陶蔼伦博士管理着通用汽车在全球的七个科学实验室。此外,他还负责通用汽车的前瞻技术研发,主管公司的重大创新项目以及全球技术合作网络。
陶蔼伦博士在布朗大学获得材料工程学的学士学位,在哈佛大学获得应用物理硕士和博士学位。他在通用电气从事了15年研发工作,获得26项专利,发表60多篇论文,最终掌管通用电气的材料特性和工艺实验室。他在2001年加盟通用汽车研发部任执行理事,并于2009年7月受聘现任职位。
2006年,陶蔼伦博士当选美国国家工程院院士。他服务于美国国会汽车研究委员会(USCAR)运作委员会,以及自由与车辆伙伴研究计划(FreedomCAR Partnership)执行委员会。他也是国家标准与技术研究所(NIST)高级技术访问委员会(VCAT)顾问委员会副主席。不仅如此,陶博士还是密歇根大学、马萨诸塞州理工学院、西北大学和加州大学伯克莱分校顾问委员会成员。
演讲摘要
演讲主题:“变革城市个人交通:引领可持续发展的未来”
为了应对能源的可持续性、二氧化碳减排和城市化进程的全球性挑战,汽车工业正处于一段始所未料的“发明创造”时期。传统的动力系统正在不断改进,以改善油耗和排放表现。相应地,汽车工业通过全新的DNA基因正在重塑汽车,使之更节油、更具有可持续性、更安全,而且更具驾驶乐趣。
不同于今时今日那些由内燃机汽油引擎机械化驱动的汽车,我们未来的汽车将采用电气化平台,由电动马达和电池组或燃料电池来驱动,由电力或氢气提供动力来源,并采用电子控制。另外,未来汽车将拥有全新的车载通讯系统、感应装置,以及与外部设备互联、与其它汽车“沟通”,甚至自动驾驶的控制技术。
在陶博士的演讲中,他将详细论述汽车变革所带来的机遇和挑战。他将重点与我们讨论汽车电气化与车联网如何提升我们汽车的智能程度,如何实现自动化驾驶,以及如何引发城市个人交通的新概念。
以下为演讲实录:
陶蔼伦:在这里对我有双重挑战,大家可以在这分析问题的情况,但是我们要提出解决方案,我也希望我能够解决一部分的问题,我们必须要解决能源的问题,解决基础设施的问题,解决方方面面的问题。汽车其实也是解决方案中的一部分,关键是我们能不能解决这个问题,应对这个挑战呢?刚才有嘉宾提出2030年的概念,说这是很遥远的未来,但是我觉得我们不同的汽车平台,每五年就会更新一下,那我们是怎么样看待这个问题呢?事实上我们只有四个汽车周期要解决这个问题,2030年不远了,20年其实是很短的一段时间,现在到2030年还有20年,但是周期轮四轮就到了,所以我们必须要解决一些实际的问题。2015年的问题我们现在就要解决的,因为我们现在就要更新汽车平台了,对我来说现在离2030年只有短短15年的时间,所以现在我们必须要做了,也许到时候我已经退休了,但是我希望不遗余力地推动这个方案的达成,应对这些挑战。
事实上我和刚刚几位发言人一样,来谈谈我们这次谈的变革城市,个人交通的问题,我们看到这个问题可能方法和大家不一样,这里是汽车销量和人均收入的关系,是全球各个国家的情况,从这张图中我们可以了解到,当人们有钱买一辆车的时候,他们如果想买车然后拥有一笔钱的话,他们就会去买,他们有钱买车就愿意开车作为他们的出行方法,我们都知道买一辆车其实是很贵的,除了买房以外,大家最大的一笔投资应该就是在买车上了,车一般来说也只能用10年,所以10到12年之后你这个车就得卖了,然后让它进行循环利用,还得买新车,而且这10年当中其实你用到的只有10%的时间,那么为什么大家还要花那么多钱去买车呢?我们觉得人们买车是为了满足自己情感上的一种需要,其实你的黑莓手机的颜色是什么样的可能无所谓,但是你选一个车的时候就会关注它的颜色,这是你向别人展现你的时尚品味的一种体现,这就是一种情感因素在里面。我们都是造汽车的,我们如何给我们的顾客提供更好的拥有体验呢?看一下人口的增长和人均收入的增长,以前我们觉得全球的汽车保有量会从6亿升涨到10亿,现在这个数字是我们预测的一半左右,关键是说世界能不能支持这样的汽车的保有量呢?这样的方法对这个世界的环境来说是不是友好的,是不是环保的?
