵。這些系統能夠透過臨時開啟緊急停車道和調整限速等方式自動回應交通情況;導航系統則可以幫助駕駛人避開壅塞路段,在危險情況下發出警報以保護其安全。WiFi 為此類電信奠定了技術基礎,而車載環境感測器、雷達和錄影機則是這些輔助系統的資料來源,也展示了未來的發展方向。資誠在一項互聯汽車研究中對智慧汽車的商業潛力進行了分析。這家商業諮詢公司預計,未來五年內,智慧網聯汽車技術的市場規模將從 2016 年的 403億歐元達到 1226 億歐元。據專家預測,汽車共享等城市趨勢將成為推動車輛通訊發展的主要因素之一。

當下,無人駕駛是一大趨勢,電動化則是另一大趨勢。專家表示,電動交通將成為資源節約型智慧城市生活的一部份。國際能源署預測,全球電動車數量將從現在的200 萬輛成長到 2020 年的 2000 萬輛和2025 年的7000 萬輛。中國政府正透過稅費減免和研究補助等措施來引導汽車行業邁向電動時代。英國、法國、挪威、印度等國也希望在未來幾十年內完全淘汰汽油和柴油引擎。

然而,如果沒有能源儲存和運輸方式的同步變革,這些都將無從談起。價格合理、性能出眾的電池是普及電動交通、整合可再生能源的必要條件。其中正極材料尤為關鍵,它決定了電池的能量密度、安全性和使用壽命等重要性能特性。巴斯夫正在進行高能正極材料的研發,以推動現有的電池系統的改進並探索和發展未來的高容量電池。

鋰離子電池是電動車使用的主要電池類型之一。如果以鋰鈷氧化物作為正極材料,雖然能量密度較高,但價格昂貴。巴斯夫以金屬鎳代替了部分鈷,前者的價格僅為後者的五分之一。從某個角度來看,鎳更適合用於正極材料,它的能量密度是鈷的兩倍。但混合物容易在相對較低的溫度下釋放出氧氣,進而增加火災風險。解決這一問題的方法是加入另一種金屬以提高混合物的穩定性——這一選擇通常是電化學活性較低的錳或鋁。

鋰離子在電極之間移動,使鋰離子電池產生電流。正極材料的另一關鍵作用就是實現離子的流動。要提供高功率,電池必須將大量鋰離子從負極快速移動到正極。因此,巴斯夫研究人員設計了一種由小顆粒構成的正極材料,為鋰離子的快速「進出」提供了空隙。如果正極材料為孔狀則效果更佳:更多的空隙意味著更大的空間和更快的離子流動。此類尖端研究將大幅降低電池成本。目前市場上鋰電池的成本約為200 美元/ 千瓦時。

巴斯夫全球電池材料業務部負責人樓劍鋒認為,技術升級將幫助成本穩定下降:「創新將成為新產品開發、實現高效的生產製程,以及廢電池回收技術的關鍵。」

人們也正從基礎設施的角度切入,探索不使用石化燃料的交通方式。在瑞典斯德哥爾摩北部,駕駛人可體驗由瑞典政府、西門子和卡車製造商斯堪尼亞共同打造的全球首條電動公路。在這條長達 2 公里的道路上,卡車車道上方裝有電線,斯堪尼亞卡車頂部的偵測器可將其識別為電源,並從車廂伸出一個集電裝置與之相連,然後卡車會自動切換為電動模式。西門子表示,該系統的能耗僅為傳統推動系統的一半——這為未來激動人心的交通競賽提供了又一個強有力的論據。

* 本文原刊載於巴斯夫供應鏈管理與資訊服務部門雜誌《Together》2017 年1 月刊,已作部分修改。

數位原住民是指在網路時代成長的世代,出生時間大致在1980 年之後。他們生活在一個被電腦、線上遊戲、數位音樂播放機、攝影機、手機等數位科技包圍的時代,且無時無刻都在使用資訊技術進行資訊交流和人際互動。