智能电动车,人类下一代创新科技的“母生态”

智能电动车,正在成为人类新一代技术革命的基础载体。 人类科技树的向上攀爬,最关键的两条主线是能源和信息。一个解决执行的问题,一个解决计算和协作的问题。 历史上的第一次和第二次技术革命,主要是围绕着能源方向上的技术革命;第三次技术革命则是信息技术领域的革命。 正在到来的第四次技术革命,则是能源和信息两大领域的技术代际的跃迁。 在能源上,人类将从化石能源走向循环能源。

编者:母生态这个概念最先来自于陆奇博士。

正文

智能电动车,正在成为人类新一代技术革命的基础载体。

人类科技树的向上攀爬,最关键的两条主线是能源和信息。一个解决执行的问题,一个解决计算和协作的问题。

历史上的第一次和第二次技术革命,主要是围绕着能源方向上的技术革命;第三次技术革命则是信息技术领域的革命。

正在到来的第四次技术革命,则是能源和信息两大领域的技术代际的跃迁。

在能源上,人类将从化石能源走向循环能源。

这将从根本性上解决人类社会可持续发展的能源供给问题,也将可解决气候变暖的问题。

循环能源时代的到来,将一举解决围绕着化石能源的地缘政治问题,并将在根本性上解决发展中国家为了改善经济而不得不打破的碳排放屋顶的问题,因为没有排放了。

在信息上,人类获取信息的方式和效率将会发生根本性地变革,将近100亿的人类注意将会从目前的移动互联网向设想中的元宇宙跃迁。

围绕着信息的感知,信息的表达,信息的处理,信息的传输和信息的交互等整个信息产业的链条,都将会发生剧变。

信息的感知,将会走向大规模的高性能、高容量的传感器集群;信息的表达,从图形界面的交互走向“全真”互联网;信息的处理,从移动计算走向高性能计算;信息的传输从3G/4G走向5G/6G。

基于信息技术上的革命,机器将会从信息时代走入智能时代。在那个时代,机器终将会被赋予智慧,会成为地球大家庭里的一个新物种,人们注定需要考虑如何与机器人和谐相处。

此时此刻,这些全新的技术,正在形成汹涌澎湃的浪潮,将全面而又深刻地席卷我们所生存的社会,给这个世界带来剧变。

智能电动车,则是上述科技树向上生长的母生态,是孕育这些技术生长、落地的土壤,并将会在这个基础上开花结果,生长为智能时代的参天大树。

智能电动车,人类下一代创新科技的“母生态”-第1张图片

智能电动车,是发展循环能源产业的“关键母体”。

普锐斯的出现,并没有为人类能源科技树增光添彩,特斯拉ModelS的出现,则给人类能源科技树的向上生长奠定了最初的基础。

当然了,真正让人类社会进入到智能电动车时代的是特斯拉Model3。

这款产品的热销,让所有对电动车时代有所质疑的人闭上了嘴巴,并不得不转而向电动车产业奋力转型。

与之相适应的是,一个庞大的动力电池产业开始兴旺生长。

在此刻,动力电池制造商宁德时代的市值已经达到了1.15万亿元,电池隔膜龙头恩捷股份的市值达到了2408亿元,锂化学企业赣锋锂业的市值达到了2783亿元。

在此刻,动力电池,这个人类社会第一代可以用作大规模储能的产品,其崛起已势不可挡。

在此刻,我们需要意识到,对于人类至关重要的电力供应网络,即将发生“质变”:在此之前,电力系统只有供应端、输电网络和用电端;在此之后,电力系统将会变成供应端、输电网络、用电端和储电端。

动力电池产业的大规模发展,使得人类的低成本储存电能这样的宏图大业正在逐步成为现实。

绝大多数人,可能会忽略掉电能储存的意义。然而,储存问题的解决,将会在根本性上改变供需结构,改变生产机制,也将会改变电力传输网络。

在农业社会,人类粮食总产量是由耕地面积决定的,一个国家有多少耕地面积,决定这个国家可以养活多少人口。一旦人口数量超出土地粮食产量的承受能力,就会出现争夺土地的战争,社会总人口会在战争中消减掉,这就是著名的“马尔萨斯陷阱”。

工业革命,突破了“马尔萨斯陷阱”。

但人类是如何解决粮食供应这个基础问题的呢?