我们再来看一下不断增长的汽车需求,全球的汽车保有量到2030年会超过12亿辆,而增长比例在中国会持续加大。尤其在那些超级城市当中,汽车保有量还是一个很高的数字,我们是不是能够解决相关的能源、环境、安全的各种问题呢?现在很多汽车可能会发生事故,发生事故之后不但会给人们造成人身伤害,也会带来财产方面的损失,所以我们有三大难题要解决,首先第一点就是能源问题我们要解决,个人出行会牵涉到能源,我们要解决这个挑战,96%的汽车都是由汽油来推动的,这不仅影响到能源的使用量,同时也会造成二氧化碳的排放,所以我们必须从一个依赖汽油的形态转移到更加环保的能源消耗的形态。另外我们还要解决的一个问题就是尾气排放的问题,也就是说我们现在必须要去解决尾气排放,那么我们可以看到,尾气排放也造成了非常大的问题,现在的情况比70年代的时候要严重多了,我们可以看到来自于汽车尾气排出的气体的有毒成份,我们希望它更加干净,而并不是说通过开车来净化空气,但是我们希望做到零尾气排放,对环境无害,我们通用汽车也有一系列的目标。也就是未来大家在谈环境问题的时候就不需要提尾气排放了。第三个问题我们觉得也是技术可以发挥很大作用的,就是我们可以开发出不会发生碰撞的汽车,因此我们希望有很多的技术可以帮助我们解决这三大挑战。
不管你是在高速公路上还是在农村,还是在城市使用汽车,都是会有一些问题,我们看到城市化会带来两大问题,而这两大问题一个就是拥挤,其实很喜欢这些照片所显示出的生活,我90年代第一次到中国,2001年第一次到印度,那时候我还没有看到这么多的汽车,也没有这么多的交通拥堵的问题,但是看一下,就在差不多10年的时间当中我们又发生了什么样的情况?我们看到在高峰的时候,全球主要的一些城市基本上已经达到了极限了,如果我们想未来继续使用汽车的话,这个拥堵的问题必须要解决,到底是什么因素导致了交通拥堵呢?
通过我们所介绍的一些技术,通过我们互相沟通的技术,我们觉得完全可以改进现有技术设施,在这个基础之上加上我们对于整个城市环境的设计,我们觉得完全有能力解决拥堵问题的。但是还有一个类型的拥堵就是城市停车的问题,现在就是这样的一个情况,在全球任何大城市都没有足够多的停车位,你是不是能够自己想停在哪里就能够有停车位呢?我们看一下上海的情况,上海现在已经出现了车位短缺的问题,这就造成了一个非常有意思的困境,你为了找停车位所花的时间和所花的汽油,其实也占到整个汽车使用油耗的一部分,而且你在找停车位的过程当中又增加了交通拥堵的问题,所以我们不仅要解决交通拥堵的问题,还得要解决停车的问题。
我们其实已经找到了这样的理念,能够帮助我们解决刚才所提到的这些挑战,这个理念就是EN-V电动联网汽车,大家上午已经参观过了,它是通过电力来驱动,另外也能够做到能源的多样化,而且在未来可以通过可再生能源驱动电动车,因为是电动车,因此它的尾气排放是零,而且一会儿我也会介绍一下我们在EN-V电动汽车上所使用的技术,这些技术能够帮助我们确保汽车不会有碰撞,而且还能够自动地进行驾驶。我们可以来看一下,帮助我们实现这些愿景的技术,首先来看一下没有尾气排放,以及不需要以石油为能源的这两个计划,事实上我正负责通用汽车全球这方面的研究,我们在100年之前就发明了汽车的电动起动器,因此大家可以看到我们在汽车电气化方面已经研究了100年的时间。只不过在过去的10年当中,我们真正进行了大规模的汽车电气化的研发,为什么会出现这样的情况呢?因为现在我们有更多的技术突破,让我们有更加高效的电动马达,有更好的电能控制,而且大家都知道锂离子电池这个技术所带来的一些革新,还有就是燃料电池的发展,因此在100年的汽车电气化的研发之后,现在我们看到真正的有很多技术,让我们以负担得起的价格去拥有电气化汽车。
