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在以信息技术为代表的新一轮科技革命和产业变革的大背景下，汽车产业整体上正向着“低碳化、信息化、智能化”的发展方向前进。而在2016-2018年，汽车产业与移动互联、大数据、云计算、人工智能、新材料等的融合加速发展，在一定程度上来说，全球汽车产业面临的技术变革和产业创新比过去20年还要更多。
国际主要汽车企业发布了全新的新能源汽车发展规划。 随着电池等核心技术的不断发展成熟，各主要国家政策导向的驱动，整个社会认知度和接受度的持续提高，充电基础设施的不断完善以及《巴黎协定》的签署和“柴油门”事件等的影响，电动汽车发展的预期不断增强，一大批新进入的整车企业、电池企业等希望在汽车产业几十年不遇的大转型中谋得大发展，传统汽车企业和能源企业也不得不积极应对、谋求转型。要想在未来汽车产业中占据一席之地，电动化转型已经变成了必选项，全球整车企业关于电动化目标的声明汇总见表1-1。
表1-1 全球整车企业关于电动化目标的声明汇总
资料来源于《中国汽车产业发展报告2018》。
我国新能源汽车产业化的初步成功，以及新能源汽车双积分政策的实施，在推动汽车企业的电动化转型方面也发挥了重要作用。 我国新能源汽车的示范推广自2009年实施的“十城千辆”新能源汽车推广应用示范工程开始，顺利实现了新能源汽车从研发向产业化发展阶段的转型。截至2017年底，新能源汽车年产量接近80万辆，保有量达到180万辆，全球占比均达到了50%，在全球范围内来看，我国新能源汽车产业取得了突破性进展（图1-2），这也是国内外加速电动化转型的重要驱动因素。此外，在后补贴时代接续新能源汽车财政补贴政策的新能源汽车双积分政策也成为各主要车企加速电动化转型（图1-3），加快新能源汽车市场化步伐的重要驱动要素之一。
图1-2 中国成为驱动世界汽车产业电动化转型的中坚力量
注： 数据来源于中国汽车工业协会、MARKLINES相关数据。
图1-3 新能源汽车双积分政策驱动汽车企业加速电动化转型的步伐
人工智能是未来科技发展的重点方向及各国的发展战略。经过对算法研究的知识准备与硬件计算性能的提升，人工智能正在迎来新一波的发展热潮。人工智能的发展，对自动驾驶领域的车辆智能计算平台体系架构、车载智能芯片、自动驾驶操作系统、车辆智能算法等关键技术以及车辆智能化平台的发展提供了重要支撑，并大大加快了车辆网联化的发展。
传统汽车制造商则纷纷发布智能网联汽车发展规划，加快产品的智能化和网联化转型 （图1-4）。其中，丰田、宝马、沃尔沃、通用等在其发布的智能网联汽车发展规划中，多数选择了在2017-2018年推出部分自动驾驶产品（PA 级），基本具备全自动泊车、拥堵跟车、集成式自适应巡航等功能；2019-2020年，推出有条件自动驾驶产品（CA级），主要具备限定条件高速公路自动驾驶、限定条件城郊道路自动驾驶等功能；2021年及其后推出高度或全自动驾驶产品（HA/FA）。国内汽车企业（如一汽、上汽、东风、长安、北汽等）在智能网联汽车产品发展的时间表方面与国际汽车企业的时间表基本一致见图1-5，在网联化方面于2018年实现了车载移动4G网联的规划。
图1-4 国际主要汽车企业的智能网联汽车发展规划
注： 数据来源于中国智能网联汽车产业创新联盟。
图1-5 国内主要整车企业的智能网联汽车发展规划
注： 数据来源于中国智能网联汽车产业创新联盟。
汽车网联化（V2X）成为连接“人、车、路、云”等多元素于一体的新一代汽车技术。汽车网联化具有重要的经济和社会效益，特别是在缓解汽车社会问题方面效益显著。相关研究表明，汽车网联化可以带来交通事故下降90%，交通燃油经济性提高20%~30%，道路交通效率提高10%。因此，各国都非常重视汽车网联化的发展。美国支持汽车网联化的特点是“强装+部署指南+大规模测试示范”，交通部强制安装基于DSRC的V2V通信，并组织大规模城市级测试示范，联邦公路局V2I部署指南。日本支持网联化的特点是“政府企业联合推动+将V2X纳入战略规划”，日本政府和企业联合推进智能道路计划，日本内阁将V2X纳入《SIP（战略性创新创造项目）自动驾驶系统研究开发计划》。欧洲支持汽车网联化的特点是“C-ITS战略+平台推动”，欧盟委员会发布欧洲合作式智能交通系统战略，提出在2019年商用C-ITS，并大规模部署网联汽车，搭建C-ITS合作平台来指导具体的工作。我国政府也在积极推动汽车网联化的发展，各个部门结合自身业务积极推动，工信部提出明确LTE-V2X产业实施路径及未来的5G阶段的V2X通信整体发展规划，交通运输部开展智慧公路与国家交通控制网试点，公安部建设智能交通综合测试基地，并在无锡开展城市级示范，国家发改委编制了《智能汽车创新发展战略（征求意见稿）》。