粮食的加工储存、远距离运输和贸易,在时间和空间两个维度上,熨平了粮食的供应和需求之间的鸿沟。

大规模电化学储能的出现,使得人们在电能的供需体系中,可以较为有效地改变电能的生产、配送和使用的强耦合状态,在时间和空间两个维度熨平供需之间的不匹配。

解决掉的问题是:

在电能需要不足的时候,太阳风、风能、火电和水电,所产生的电能无法发挥出价值,而不得不放弃掉。

在电能需求过剩的时候,由于供给端的供应能力不足,不得不拉闸限电。

甚至于,每一家、每一户、每一个工厂、每一个公司,都会有自己的储能设施,在需求不足之时将电储存起来,在供给不足的时候将电送入电网。

在这样的情况下,太阳能、风能、水电,将可以满负荷运转,剩余的电量储存起来。可以关掉更多的小火电,在需求旺盛时通过所存储的电能来满足需求。

大规模电池储能,只有在一种情况下,这个事情才会真正发生,即动力电池的成本足够低。

智能电动车产业的大规模发展,让动力电池的度电成本,从原先的1000美元,迅速降至100美元。

在接下来,动力电池的度电成本将快速向50美元逼近。这个产业的规模越大,竞争越激烈,降本的速度将会越快。

智能电动车市场规模的扩张,为动力电池产业的崛起奠定了坚实的基础。

任何一个技术,从实验室走向市场,最难做到的就是找到一个应用场景,并将其产品化,逐步扩大市场规模,围绕着这个产品,形成完善的产业链。

通过规模效应,一方面提升产品性能,一方面降低单位成本。

智能电动车,是动力电池产业解决从0到1问题的核心应用场景和产品。

对于智能电动车而言,电动化带来的意义和价值也是巨大的。

由于携带大规模的储能设备,使得电动车可以享有随时随地转化电能的便利,这和燃油车形成了鲜明的对比。

燃油车蓄电池的带电量约为0.5度,所以,主要的能源转化设备是内燃机,将汽油通过燃烧转化为热能,通过气缸将热能转化为机械能,通过发电机将机械能转化为电能。

这也是为何,燃油车的空调的主要是发动机带动的。

发动机这个能源转化装置是为移动而生的,因为这个设备发挥作用所需要解决进排气和散热问题都可以通过移动来解决。一旦车辆静止下来,发动机的燃烧和运转效率就会大幅度降低。

这也是为何,人们很少看到燃油车的用户,会在停车的时候,关上车门,让发动机怠速带动空调,然后躺在车里睡觉。

更多的场景是夏天,在一个大树下或者桥底下,把车门全部打开,关掉发动机在车里午休。

对于电动车而言,人们无论是在移动场景还是在静止场景,均可无障碍随时使用电能,驱动空调等大功率电器。

自然而然,电动车有了在静止时的使用场景,比如午睡,比如等人听音乐……

渐渐地,人们将电动车作为一个私人的空间来对待,智能电动车正在演进为智能移动空间。

在未来,这些“移动空间”将会在很大程度上对住宅、写字楼、商业地产等职能进行替代,并将会涌现出非常多的新应用场景,出现更多新的产品和服务。

由于大规模储能的原因,智能电动车大规模的电子化和电气化也有了基础。

在电子化方面,电动车上可以搭载算力非常强悍的高性能计算平台,也可以通过车用水冷来解决计算平台冷却的问题,无论是在移动场景还是在静止场景,都可以随时使用车端的高性能算力。

在电气化方面,基于外接的220V电源,围绕着智能电动车,可以打造一个真正意义上的iot智能硬件生态,这里也将会带来无数新的应用场景。

电动车,为大规模的储能产业的发展奠定了基础。

而汽车有了大规模储能设备之后,也改变自己的产品属性,不仅从出行工具进化为移动的空间,也为未来的全面智能化奠定了坚实了基础,变成了一个更加性感和更具想象空间的产品。

技术和产品是双生花、并蒂莲,互相成就、共同生长。

智能电动车,是发展智能驾驶技术、高性能计算和通用AI的“关键母体”。

2010年,当谷歌大脑创始吴恩达与英伟达的比尔-戴利探讨拥有GPU取代CPU进行深度学习计算时,人类的AI计算带入到了一个新的高度。

一开始,深度学习的计算主要在云端。但是,这样的好东西,为何不能应用于智能终端呢?

