后汽车时代怎幺走?─Bosch Mobility Solut

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后汽车时代怎幺走?─Bosch Mobility Solut

近几年,Google把自动驾驶炒热,甚至还要推没有司机的自动驾驶计程车,跟Uber做竞争;Tesla则在Elon Musk的主导之下,把电动车的光芒全都集中于一身,让发展超过百年的国际汽车大厂也显得黯淡无光,率先上路的Autopilot自动驾驶系统,更把全球目光从Google身上吸引了过来。另一方面,Volkswagen集团所引起的柴油门事件,让欧洲车厂脸上蒙灰,多国政府甚至纷纷提出禁止柴油车以至于汽油车的计划。传统汽车的时代真的过去了吗?

值此关键时刻,让我们看看全球汽车产业界的巨人Bosch怎幺做。

继2016年受到台湾博世公司邀请前往苏州参加汽车科技创新体验日之后,U-CAR再次受到台湾博世公司的邀请,前往德国参加Mobility Experience 2017活动,进一步了解Bosch在汽车产业的贡献与最新的发展。

汽车科技事业群一直是Bosch旗下的重点部门。然而近几年汽车产业的快速变化,Bosch在2014年成立了全新的Mobility Solution事业群,并将汽车科技划归在Mobilitiy Solution之下,显见Bosch看到未来交通事业的发展,将不限于汽车一途,将事业版图大为扩展,把所有交通相关的议题均纳入经营,为多变的未来做準备。而Mobility Solution事业群在2016年已经佔集团营收超过6成,是集团经营的骨干。也因此,在2017年首次改名为Mobility Experience,以多样的展示,向全球媒体展示Bosch为未来世界交通所做的準备。

2017年的Mobility Experience活动中,Bosch设定了3个主要的展示题目,分别是:Automated Mobility、Powertrain Systems and Electrified Mobility以及Connected Mobiltity,亦即是自动驾驶、动力系统以及车联网等3项汽车产业最热门的议题。

当代显学:自动驾驶

第1个动态展示区中,Bosch所展示出的自然是最热门的自动驾驶技术。Bosch展示了超音波雷达与摄影机侦测的各式自动煞停系统,分别适用于视线不良以及不同的使用环境。不同于已经普及在多种新车的前方紧急煞车系统。还有包含左转警示、自动停车等利用雷达与摄影机进行的驾驶辅助系统,已经出现在各式市售新车之上。

有意思的是,Bosch亦推出后方的紧急煞停系统,让驾驶人可以避免撞到在视野不佳车身后方活动的小孩或小动物。这些与前述的多种技术,属于SAE分类第1级及第2级的驾驶辅助系统。

SAE自动驾驶等级下驾驶人与自动驾驶系统分工表

SAE定义
自动驾驶等级

转向/加速/减速

环境监控

备援系统

系统能力

5

自动驾驶系统

自动驾驶系统

自动驾驶系统

所有行驶状况

4

自动驾驶系统

自动驾驶系统

自动驾驶系统

特定行驶状况

3

自动驾驶系统

自动驾驶系统

驾驶人

特定行驶状况

2

自动驾驶系统

驾驶人

驾驶人

特定行驶状况

1

驾驶人与自动驾驶系统

驾驶人

驾驶人

特定行驶状况

0

驾驶人

驾驶人

驾驶人

高阶自动驾驶研发集中于高精密地图与人工智慧

而为了迎接逐渐袭来的自动驾驶风潮,Bosch亦开发了自家的自动驾驶程式,并在现场向全球媒体展示。不知道是否有意,Bosch採用了自动驾驶话题最盛的Model S,做为自动驾驶展示的载体。

小亮在苏州以及德国都向现场Bosch的工程师提出同样的问题:现在全球自动驾驶的光环都集中在Tesla头上,Tesla的技术是否真的那幺好?

Bosch的工程师都笑笑的回答:「Tesla虽然自动驾驶系是该公司自行发展,但车身上所使用均是Bosch的感测器元件,是Bosch的客户。Bosch不评论客户。」这个问题,也就没能从专家身上找到答案。

不过,身为汽车产业的核心份子,Bosch自有自己的自动驾驶计划。在驾驶辅助系统完备之下,Bosch在高阶自动驾驶系统的规划之中,以高精密地图以及AI人工智慧的开发,做为现阶段的核心项目。

高精度地图是安全自动驾驶不可或缺的一环

现阶段的自动驾驶,在导航功能上都是以GPS卫星定位系统为基础。然而GPS先天上有1到10公尺的定位误差,对于自动驾驶而言便成为极大的障碍。试想,现今被导航系统误导而迷路甚至发生意外的事件已经层出不穷,当车辆全自动驾驶时,其风险之高不言可谕。所以高精度地图已经成为自动驾驶中重要的课题。