从产业界来看，全球汽车企业、科技公司等也在积极加速发展汽车网联化的发展，并呈现出以下九大趋势：①网联汽车将成为移动大数据终端，网联汽车的数据量已经从2013年的10MB增加到2018年的5GB，而2013年仅有2%的汽车数据有货币价值，未来汽车大数据的货币价值潜力巨大；②5G网络将加快汽车网联化的增长速度，其高速网联数据传输速度可比LTE增加70%，并成为实现高度自动驾驶、无线传输和实现混合VR的基础；③信息娱乐HMI正在快速演变成整体驾驶舱HMI，HMI正成为特征集成、特征体验、驾驶人操作负荷管理等汽车信息物理融合高科技产品，整体智能驾驶舱将是OEM信息娱乐系统研发的主要发展趋势；④远程通信技术正在成为汽车网联化核心技术，基于安全和信息隐私的远程通信技术不断嵌入到汽车网联产品中；⑤OEM开始专注于汽车生活特征集成领域，突破汽车网联服务界限；⑥汽车网联化标准日趋完善，美日欧均基于DSRC各自制定了一套完善的汽车网联化V2X技术标准，我国也初步形成了一套基于LTE-V2X的汽车网联化标准；⑦各国政府规划商用频段支撑汽车网联化发展；⑧各国积极开展汽车网联化应用场景研究；⑨组织了大规模测试评价和示范活动。
全球汽车制造商和供应商都在大力推动网联汽车的商品化发展（图1-6），并重点放在了安全、出行、销售、售后、新业务等方面。此外，消费电子巨头和无线装备提供商也纷纷进入网联汽车这个未来的大市场（图1-7），如丰田推出了连接导航仪和智能手机的SDL（Smart Device Link）服务；法雷奥推出了在视觉上扫除障碍物的网联计算机视觉摄像头“XtraVue”系统，其结合远程信息处理系统天线、激光扫描仪与摄像头的图像识别体系，整合多个摄像头的信息进行图像处理，从而提供超出驾驶人视野范围的所有信息，博世则面向出行服务，推出了车联网服务、组件和云平台。
图1-6 全球汽车网联化进入商品化发展阶段
图1-7 全球消费电子纷纷进入汽车网联化市场
在新一代信息技术和制造业深度融合的大背景下，数字化通过借助数字化虚拟和仿真、云计算、大数据、物联网、传感器、控制器等技术对汽车产业的全面渗透和改造，开始推动汽车制造向软硬结合、虚实结合方向发生着根本性变化，这将带来汽车产业的产品、技术、模式、业态的深刻变革，带来汽车产业格局的调整和重构，推动汽车产业进入以数字化为特征的崭新发展阶段。
汽车产业开始向着数字化时代迈进，信息物理系统（Cyber-Physical Systems,CPS）的引入出现了数字零售、互联供应链和车联网的概念。汽车企业可以有效地将核心应用和各个利益相关者结合起来，推动基于网络的研发、设计、制造和服务一体化，如图1-8所示。在未来的数字化工厂里，汽车的整个制造过程将尽可能减少人机交互，通过自动排产、智能物流、自主优化等方式，按照客户需求生产定制化产品，最终实现“数字化”时代向“智能化”时代的转变。
图1-8 整车工程开发项目的全周期过程示意图
注： 资料来源于麦肯锡。
基于数字化技术的汽车设计、制造、服务一体化是以网络与系统为基础，以数据流动和信息交互为特征，通过利用互联网、云计算、数据挖掘、大数据技术、异地协同管理等先进网络支撑技术，将汽车策划、研发、生产、销售、服务等环节有机地联系起来，建立统一的产品生命周期管理及数据集成体系，即形成“设计-制造-销售-服务-设计”闭环一体化工作模式（图1-9），这对汽车技术水平、产品质量和服务水平的提高都将具有重大意义，也代表了汽车服务数字化的发展趋势。
图1-9 基于数字化技术的汽车研发、制造、服务一体化
注： 资料来源于中国工程院《基于网络的设计/制造/服务一体化技术发展战略研究报告》。