鉴于惯性,人们先是试图在智能手机上实现高性能计算,并在手机的soc中加入NPU模块专门司职AI计算。

这是一条错误的道路,智能手机无论是带电量还是散热的因素,都决定了该设备无法承担搭载第一代真正意义上的高性能计算平台之重任。

幸运的是,人们找到了将高性能计算在终端大规模普及正确的应用场景。

无人驾驶技术,是高性能计算和深度学习算法落地的最佳应用,但必须要基于智能电动车。

在此之前,一些科技公司试图直接做L4级智能驾驶系统。

然而,技术、法规、供应链和数据,阻止了上述想法的商业化落地。

由于没有规模,那些直接做L4自动驾驶系统的单价过于高昂,一个计算平台接近2万美元,一套激光雷达接近5万美元。

通常,一台搭载支持L4级智能驾驶硬件深度的车辆,单价接近100万元,而那些末端无人驾驶的物流小车,单价都接近50万元。

也有一些传统车企试图在燃油车上发展智能驾驶。

然而,燃油车由于没有充足的电能供应,甚至于无法解决高性能计算平台平稳供电的需求;此外,发动机的动力输出,需要与变速箱、传动轴等复杂系统进行配合,车辆的动力学模型的精度和可靠性也很差,难以实现高级别的智能驾驶。

燃油车并不需要高性能计算平台,一颗算力与智能手机相当的低端ASIC芯片即可解决燃油车的低阶到中阶智能驾驶的需求。

特斯拉和头部造车新势力们,通过大规模的量产智能电动车解决了发展高阶智能及高性能计算平台大规模普及的问题。

通过规模,特斯拉将自动驾驶的计算平台的成本从2万美元直接拉到1000美元级别;通过规模,蔚小理们将激光雷达的成本从几万美元的级别拉到了几千美元级别。

在2022年,当蔚来eT7,理想X01等车型上市时,人们将会发现,这些车型都具备了支持L4级智能驾驶的硬件深度。

在这之后,中高级的智能电动车,支持L4级智能驾驶的硬件深度将会成为标配。

在2022年左右,智能电动车的高性能计算平台的算力将会达到500-1000TOPS,2025年,算力将会达到2000-4000TOPS。

随着时间的推移,车企将会基于此不断地迭代AI算法,电动车的智能驾驶能力将会变得越来越强,最终将会拥有无人驾驶能力。

无人驾驶技术的大规模普及,将会率先在出行和物流产业大幅度提升效率,给这个世界带来翻天覆地的变化。

另一方面,无人驾驶技术的大规模普及,达到L5级别时将会发生质变,会使得机器转变为“机器人”。

在那个时候,无论是轮式机器人,还是人形机器人,亦或是飞行机器人,都将会成建制地进入到人类社会,代替掉绝大多数劳动密集型的工作,也将会代替掉很多需要一定转型技能,但不需要综合知识和创新的工作岗位。

人类社会的组织形式将会发生巨大的变化。

无人驾驶技术,也已经深度地改变了电动车产品。

为了实现自动驾驶技术,汽车需要有强大的感知系统,包括激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头和超声波传感器等;为了处理每秒钟达8G的本地数据,汽车不得不搭载高性能计算平台,有了强大的“大脑”;为了让信息能够与云端以及在汽车各个部位顺畅地流动和共享,汽车开始有了强大的车载以太网和5G通信模块,有了自己强大的神经血管系统;为了执行自动驾驶的决策指令,汽车的油门、刹车和转向系统需要采取“线控”,有了自己的“手和脚”。

事实上,从真正意义上的L2级智能驾驶量产的那一天起,汽车产品的架构就已经从原先的专注于动力传动的机械架构转变为专注打造“自行系统”的机器人架构。

此外,这些为实现“自行系统”而搭载的感知、计算、内部神经网络和外部通信模块,都是通用的能力,它们并没有被规定只能服务与自动驾驶一种应用场景,在未来,它们可以被用于服务任何一种应用场景。

智能电动车市场的蓬勃发展,为无人驾驶技术的商业化提供了最佳土壤,也将会大规模普及高性能计算,而无人驾驶技术的迭代发展,也使得车企不得不发展通用AI能力,从实现L5级的智能驾驶。

