01 全固態(tài)電池

全固態(tài)電池的潛力

全固態(tài)電池的出現可能會打破當前困局，并大大加速市場對純電動汽車的認可。

一方面，純電動汽車的繁榮是由政府、監(jiān)管部門和企業(yè)社會責任共同推動而產生的結果，目前只是實現了其部分構想。但純電動汽車仍無法企及燃油汽車的能力，譬如，燃油車可在三分鐘內加完油，一箱油可以行駛1000公里，所用基礎設施極為便利，一輛車可以輕松使用至少10年等。

另一方面，鋰電池能量密度與安全、使用壽命之間難以平衡。鋰離子電池的性能被視為電動汽車市場增長難以逾越的主要障礙。盡管，鋰電池已廣泛用于智能手機和其他微型電子設備，但在應用于汽車時，其在安全性和電池壽命方面面臨更高要求。

鋰電池的所有組件和材料都是實心的，因此被稱為“固態(tài)”。全固態(tài)電池的性能取決于所使用的材料，研究上來看其潛力明顯。例如，其安全性、耐泄漏性、耐燃燒性較高，可以小型化，具有相對長的放電循環(huán)壽命，充電時間短，不易降解等。過去，低功率密度被視為固態(tài)電池的弱點，但東京工業(yè)大學和豐田研究團隊共同開發(fā)出一種全固態(tài)電池，其功率密度是現有鋰離子電池的三倍，能量密度是現有鋰離子電池的兩倍。這使得全固態(tài)電池有可能克服電動汽車的現存缺點。

全固態(tài)電池對汽車行業(yè)的影響

全固態(tài)電池對汽車行業(yè)的主要影響包括純電動汽車市場加速發(fā)展和純電動汽車電池供應鏈的變化。如果純電動汽車取代燃油車，可不需要發(fā)動機、變速箱及相關部件，但會出現對電池、逆變器、電動機以及這些相關部件的新需求。對于傳統汽車裝配商而言，確保其有能力開發(fā)全固態(tài)電池將成為增值的重要來源。如果純電動汽車市場有所增長，那么稅收、能源政策和資源等國家層面的規(guī)則也將可能發(fā)生變化。

從液態(tài)鋰離子電池到全固態(tài)電池的轉變，意味著從液態(tài)電解質到固體電解質的轉變以及對分離器的需求減少。盡管豐田在2021年至2025年將推出的全固態(tài)電池產量較低，對當前供應鏈的影響也很小，但可以預期，2026年至2040年可用的全固態(tài)電池將具有顛覆性。

市場認可全固態(tài)電池的障礙

一方面，全固態(tài)電池自身存在不確定性。主要問題是如何降低制造成本。另一方面，全固態(tài)電池的競爭者存在不確定性。一是如果鋰電池性能的提高和成本的降低進展超過預期，則可能延遲向全固態(tài)電池的轉變；二是由于混合動力汽車、標準燃油車的發(fā)展以及柴油車輛的重新普及，對純電動汽車的興趣可能會逐漸消退。所有這些都可能意味著全固態(tài)電池的開發(fā)工作會減弱。三是從范圍和加氫所需的時間來看，燃料電池汽車將是另一個潛在的競爭對手。從畢馬威2018年全球汽車執(zhí)行報告中可以看出，燃料電池汽車將是2025年的最主要趨勢，純電動汽車則排名第三。而2017年的同樣調查，純電動汽車排名第一，燃料電池汽車則排名第三。

02 自動駕駛網絡

自動駕駛將汽車從消費產品推向網絡

在自動駕駛汽車時代，汽車將從消費產品轉變?yōu)楦嗟木W絡——可供人們按需或作為訂戶訪問的網絡。可以肯定的是，這種轉變不一定會影響到所有類型的汽車（皮卡和大型貨車受影響較小）或每個地區(qū)（農村和多雪地區(qū)受影響較小），但它可能會重新定義汽車市場的大部分以及相關的非汽車行業(yè)。 在談及人工智能、電氣化、大數據等創(chuàng)新時，汽車領域的使用案例明顯更多。隨著汽車與人工智能、連接性、計算能力和電氣化的結合與發(fā)展，有可能從根本上解決道路擁堵、環(huán)境污染，以及駕駛安全等問題，同時還可能改變個人出行方式。所有這一切的臨界點將是自動駕駛汽車的到來。 轉型結束時汽車市場將變?yōu)椋阂皇荝oboTaxi自動駕駛汽車服務將以按需或共享方式，主要在城市和郊區(qū)市場運營；二是購買自動駕駛汽車，即將個人所有權的最佳屬性與自動駕駛汽車的益處結合起來；三是某些部門和地區(qū)的傳統所有權（皮卡、商用車），這些傳統擁有的車輛仍然可以將自動駕駛汽車功能作為獨立選項出售，即使它們尚未聯網。而電動汽車將成為這三種移動選項中的關鍵，因為電動汽車可以降低污染排放。

自動駕駛將汽車從消費產品推向網絡

自動駕駛網絡形成的階段

自動駕駛網絡的形成將分為三個階段： 第一階段將形成自動駕駛RoboTaxi城市或郊區(qū)網絡。“RoboTaxi”可以定義為在特定區(qū)域（主要是城市和周邊郊區(qū)）運營、乘坐自動駕駛車輛服務（出租車）RoboTaxis有望于2018—2019年在美國開始商業(yè)化，并由Waymo和GM領導。 第二階段是自動駕駛獨立功能階段（從高速公路開始）。預計在2020—2021年，會看到更多配備L3級以上駕駛功能的汽車被出售。 第三階段將形成自動駕駛訂閱網絡（L4級以上）。預計在2025年左右，自動駕駛汽車將既可以由消費者購買，也可以通過訂閱的方式獲得。