在新的数字化竞争时代，汽车产业的数字化需求主要体现在以下几个方面：①通过基于模型的企业（Model Based Enterprise，MBE）的虚拟仿真设计和制造，可以大大提高新产品的研制效率，缩短研发和上市周期；②基于工业大数据平台和相关供应链关系管理（Supply Chain Management，SCM）的集成，实现供应链和整车制造过程的无缝对接；③基于实体工厂和虚拟工厂通过大数据平台交互可提高整车装配和生产的质量和效率；④借助数字化的车联网平台实现产品服务的延伸和价值链的提升；⑤个性化产品定制，实现柔性制造。
随着科技的发展和消费者消费观念的变化，人们希望始终保持在线状态，并以自然和直观的方式与外界互动，这种生活习惯的变化在智能手机的发展中愈加明显。未来，消费者对汽车拥有的观念将逐步减弱，并且转为按需购买出行服务，随着智能网联技术的发展，消费者将从驾驶中解放出来，并带来一个庞大的乘客经济，特别是在车辆软件、大数据、移动互联、自动驾驶等技术的推动下，从“汽车即资产”到“汽车即服务”的转型将更快到来（图1-10）。相关研究表明，未来在移动出行服务市场将为汽车产业带来30%甚至100%的增量。
图1-10 数据驱动的商业模式的变化带来产业价值链变革
汽车企业和科技公司纷纷布局未来移动出行领域。正是看到了这一重大发展机遇，同时也面临新进入者的竞争，2015年以来，国内外主要的汽车制造商纷纷加快在移动出行服务领域的布局，并将自己从汽车制造商重新定义为出行服务商。随着移动出行服务企业战略的设施，在未来10年，移动出行服务将在全球形成一定的市场规模。同时，一大批科技公司也纷纷进入移动出行服务领域，滴滴、优步、Lyft以及Zipcar等网约车服务以及汽车共享服务的普及，强化了人们对车辆的观念从保有车辆转变为按需出行的预期。由此，移动出行领域竞争合作态势已基本形成，如图1-11所示。
图1-11 全球科技创新催生汽车产业链重大变革
丰田汽车在丰田智能中心、大数据中心、金融及计算中心等基础之上，推出了集成出行服务所需主要功能的出行服务平台MSPF。在合资合作方面，对Uber进行了投资。丰田在移动出行战略转型方面的标志性进展是在2018年国际消费类电子产品展（CES）上推出了新一代移动服务（MaaS）电动汽车e-Palette Concept，如图1-12所示。应用了电动化、互联化、自动驾驶等先进技术的MaaS专用新一代电动汽车，适用于移动、物流、产品销售等各类服务场景，从而为人们的日常生活提供了全新的移动解决方案。
图1-12 丰田新一代移动服务e-Palette概念车
戴姆勒公司在2008年开始启动出行解决方案“CAR2GO”。会员可以通过手机应用软件（APP）完成查找、预定、支付等程序。截至目前，“CAR2GO”项目已在全球30个城市提供汽车共享出行服务，拥有了130万会员。宝马集团在其发布的“第一战略”中把出行服务作为传统汽车业务之外的一个发展重点，聚焦科技创新、数字化、可持续出行，推出的“DRIVE NOW”汽车共享计划在国际上取得了初步成功。大众公司在《携手同心——2025战略》中，提出将在2025年致力于成为全球出行服务提供商的领导者。在具体实施层面，大众设立了专注于出行服务的品牌“Moia”（图1 -13），将其作为集团第13个品牌进行重点打造。同时，瞄准欧洲最大的出行服务商Gett进行了3亿美元的战略投资。
图1-13 大众Moia城市共享出行用车
相关政府和机构也在推动与未来移动出行相关的愿景和议程。 在政府层面，欧盟发布了《欧盟安全、低碳、高效和经济的移动出行议程》（图1-14），旨在加强欧洲移动出行部门的竞争力，促进就业、经济和投资增长，同时解决移动出行所面临的的紧迫社会问题，并将欧洲塑造成为移动出行的全球引领者。日本汽车工业协会在其制定的《出行愿景2030》（图1-15）中，提出了未来出行生态系统的框架，旨在通过行业内外协调举措，打造移动出行的未来。
图1-14《欧盟安全、低碳、高效和经济的移动出行议程》
图1-15 日本汽车工业协会提出的《出行愿景2030》
智能网联汽车可以直接提高道路运输的效率、大幅度减少拥堵、保证交通安全，是解决当前城市发展中所遇到问题的重要途径。以智能网联汽车为基础，进一步建设智能交通系统和智慧城市（图1-16），可提供更加完善的城市化综合解决方案，无疑是促进社会经济发展的一大推力。基于此，各国都高度重视智能网联汽车和智慧城市的发展。
图1-16 欧盟智能网联汽车、智能交通和智慧城市发展愿景
