航天技術上車帶來無限想像,飛行汽車不再是夢想

2020-09-11 鈦媒體APP

未來,在車水馬龍的城市裡,不再會有擁堵,我們會看到在公路飛馳的汽車,也會看到在公路上方飛行的汽車。

新技術的快速發展與應用,讓飛行汽車不再只是夢想,而是走進現實。隨著汽車智能化、網聯化的發展,可以看到航天技術和汽車工業的結合越來越緊密,自動泊車本身也是遙感控制技術,一些豪華品牌車上的一鍵救援功能,也都是基於航天技術實現。

9月10日,在R汽車的旗艦展示空間——R SPACE城市異想空間,上汽乘用車請到了上海航天局科技委常委、研究員,中國嫦娥探月工程嫦娥三號、四號探測器副總指揮、副總師,嫦娥五號探測器副總指揮,中國首次火星探測工程天問一號探測器副總指揮張玉花,與上汽集團副總工程師,上汽技術中心副主任,捷能公司總經理朱軍一起,就航天技術在民用汽車上的探索和應用前景進行探討。

「月球車」也是新能源車

眾所周知,很多技術的進步,都是從軍事技術、太空技術慢慢延伸到民用上來。不管是「月球車」,還是「火星車」,首先都是新能源車,原理差不太多,但是工作環境差別很大,極限低溫、宇宙射線的感染、真空環境,都會對技術提出更苛刻的要求。

至於「月球車」和R標新能源汽車有什麼相近性,張玉花告訴鈦媒體,「月球車」就是一個無人駕駛車,與R標新能源汽車一樣,都是用電池驅動電機形成動力,在電池的維護、電機的驅動和路徑的識別等很多技術方面,也都有可借鑑性。同時,在試驗驗證技術和質量管理技術方面,汽車工業也給航天工業提供了先行先試的借鑑。

至於目前航天技術與汽車工業結合過程中遇到的難點,張玉花告訴鈦媒體,動力問題是人類發展和技術進步的一大約束點,但她認為,技術的進步是一個螺旋式上升的過程。

她在從事航天工作之初,用的電池還是鎳鉻電池,後來使用鎳氫電池,隨著鋰離子電池的進步,目前航天上主要應用的電池是鋰離子電池。燃料電池一直在研究中,但要在工程中得到很好的應用,還要有一定的距離。航天也在用核電池,但目前在汽車上應用還有一定難度。

張玉花認為,航天科技和汽車工業的結合是互相促進的,汽車上的電池管理、制動、毫米波雷達,圖像識別等技術,航天也都在用,但航天追求發射重量要儘可能輕;另外,航天上的複合材料以及小型化等方面,將來在汽車工業上一定程度上也都會用到。

完全的無人駕駛短期難實現

目前,「火星車」上的導航控制模式是以地面遙測遙控加自主導航為主的,想走得更遠,對衛星的自主能力要求就越高。

據張玉花介紹,火星與地球的最遠距離超過4億公裡,衛星到達火星後,採用光速從地球發一條遙控指令到火星需要22分鐘左右,衛星上的一個反饋信號回到地球又需要22分鐘左右,差不多需要1個小時後,才能知道衛星有沒有執行指令,這必須要依靠衛星的自主能力,比如,衛星落月的過程只有幾分鐘,當它測到地面的狀態後,要懸停還是避讓,就要靠自身的自動控制能力。

因此,朱軍認為,未來這種無人太空探測器將會實現完全自主化,而對於完全的無人駕駛也會實現,但現在在成本和技術水平方面還存在不少問題。以人類智力水平的標準來評判當下人工智慧水的平,現在可能還只是一兩歲的兒童,但一定會慢慢成熟。

目前,無人駕駛的實現有兩大趨勢,其一,需要運用V2X技術,通過車輛與基礎設施之間的通信,及時獲取周邊環境信息,並根據獲取的信息指令加上本地算法從而實現;其二,通過完全單機智能,對毫米波雷達、攝像頭、探測超聲波反饋回來的信息,進行快速運算,迅速識別圖像,並依靠邏輯運算能力,最終實現毫秒級的時間內做出判斷並執行。

目前,很多人認為運用V2X技術是比較遙遠的事情,能夠完全實現單車智能可能還需要20年,快一些也要10年左右,激進的可能接下來3、5年就能出來,但可能會存在很大隱患。

雖然自動泊車、高速公路上的自動駕駛輔助功能等類似智能駕駛功能,已經慢慢實現,但朱軍對此並不樂觀,他告訴鈦媒體,地球不會像太空,平時出行還是會看到很多不遵守交通規則的人,還有各種各樣複雜的路況,都會成為阻礙完全的單車智能出現的原因,但相信未來能夠實現。

張玉花則認為,隨著5G技術的出現,汽車要實現完全的自動駕駛不需要20年,5年、8年後,就可以實現躺在自己的車裡,講清楚要去哪裡,車就能夠自己去到目的地。

電池技術的發展,讓飛行汽車不再是夢想

對於現在一線城市最令人煩惱的堵車,張玉花和朱軍均向鈦媒體表示,最有效的解決辦法就是讓汽車飛起來。

朱軍還告訴鈦媒體,將來要使系統越來越簡化,最終極的途徑就是提高電池能量密度,當能量密度達到4000、5000Wh/kg,載人汽車就能飛起來了。

將來若能有「放大能量倍數」的技術出現,汽車在飛行的過程中還能吸收能量。「當電不要錢了,當無線充電技術更加成熟、效率更高、充電更安全的時候,飛行汽車也就不是夢想了。」朱軍對鈦媒體說。

對於目前被廣泛關注的換電,朱軍表示,上汽已經掌握了換電技術,未來,上汽50Kwh到100Kwh的電池包都是統一尺寸。目前ER6和MARVEL R兩款產品有三個電池包,分別是51Kwh、63Kwh和Kwh,用戶擁有能量升級的權利,去4S店花1個小時就可以把電池換掉。

但在朱軍看來,快換和快充是競爭關係,誰能更快滿足用戶的需求,另外一個就沒有機會了,如果哪天實現5分鐘快充,肯定就沒有人再做快換了。

朱軍認為,快換電並不難,難的不是技術,而是快換站基礎設施誰來投資,現在的商業模式肯定都是不賺錢的。

目前榮威R ER6 15分鐘可以充電200公裡,朱軍透露,下一代電池將會努力實現15分鐘至少可以充電300公裡。

而對於汽車工業未來的發展,新能源汽車是趨勢,張玉花告訴鈦媒體,能源發展效率肯定會越來越高,對於地球的汙染越來越少,會儘可能使用可再生能源。

小結

當航天技術上車不再是想像,未來汽車的邊界將會被不斷打破,飛行汽車在不斷探索中也終將會出現在我們日常生活中。

雖然當下太空仍然處於非民用領域,但也許未來某一天,太空將會變成人類經常可以旅行的地方。

當航天技術開始與汽車科技深度碰撞結合,我們汽車領域的徵途,也是星辰大海。(本文首發鈦媒體APP,作者/張敏)

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