實現規(guī)模化的障礙

自動駕駛規(guī)模化的最大阻礙是消費者的接受度和規(guī)則。自動駕駛汽車技術本身正在以月為單位快速發(fā)展。如速度、環(huán)境應變能力等自動駕駛能力并不是限制其發(fā)展的最大因素。而在自動駕駛發(fā)展的過程中，會不可避免地出錯，甚至會發(fā)生悲劇。應當將這些風險看作是挫折的可能性，而不是“自動駕駛汽車將會興起嗎？”人類駕駛的汽車和自動駕駛汽車也將在很長一段時間內共存。在這個過程中，消費者的接受度和規(guī)則會不斷地變化，可能會阻礙最終的規(guī)模化。 03 5G技術

5G技術對商業(yè)的影響

5G標準改進了無線連接的四個核心屬性，將極大影響商業(yè)連接。具體而言： 一是較低的延遲。延遲是指發(fā)出信息請求與傳輸時間開始之間的延遲；使用5G時，延遲將被降至10毫秒以下，而使用4G LTE則會被延遲至50毫秒或更長。雖然看上去不是很多，但它可以表示出沉浸式虛擬現實體驗與移動頭部和改變顯示器視圖過程中的極大差異。較低的延遲將是新興應用的關鍵，包括自動駕駛、虛擬和增強現實，以及移動游戲。 二是設備密度。根據5G標準，預計網絡在每平方公里可以連接多達100萬臺設備。這比4G提高了10倍，對于巨大傳感器網絡的潛力而言至關重要。例如可以報告空氣質量和濕度、停車位是否可用和路燈是否已經熄滅等情況。物聯網所依賴的是能夠處理大量智能設備并向網絡報告的網絡。

5G標準改進了無線連接的四個核心屬性，將極大影響商業(yè)連接

三是速度和容量。與任何代際改進一樣，5G將允許比以往標準更快的平均速度和峰值速度。然而，這種速度提高是基于使用更多頻譜，而非頻譜使用效率的提高。我們將無線網絡技術等同為高速公路：頻譜效率或每赫茲的比特就像速度限制，而頻譜的兆赫數便是車道的數量。預計速度限制僅上升15%至20%，而當我們從4G升至5G時，車道數量將增加5至10倍。

四是動態(tài)頻譜接入。5G的第四個重要創(chuàng)新是“網絡切片”，或基于應用程序的網絡功能的動態(tài)分配。例如，這將允許在緊急情況下為第一響應者保證低延遲和可靠性，同時將優(yōu)先考慮智能手機用戶的速度。它將允許網絡所有者定制報價及其網絡功能，并為最終用戶所需的解決方案定價，而不是銷售一刀切的產品。

5G技術的潛在商業(yè)案例

一是車聯網和自動駕駛汽車。現代汽車有許多傳感器，可用于預測維護需求、預測軌道位置或實現自動駕駛。將數據連接嵌入到汽車中可使人們通過當前不可能的方式利用該數據，包括實時交通、更好的車隊管理和新的乘車共享業(yè)務模型。而5G所具備的低延遲和大帶寬的特點正是其商業(yè)應用所需要的。

二是智能制造。智能制造可以利用大數據分析來優(yōu)化生產并管理原始輸入庫存。制造商可以使用無線連接來監(jiān)控環(huán)境因素、自動化更改、跟蹤庫存并進行相應調整。連接整個供應鏈可以實現從原材料到成品的端到端跟蹤和監(jiān)控。全球團隊已經開始研究這種潛力，包括美國的智能制造領導聯盟。 三是數字健康。聯網的健身監(jiān)測器可能是一種時尚，但互聯網連接的醫(yī)療監(jiān)測設備則可以改善健康狀況。通過加強對糖尿病和心臟病等慢性疾病患者的監(jiān)測，醫(yī)療保健提供者可以監(jiān)測其是否遵守治療方案并能更早地發(fā)現潛在的緊急情況。其他聯網設備，例如心率監(jiān)測器或睡眠跟蹤器，則可以在一般人群中跟蹤和激勵更好的健康習慣。

四是智慧城市。世界各國政府都在尋求通過物聯網解決方案來改善服務，保護自然資源，并普遍改善居民的生活質量。這些內容包括用于緩解擁堵的交通信號實時協調，跟蹤停車計時器的使用，以及監(jiān)測水和空氣質量，并及時發(fā)出緊急警報。橋梁、道路和公用事業(yè)網絡等關鍵基礎設施上的傳感器有助于實現預測性維護并避免惡劣的維護條件。早期的“智慧城市”應用示例包括監(jiān)控完整的街道垃圾箱和公共交通到達信息。單個建筑物中或分布在多個位置的小型專用網絡長期以來一直屬于有線接入解決方案的范圍，增強了有限的無線或Wi-Fi網絡。通過使用5G，可以降低安裝、維護和更新無線網絡的成本。

原文標題：【行業(yè)資訊】全固態(tài)電池、自動駕駛網絡、5G技術，汽車界未來可能發(fā)生的顛覆性創(chuàng)新

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責任編輯：haq