汽车上的奇思妙想
编译 | 杨玉科
编辑 | 沈天香
出品 | 帮宁工作室(gbngzs)
最近几年,汽车制造商及其供应商在新兴技术上投入数千亿美元,希望改变汽车制造方式以及人们的出行方式。
根据美国专利数据库提供商IFI Claims patent Services数据,依照2018年至2022年专利申请的复合年增长率衡量,去年,美国增长最快的技术分类是自动驾驶汽车技术。该领域专利申请增长速度甚至超过了量子计算、机器学习和数字数据处理领域。
自动驾驶技术只是汽车行业投资的一方面。麦肯锡(McKinsey)数据显示,自2010年以来,算上车辆联接、动力系统电气化和共享出行,企业在新兴汽车技术上的投入已超过5300亿美元。
不仅仅是传统汽车制造商,零部件供应商和一些新兴科技公司,也起到了推动作用。
根据IFI的数据,2022年,丰田汽车和本田汽车在自动驾驶技术的专利申请数量,领先于所有其他公司,Waymo(一家研发自动驾驶汽车的公司)排名第三。
以下21项创新汽车技术反映了不断增长的创新来源。
通用汽车和宝马集团等传统汽车制造商,以及采埃孚集团(ZF)和大陆集团(Continental)等供应商中坚力量都在其中。还有很大一部分来自电池公司、科技公司和初创公司,这些公司刚进入汽车行业,但已经留下了不可磨灭的印记。
对于一些业内人士来说,这些创新技术和流程仍然很陌生。但随着创新推动,它们可能很快就会成为汽车核心部件。
01.绿色激光焊接技术
德国动力总成供应商纬湃科技(Vitesco)正在使用绿色激光,为宝马集团大规模生产电池管理电子产品。与传统的红外激光相比,绿色激光有助于降低能源消耗。
纬湃科技表示,通常情况下,铜焊接过程一般使用红外激光,但它们很难控制,而且需要大量的能量。相比之下,绿色激光的波长比红外激光更短,可以减少多达20%的能源消耗,从而使铜焊接过程更可控,也更高效。
02.车外麦克风
长期以来,麦克风一直被用于车内语音辅助功能和其他功能。但哈曼科技有限公司(Harman)开发了一种安装在汽车外部的麦克风。
在车外安装一个麦克风,可以使车辆安全系统和自动驾驶功能,检测到从应急车辆警报到驾驶员站在车外发出的口头命令等一切信息。
哈曼公司表示,这款外接麦克风是完全密封的,能够承受各种环境的影响,而且可以“浑然一体”地整合到车辆外观设计中。
03.整车采用可回收利用材料
宝马集团的i Vision Circular概念车,对行业在可持续技术方面的发展方向具有重大意义。这款小型汽车预计在2040年左右推出,完全由回收材料和生物原料制成。
车身由回收铝材制成,不使用油漆,不使用铬;轮胎是由可持续发展的栽培橡胶制成;整个汽车的材料结合是通过新型连接技术实现,并且可以在后期有效地拆卸。
宝马集团已经在敦促其供应链,提高回收和再利用材料的含量水平,目前其含量为30%。
04.灯条与外界交流
索尼本田移动公司打造的Afeela电动汽车,其中一项很有前途的新技术是外部“媒体条”。
车灯之间有一条类似带子的数字屏幕,可以改变颜色,并对外界发送文本信息,类似于数字电话。“媒体条”可以显示天气报告,甚至可以传输图像。
这个想法听起来可能有点噱头,但在即将到来的自动驾驶汽车时代,这种视觉提示在与其他汽车和行人交流方面将越来越重要。随着Level 3自动驾驶成为现实,日产汽车、梅赛德斯-奔驰等汽车制造商都在研究这一概念。
05.挡风玻璃可以自动变暗
通常情况下,挡风玻璃遮阳板可以阻挡刺眼的阳光。但通用汽车想到了一种更全面的技术,无论白天还是黑夜,都可以控制眩光,那就是自动调暗挡风玻璃。
通用汽车已经提交了一份自动调光的专利申请,该专利可以防止驾驶员在夜间被迎面而来的远光灯刺眼。该系统将检测迎面而来的车头灯的亮度,如果超过一定的阈值,挡风玻璃的一部分将自动变暗。
这项技术可以减少司机的注意力分散,使前方道路更加清晰。这项专利创新并不一定会发展到大规模量产,但通用汽车开发玻璃功能的想法表明,汽车制造商正在重新考虑其最基本部件的设计。
06.“素食皮革”
全球素食主义的兴起和素食食品的销售,引发了一个汽车技术问题:为什么素食主义者要坐在牛皮汽车座椅上?
很多车型豪华内饰都配有真皮座椅。但产品开发人员现在正推广他们所谓的“纯素皮革”的类似特性。这个名字本身就激怒了皮革行业的供应商,因为纯素皮革根本不是皮革。
日本的Ultrafabrics控股公司一直在为特斯拉提供纯素内饰材料。洛杉矶材料供应商von Holzhausen用经过处理的竹子生产一种非皮革材料,它柔软如小羊皮,可用于手袋、鞋子和家具。现在,该公司正准备将其应用于汽车座套。
07.监控身体语言和眼神
零部件供应商正在推出新的司机监控系统,它将监控司机的头部位置、眼睛和身体,以更好地确定他们是否分心或昏昏欲睡。随着自动驾驶功能的兴起,这类系统可能会变得更加普遍和复杂。
加拿大供应商巨头麦格纳国际开发了一种基于摄像头的驾驶员监控系统,该系统集成在汽车的后视镜中。
使用红外传感器,可以观察驾驶分心的迹象,并向司机发送音频或视觉警报,让他们重新关注道路。先进的新系统将监测疲劳的面部表情和眼皮下垂。
08.非金属车顶
随着汽车制造商重新审视汽车制造所需材料,雪铁龙品牌提出了一种用于屋顶的新技术:纸板。根据雪铁龙的说法,萌发这一想法是由于车顶通常占车辆重量的很大一部分。
去年,雪铁龙推出了Oli概念车,其车顶就由回收硬纸板制成,官方称其坚固程度足以承受一两个成年人的重量。
雪铁龙与供应商巴斯夫(BASF)合作,在玻璃纤维加强板和涂有聚氨酯树脂之间,用纸板制作了蜂窝状夹层结构,并涂上聚氨酯树脂,重量只有同等重量的钢板车顶的一半。
09.氢燃烧为EV提供替代方案
丰田汽车2021年在赛车上部署了氢燃料发动机,开辟了新天地。从那之后,该公司不断改进清洁燃烧动力系统,并将其推广为追求碳中和的电池电动汽车的替代品。
氢燃料发动机并不是氢燃料电池技术,丰田汽车提出的动力系统是内燃机,但它们燃烧的是氢气而不是汽油。 潜在的好处是,它们能够搭载在内燃机部件上,而且在极端温度和重载下有更好的性能。
但障碍依然存在,尤其是缺乏燃料基础设施。丰田汽车尚未设定将这一概念商业化的时间表。然而,供应商已经在排队帮助实现这一目标。
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