Bosch与此领域的大厂TomTom合作,在GPS卫星定位系统的基础上,加上了以雷达及摄影机进行道路旁相关景物资料的蒐集与识别,自动建立高精度地图。在地图建立完整之后,将可以同样利用雷达与摄影机的协助,精确掌握车辆的位置,让自动驾驶车辆能够正确而精準地导航至目的地。

AI人工智慧能力决定自动驾驶系统的高下

此外,Bosch亦积极进行人工智慧系统的开发。人工智慧对于全自动驾驶科技而言是极为重要的环节。当进入第4级、甚至第5级的无人全自动驾驶后,车辆不再只要能避免撞上前车即可,还必须要了解路况、判断路况,并能自动学习环境的变化。

在活动中,Bosch展现出其人工智慧系统的初步成果。目前透过Bosch的AI系统,车辆已经可以对于摄影机所拍摄的影像,即时对物品进行分类。在示範的系统之中,包含植物、动物、房屋、道路、行人、自行车等十数种物件,在示範的路途中,都能正确地以颜色进行区分。而据Bosch的工程师表示,这套系统已可分辨超过30个种类的影像,并透过持续的练习,不断学习成长之中。而这些人工智慧的能力,都将成为未来自动驾驶系统进行行驶决策时提供正确的资讯。

人工智慧的发展,也与所能掌握到资讯量有直接的关係。Bosch在Reutlingen的研发中心在AI人工智慧的投资,已超过3亿欧元,其中大数据的研究,亦是与其相辅相成的一个部份。Bosch的工程师表示,Bosch已经从维修厂、加入车联网的车辆、汽车厂的现场资料、物联网的网点、监视摄影机及安全系统感测网路蒐集了超过10万TB的资料,并把相关的资料持续送入AI人工智慧系统之中,让其能快速学习与成长,以为自动驾驶带来品质更佳的决策能力。

碰撞预警系统再升级,以0.25毫秒的精密计较,提升安全防护

在被动安全系统方面,Bosch推出全新的Integrated Safety System。这套系统与Mercedes-Benz的Pre-Safe、Audi的Pre-Sense以及Lexus的Pre-Crash系统类似,会在车辆发生失控之前,进行安全带收缩与座椅调整,以让安全带与气囊能在正确的位置作动。然而,较原本系统更为精进的,这套系统会依据乘客的身材进行气囊作动时间的调整。

当乘客属于较为壮硕的身材,同样的收缩条件之下,有可能因为较大的惯量而向前俯冲更多的距离,让气囊无法準确承接上半身的能量。加入新的系统之后,系统最多可以提前25秒引爆气囊,让壮硕的乘客可以以更接近理想的位置,由气囊所承接,提供更好的防护;同样的,较为瘦小的乘客,系统亦会延后气囊引爆的时机,以避免乘客因为较高的坐姿,反而因为气囊的引爆而造成下巴额外的伤害。

Mercedes-Benz研发原型车同步到场,展现车界大腕实力

在动态展示区的角落,停了1辆造型前卫的概念车款,正是2015年曾经来台展示的Mercedes-Benz研发原型车F 015 Luxury in Motion。当年这款车辆在信义区进行行驶展示时,台湾宾士还派出近20位工作人员身着黑色西装、亦步亦趋紧随左右。在台北车展展出亦是重重包围,即便媒体想要採访,亦需要预约排队。然而在此,车门洞开,让现场媒体恣意进出试坐体验,亦足见Bosch与Mercedes-Benz合作的密切,以及在汽车产业的大腕级地位。

广  告从供应商角度进行的电动车发展策略

在第2个展示区Powertrain与Electrified System部份,Bosch展示出从现有车辆转移至电动车系统的科技。

现今全球媒体只要谈论到电动车,所有的光环几乎都集中在Tesla身上。但事实上,身为汽车产业核心零组件供应商的龙头,Bosch并不需要与Tesla去争夺终端市场的光环。相对的,Bosch必须从供应商的角度出发,预先为全球车厂开发出所需的各种关键零组件,才是符合其在产业中角色的任务。

Bosch在此展示了全套的电动车解决方案,从高容量电池、电动马达、电源控制管理系统等,供汽车产业选择。在现场Bosch更展出一辆与德国邮政合作的电动小货车。这款专为德国邮政所开发的电动小货车,依德国邮政的需求量身订作,成效卓越,受到许多企业的关注,让德国邮政与Bosch更另行合资成立新的公司,专职生产及开发此款产品。