智慧城市是未来城市发展的方向，智能网联汽车作为智慧城市的重要组成单元，两者之间具有重要关联，如图1-17所示。智慧城市最重要的组成部分是智能交通系统，在互联网、大数据等新技术快速发展的智能化时代，实时互联、自动驾驶的智能交通才能满足人们智慧、安全兼具娱乐的出行选择。而智能交通系统则直接依托于智能网联汽车，只有以智能网联汽车作为载体，才能真正实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与人员、车辆与智能家居、车辆与云端、车辆与能源系统的多方面互联，充分满足人们的出行需求和整个城市的发展效率需求。
图1-17 智能汽车、智能交通、智慧城市正逐渐深度融合
智慧城市需要将能源网、交通网以及信息网“三网融合”，如图1-18所示。这三个网都与未来的智能网联汽车密切相关。未来智能网联汽车将基于新能源汽车开发，实现与能源网的联系；车辆作为交通系统的基本元素，天然地与交通网有密切关系；未来智能网联汽车作为人类出行的移动终端，又承载了信息载体的功能，直接与信息网相关联。能源网、交通网、信息网构成了智慧城市的基本框架，智能网联汽车则是填充框架的重要元素。基于智能网联汽车和智慧城市的融合，还将推动共享经济的发展。
图1-18 基于SVSTSC融合的新一代创新出行服务（MaaS）
基于智能网联汽车（SV）、智能交通（ST）和智慧城市（SC）深度融合的发展趋势，国内外汽车企业和科技公司均在打造面向SVSTSC深度融合的产业生态，如图1-19所示。典型汽车制造商通过向出行服务商转型，提供出行服务，实现与智能交通的融合，相关科技公司则通过提供数据服务、位置服务等提供出行服务。
图1-19 典型汽车企业和科技公司正在打造面向SVSTSC融合的产业生态
相关宏观政策环境的变化，甚至是政策动议或政策预期的变化都会对节能与新能源汽车技术路线带来显著的影响。2017-2018年度，在世界范围内来看，对汽车技术路线图可产生显著影响的宏观政策环境有欧洲相关国家启动禁售燃油车的动议，美国特朗普政府有可能放宽企业平均燃油经济性标准，中国开始实施新能源汽车双积分政策。
欧盟相关国家禁售燃油车的动议大大增强了汽车电动化加速转型的预期，同时，推动了柴油乘用车市场份额的持续下降，预计此电动汽车和柴油车“一增一减”的效应，将在很大程度上影响汽车厂商及社会各界的预期，并改变汽车产品和技术结构。根据国际能源署的报告，欧盟的柴油乘用车的市场份额从2017年上半年的42.5%显著下滑至2018年上半年的36.5%，其中，英国市场柴油乘用车的市场份额大幅下降了30%。
美国总统特朗普为兑现在竞选总统期间的诺言，提出了冻结企业平均燃油经济性标准的动议。美国环保署在2018年下半年正式提出了在2020-2026年冻结燃油经济性标准的方案。该项政策当前还在征求意见阶段，一旦实施，也将显著影响节能与新能源汽车产品技术发展路线，新能源汽车的市场化推广速度将明显下降。
《节能与新能源汽车技术路线图》确定的“低碳化、信息化、智能化”的发展方向，以及节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车动力电池、汽车轻量化、汽车智能制造七个关键技术领域，与国际汽车产业和技术发展方向总体一致。
汽车电动化、智能化、共享化的融合发展需要引起新的关注，特别是在共享化的发展，与电动化、智能化的两两叠加，以及共享化与电动化、智能化的三者叠加，可能给汽车产业结构、产品结构、商业模式等带来显著甚至巨大的变化，进而对汽车低碳化、信息化、智能化技术的发展和应用带来显著影响。在《节能与新能源汽车技术路线图》后续的年度评估，以及面向2035年的全新的技术路线图的编制时，无论是未来的汽车产业规模，还是汽车产业组织结构、产品技术结构，都应将汽车共享化发展作为重大的影响变量来看待。
新一代移动通信技术、大数据、云计算等新兴技术带来了人、车、路、城市等系统的深度融合，智能网联汽车、智能交通、智慧能源、智慧城市等系统之间的协同和融合发展上升至全新的发展阶段，这要求在汽车的电动化、智能化、共享化之间取得协同发展，还会对下一代的车辆、道路、能源、信息基础设施、城市等不同系统之间的融合带来新的需求，因此，必须站在系统工程的高度来看待未来智能网联汽车、智能交通和智慧城市的协同发展。具体到节能与新能源汽车技术路线，在未来的全新研究和编制过程中，注重不同技术路线的协同发展将成为必然选择。