另一方面,无人驾驶计算使得电动车实现了深度的数字化,可软件定义,最终进化为智慧体,这将会生发出无穷多的应用场景。

智能电动车,是发展元宇宙的“关键母体”。

对于元宇宙,每一个人都会有自己所认同的定义模式,所谓“一千个读者,就有一千个哈姆雷特”,但有一点是清晰的,元宇宙是新的交互方式的下一代互联网。

在这里,新的交互方式,基本上被定义为AR/VR。

在元宇宙时代,现实世界很容易被“瞬移”到世界的任何一个角落,人们可以“身临其境”一场足球比赛,一场NBA比赛,一场激动人心的音乐会;当然了,人们也可以将一场现实发生的音乐会,投射到一个虚拟的世界中。

博物馆、旅游景点、样板房、展车,都可以根据需要被投射到一些虚拟的世界或者现实的世界中。

既然可以把远方的足球赛“瞬移”,人当然也是可以“瞬移”的,这就意味着社交场景和应用会发生颠覆性的变革。

一个可以想象的场景是,这些show无论是投射在虚拟中还是现实中,人们可以在一个“共同”的空间中,一边看比赛,一边和远方的朋友“现场”评论比赛。

这种体验是完全不一样的,比如,我们几乎可以上帝的视角看到NBA球星杜兰特的一次进攻,拉近可以看细节,拉远可以看全景,可以看“回放”复盘,可以与身处任何一个位置的朋友实时进行交流。

在元宇宙时代,医生可以通过XR设备出现在一个亟需的病患旁边,可以围绕着这个病患走动,并实时进行交流,甚至是指导一个“远程”的医疗机器人做一台尖端的手术。

在另外一些场景,人们的现实世界将会与虚拟世界无缝融合,当我们发现一个人因心脏问题突然倒地时,全真的交互和扫描设备,可以立即把这个人的症状发送到医疗系统,海量的医疗大数据系统会立刻进行诊断,并无缝指导人们对倒地之人进行抢救。

在元宇宙时代,如扎克伯格所设想,人们既可以选择现实的办公室上班,也可以进入虚拟的办公室上班,虚拟办公室的工作与显示办公室的工作可以无缝对接,远方的人可以加入到一个虚拟的会议室开会,并做会议纪要,纪要可以传输给所有人,可以发给任何一台与云端相联系的打印机打印。

当然了,在元宇宙世界,打印机已经消失了,人类所有的文档,都将会存储在云端,根据需要无缝地在各个终端之间流淌,并发送给需要收到的人。

通过XR设备,人们可以随时随地接入到元宇宙,获取所需的海量数据和文档。

对于元宇宙而言,最重要的一点是,能够把真实世界无缝地传输到世界的任何一个地方,也包括进入虚拟空间。

从体验的角度而言,真实度或者说沉浸感是元宇宙交互体验的成败。

对于元宇宙而言,为了真正实现定义性体验,极度高精度的多路摄像头,极度高分辨率的显示屏,超强的无线通信、物物通信网络,超强的终端算力是决定成败的关键。

鉴于此,我们可以毫无犹豫地得出一个结论,能够实现元宇宙的定义性体验的第一个终端只能是智能电动车。

任何一代智能终端,都将会对应着自己应用生态。

PC机对应着桌面互联网,智能手机对应着移动互联网,智能电动车将会对应着第一个元宇宙,智能可穿戴对应着下一代元宇宙,更便携、移动性更强。

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任何一代智能终端,都会对应着相应的能源供给方式,能源供给方式会决定计算方式,计算方式会决定交互方式,交互方式和通信网络会决定着应用生态。

比如,对于智能手机而言,开创了移动计算和移动互联网,但它的计算和交互都是尤其物理特性决定的。

移动计算,需要解决两个问题:

计算只能是ARM架构。把类PC机的性能的芯片装进一个巴掌大的手机中,除了需要制程工艺大规模的提升之外,节能会成为计算平台最关键的要求,这也是为何ARM架构成为智能手机芯片的标配。

交互只能是触摸屏。移动的输入不能让手机带一个键盘,那是非常傻的解决方案,意味着一半的展示面积只能用来做一件事情——打字。

此外,没有3G网络,就没有移动互联网。

任何一代全新的互联网,必须要基于一个新的智能终端,它需要能够支持新一代的计算,拥有新一代的OS,支持新一代的交互,在新一代通信网络的支持之下,才有拥有全新的应用生态。

对于元宇宙而言,要想实现接近真实的沉浸感,在计算方式上必须要动用高性能计算,在交互方式上必须要通过AR和VR,在移动通信上5G只能是起步。

人类社会的第一个能够让高性能计算在终端上大规模应用和普及的,只能是智能电动车。

这里会有三个核心的门槛只有智能电动车可以跨越:

1.智能电动车可以承受一个高性能计算平台高达数万元的价格;

2.智能电动车拥有庞大的储能可以在很长时间里支持高性能计算;

3.智能电动车拥有水冷系统,能够支持高性能计算的散热问题。

我们可以在现在展开想象,即在某一天,我们可以把一块异常庞大的智能电动车计算平台微缩在一台眼镜之中,一如当初将PC的主板放进了智能手机一样,但这会是多年以后的事情。

在当下,我们也很难解决如何为一个可穿戴设备提供充足的电能问题。

在这里,我们不得不严酷地告诉扎克伯格,依靠OculusQuest2,无法抵达元宇宙的彼岸。

人类社会的第三代智能终端,是智能电动车。而像OculusQuest2这样的设备,会是人类社会的第四代智能终端。

未来的车企本质上是科技公司。

任何一家将自己定位为出行公司的传统汽车制造商,都不大可能真正意义上走进智能电动车的时代。

正如前面所言,当智能电动车是循环能源、无人驾驶及机器人、元宇宙等人类历史上划时代技术和产业的母生态时,对车企所要求的核心能力体系,已经发生了根本性的变化。

为了实现循环能源,包括为后续的可穿戴设备提供移动能源供应,车企需要实现储能、能源电子、能源互联网等整个体系的能力。

为了实现无人驾驶,车企需要深度掌握传感器、芯片、AI和云计算的能力。

现在,我们甚至就可以下结论,未来的车企,将会是地球上最强大的芯片制造公司,最强大的通用AI公司和最强大的云计算公司。

为了实现元宇宙,车企需要深度掌握输入输出设备的硬科技,包括摄像头、显示屏、传感器等核心能力,以及通用AI芯片能力,定义下一代交互的OS能力,区块链能力,甚至是通信能力。

任何一家车企,要想进入到如此激动人心新能源时代、机器人时代和元宇宙时代,或者说生存下来,都需要意识到一个现实,他们需要将自己转型为一家科技公司,打造面向未来的科技树,这些技能包括:

1.新能源技术。能源技术才是人类最重要的底层技术,这些能力中,储能和能源的高效传输,将会变得极其关键。

2.AI芯片能力。

3.通用AI能力。

4.输入输出的硬件能力。包括传感器、摄像头、屏幕等核心能力。

5.OS能力,基于高性能计算和下一代交互的OS。

6.云计算能力。机器人时代和元宇宙时代,基于海量的高精度传感器、5G/6G的通信网络,人类社会需要处理的高并发信息,将会以几何指数的方式增长,智能电动车公司将会成为最大的云计算公司。

7.通信能力。5G通信、局域网、物物通信,都将是极端重要的。在那个时代,我们不仅需要传输信息,还需要大规模地共享算力。

8.区块链技术。当如此之多的信息在流转,当如此之庞大的虚拟与现实融合在一起的元宇宙在流转的时候,区块链技术将是调节其中的“生产关系”的利器。

上述的这些能力,都是人类世界最为通用下一代技术能力,也是一家试图生存下来的车企所需的基础能力。

不得不指出,那些将自己定位为一家移动出行公司的传统车企,是毫无想象力和没有出息的。

打开思路,锐意进取,有节奏地高速完成科技树的生长,是传统车企和新势力们的唯一出路。

总结

对于一个国家和一个社会而言,智能电动车产业的成败,基本上会决定一个这个国家和社会能否在新一轮工业革命中获得成功。

人类社会,正处于第三次技术革命的尾声和第四次技术革命的发端。

技术革命,必然会带来全球范围之内的财富重构,包括不同产业之间的财务转移,不同人群之间的财富转移和不同经济体之间的财富转移,也必然会带来当下全球范围之内的政经格局的紧张。

然而,技术革命的浪潮并不会因为政经关系的紧张而放缓前进的步伐,也不会因为疫情什么的放缓前进的步伐。

与之相反,当整个格局越不明晰的时候,资金会更加疯狂地进入面向未来的产业,从而加速技术进步。

这也是为何,当下全球范围之内的技术公司市值是如此之高。

对于中国而言,智能电动车产业的兴衰,关系着中国在全球范围之内的新兴科技树竞争中的成败。

当然了,我们相信中国智能电动车产业必胜,胜出的更大的概率会是新势力,或者说科技树生长的更好的企业,更未雨绸缪的企业。

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