此外,Bosch亦有生产电动机车的驱动系统,成为日渐普及电动机车产品的供应商。

48伏特低成本油电混合系统,成为最佳的过渡方案

对于传统汽车大厂而言,立刻转型成为电动车厂,是十分不切实际的作法,一套好的过渡方案,让其能逐步套用在现有内燃机车种之上,并逐步加强对于电控系统的掌握能力,会是较为务实的选择。为此,Bosch在现场展出了全新的48伏特系统及专用锂电池。

Bosch表示,传统的12伏特电池系统,在停车自动熄火系统与动能回收系统普及之下,并无法让产生最好的综效。而在装上48伏特锂电池之后,电压与电流均可加大,再搭配适当的马达系统之中,便足以组成低成本的油电混合系统,将可以有效提升节能表现,成为现有内燃机引擎提升油耗表现最快速合宜的解决方案,也成为内燃机汽车与电动车之间良好的过渡方案。Bosch表示,这套全新的系统,已获得众多汽车公司的注意,并已签下合约,预计在2020年便可以有630万辆新车採用,2025年更将有1,520万辆新车採用。

Bosch说:柴油引擎在油耗与排放还能再提升10%

在此展示区中另一个受到小亮关注的,是Bosch核心产品─柴油共轨直喷系统。近年来由于Volkswagen引擎电脑程式问题,让柴油引擎是否已经不足以符合现代环保及油耗法规的要求?Bosch Mobility Solution的总裁否认了这个说法。他表示,根据Bosch的研究,柴油引擎在油耗与排放的表现上,至少还有10%改善的空间,绝对可以满足现代环保法规的需求。

自从1997年发表共轨直喷柴油系统之后,Bosch已经累计卖出1.3亿套的柴油共轨直喷系统,是汽车零组件的重量级产品,其对于柴油系统的关注,理所当然。在展示区中,Bosch展示出最新的柴油供油系统。在Bosch的持续研究下,共轨直喷系统的供油压力已经可以达到2,700 Bar,而供油亦可细分至10阶段喷射、每阶段间隔缩短至100微秒,让供油更为精準,搭配完整的排气处理系统,将能让21世纪的柴油引擎,有更为环保节能的表现。

针对欧洲即将展开实车道路排污测试,Bosch亦开发出全新的实车道路排污检测系统,方便各车厂进行实车道路排污测试之用。

Bosch表示,目前许多市售车辆在推动实车道路测试之后所得的结果,与原本实验室的排放结果有相当的差距。为了要让新车符合未来实车道路测试的标準,有多种方面的改善方式,包含引擎内部供油系统、废气循环系统的最佳化,排放气体后处理的升级,甚至是导入油电混合动力系统等,都是汽车公司可以选择。而Bosch亦已均準备妥当,可配合汽车公司的需求,提供相对的解决方案。

车联网的未来展示

在第3个展示区中,Bosch则展示了各式人车介面、停车场管理、大货车自动连结系统、工厂扩增实境维修系统等利用车联网的前瞻研究计划。然而大多涉及基础建设,多保留在理论与实验阶段。而在这个区域中,Bosch为了大都会交通所设想的Coup电动共享机车,亦在此展出,也让台湾Gogoro的电动机车,在全球媒体面前露了脸。

eBike:Bosch自2009年开始大量投入的产品

面对未来的交通,电动助力自行车亦成为Bosch的重点研发领域,自2009年开始,持续投入研发,并陆续发表多种不同的车型与需求,能满足公路交通、休闲生活甚至是越野骑乘等不同族群的需求。

与苏州的首次相遇相隔不到1年,Bosch的eBike系统又再次的进阶,除了动力辅助模式从3段成长到4段,让动力放大从50%至300%之间自由切换之外,Bosch更把专利的ABS防锁死煞车系统扩展至eBike上,让自行车骑士即便在沙地力全力煞停,都不会打滑摔倒,大大提升自行车乘骑的安全。

恃吾有以待之

从自动驾驶、电动车,到柴油门事件,近年来的发展总让小亮有种传统汽车时代即将结束的感觉。然而时代的变化,在专注于汽车产业的Bosch眼中显然是充满了机会,不论是时代是否走向自动驾驶、电动车,或是继续由内燃机主导,这位汽车业的巨人均已做好了布局,而长远的车联网市场,Bosch亦已投入大量人力物力进行準备。这种「恃吾有以待之」的发展策略,让Bosch在过去百余年成为汽车界大腕、全球有数的私人企业;而相信这样的策略,也将在后汽车时代让Bosch延续其百年风华。

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