雪佛兰Volt马上就会在中国上市了,它里面有最好的内燃机技术,还有就是最好的电池技术,它是一个电动车,而且有增强型的行程,我们可以把这两个技术很好地结合。另外,它也能够很好地解决在城市内的交通出行的问题。如果看一下最近的电动汽车的发展,差不多在100年之前我们就有了电动马达,10年之前我们开始进一步加强汽车电气化的研发,我们在大型车上也开始引入一些电动技术,但是雪佛兰Volt是一个不同的电动汽车,这个发动机就是当电力不足的时候才会启动,而且它能够做到更长的行程。我们也在问自己一个问题,是不是能够解决其它交通出行的问题,今天大家也看到了,很多人提出了通过小车来帮助大家出行,这就让我们在想,这个车的大小应该什么样最适合,从这个角度来讲,100年前当我们的产品第一次出现在市场上的时候,当时被认为是没有马的马车,它就是代替了当时的一种出行方式,当时主要用的是马车,前面是有马在拉着的。包括约翰刚才也在说,如果那时候你想象一下今天的车会是什么样一个形态,也有可能我们不是用车去代替马车,而是用它去代替自行车,要是这样子的话,我们可能会带来不同的结果。
退一步来想一下,我们当时会有汽车的出现就是为了更好地帮助大家出行方便,而且我们在想未来是不是能够把车做得小一些,做的更轻一些,同时帮助两个人出行,这样也能够更好地利用现有的电池技术,因此现在对那些用电池驱动的小型车已经有更清晰的想法,以此解决城市出行问题,但是这还不够。我们还有其它的问题需要解决,我们希望没有任何碰撞,希望这个车能够自动驾驶,另外我们希望能够去驾驭城市交通拥堵的问题,同样我们使用跟手机一样的技术去实现这样的愿景,让汽车跟基础设施之间进行沟通,车与车之间可以进行沟通,所以我们就做了这个技术。
我们在想,这个车不仅让它不会碰撞,而且还要让它自动驾驶,这到底是一个梦想还是说在不远的将来就能够实现的一个愿景呢?其实我们所需要的技术现在都已经有了,你要自动驾驶的话肯定要知道我现在在哪里,我要去哪里。我们的安吉星系统,已经在中国推出了,它有全球定位系统,我们知道这个车在什么位置,可以告诉它你想去哪里。另外我们还需要你周围的环境怎么样,在这方面我们有360度的感应系统,我们开发了传感器,它能够比司机更好地感受周围的环境,我们还要有能力让这个车知道什么时候拐弯,什么时候刹车。
把刚才我们所说的这些内容都放在一起,我们看到就会有一些技术上的革新帮助我们做到汽车不会碰撞,而且能够自动驾驶,我们也和卡特彼勒以及其它的机构进行合作,在几年之前我们就侧重这方面的研究,希望能够开发出在城市环境中能够自动驾驶的车,这点非常重要。我们完全可以设计自动驾驶的车。这个自动驾驶的车里面是有一些传感器,当然,现在生产它可能要几百万美元,但是我们已经有这样一个经验来证实这是可能的,而且我们也在不断地努力希望能够降低成本,其中一个重要的驱动因素就是不仅要依靠车上的传感器,而且能够保证车与车之间可以信息互通,事实上现在这个技术也已经有了,这个就是我们所说的车对车信息交换系统,每辆车都能够跟其它车在道路上进行沟通,这样的一个技术和系统就能够让你知道车周围的环境是怎么样的,而且要比司机做得更好。为什么呢?因为这个车它能够从它自己看不到的车那边获得很多信息,而且通过这种电子的方式比司机用肉眼看到的信息更多。
把这些信息都综合在一起,现在有一辆车是电池驱动,而且它也不会碰撞,另外这辆车完全是针对城市环境的,这是非常有意思的一点,我们要确保这个车从情感上很有吸引力,在我们的组织当中我们是侧重于底盘和相应的技术,然后我们又要求公司的设计师要把它设计成为消费者愿意去买的东西,要让大家觉得这个车在情感上能够吸引他们,而且是很时尚的,所以我们在全球有三个时尚的设计机构相互之间也做了这样的竞争,我们在做这个设计的时候,我们会让这三个设计工作室相互竞争去进行设计。甘文维先生看了这三个设计之后,他说这三个都很喜欢,所以我就不得不增加预算,把这三个车都做出来,我们不仅要有技术,同时要确保设计很有吸引力。我们相信我们这样的解决方案是能够解决城市出行问题的,它能够让我们的城市更加美好,它也能够让我们有更加个性化的车,在城市环境中可持续解决出行的问题,而且我们有技术上的解决方案解决城市当中遇到的挑战。
这个车很小,所以就解决了停车的问题,而且因为车与车之间可以在网络当中进行沟通,因此它也可以跟大众交通系统相联。另外一点我想要指出的是,因为这个技术可以让这个车自动驾驶,这样就能够让消费者不需要自己驾驶,特别是能够解决那些刚刚学会开车的人经常出事故的问题。刚才已经说过了,我们现在已经有了这样概念上的解决方案,它现在成本还不够低,但是我们希望能够和政府、和做网络、做汽车的公司,以及和国家实验室包括学术界一起合作,把这个愿景变成现实。2030年并不遥远,可能我们还没意识到,2030年就到了,我就说到这里,谢谢!