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安全、节能、环保是汽车工业发展的永恒主题。多年以来，汽车工业的蓬勃发展给人类的交通带来了巨大便利，但随着汽车保有量的增长，也导致交通事故频发、能源消耗过度、环境污染严重等社会问题产生。基于交叉学科，融合多领域的新技术才能解决上述问题已成为国内外研究机构及汽车企业的共识。
针对现代汽车行驶安全与舒适的需求，基于智能交通系统（Intelligent Transportation Systems, ITS）技术的智能汽车（Intelligent Vehicle, IV），可通过对车辆及环境状态的识别与智能化主动安全控制，预防事故发生，提高车辆主动安全性，改善驾驶舒适性，已成为汽车安全与舒适研究的一个重要方向。另一方面，为解决车辆节能与环保的问题，基于天然气、氢能以及电能等非常规车用能源的清洁能源汽车（Clean Energy Vehicles, CEV），正成为国内外学者解决能源、环境问题的研究热点。
智能汽车是指通过搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（人、车、路、云端等）智能信息交换、共享，运用大数据、云计算、人工智能等新技术，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶，具有部分或完全自动驾驶功能，并最终可实现替代人来操作，逐步由单纯交通运输工具转变为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。
多年以来，基于ITS的智能汽车技术的研究一般基于传统的内燃机汽车开展，较难从根本上解决整车燃油经济性、排放性等问题。在碳中和、碳达峰的全球产业技术发展的背景下，如何集成新的动力系统与新的车辆结构，实现在节能、环保方面的性能突破，将成为未来智能汽车技术发展的重要方向。另一方面，目前对于车辆主动安全系统的研究主要集中于车辆稳定性控制，基于智能化主动安全技术的纵向/横向辅助驾驶、行人保护等方面分别进行，如何全面考虑包含纵向、横向以及行人的行驶安全问题，实现车辆自身、车辆-道路与车辆-行人的一体化安全，将是基于ITS的智能汽车技术亟需解决的又一个难题。
清洁能源汽车，是指采用非常规的清洁燃料作为车用动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进且具有新技术、新结构的汽车，主要包含混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）、纯电动汽车（Battery Electric Vehicle, BEV）、燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV）、氢发动机汽车（Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle, HICEV）以及其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类产品。其中，纯电动汽车具有可利用最普遍的电能、车辆行驶零排放、低噪声等优点，已成为目前国内外普遍研究的热点 [1] 。基于电驱动结构的混合动力电动汽车，依靠电池提供的电能与内燃机工作产生的机械能的耦合与协同优化，通过怠速停机、制动能量回收、发动机排量以及工作区间优化等技术降低整车燃油消耗，提高系统经济性，作为传统内燃机汽车与纯电动汽车发展的过渡，已逐渐进入产业化阶段。
对于电动汽车的研究，目前主要集中于整车能量优化与管理、低成本高能量密度动力电池、电机及其驱动技术等与车辆设计与控制相关的方面。相比常规内燃机汽车，电动汽车的重要特点之一体现在与环境的联系更加密切。对于混合动力电动汽车，其电能与机械能的优化分配、与车辆当前行驶的交通环境具有紧密关系，在不同的工况下，最优的能量分配策略可能具有很大的区别 [2] ；对于纯电动汽车，由于电池充电以及电池能量密度限制等问题，使得大规模纯电动汽车的使用与电动汽车充电导航、电网的综合能量管理等系统设计相互影响 [3] 。因此，如何基于环境信息，从多系统的角度对电动汽车能量流动进行统一调度与优化分配，进一步提高电动汽车运行的经济性，是未来电动汽车研究的重要方向。另一方面，由于车载电池能量密度小、质量大，使得车辆节能、环保与车体轻量化设计矛盾突出；此外，电动汽车行驶安全、电池组高压使用安全与碰撞安全等问题亦需要得到有效解决。如何通过有效的手段提高电动汽车安全性，尤其是主动安全性，是其大规模应用需要迫切解决的问题。
纵观目前基于ITS的智能汽车与清洁能源汽车的研究，都主要致力于解决各自领域的突出问题，而如何从多系统集成优化的角度，研究具有最优安全、舒适、节能与环保综合性能的新型车辆，探索相关的共性基础理论，将是未来汽车设计开发所面临的一大挑战。
因此，未来汽车产业需着眼于优先发展安全、节能、环保的新型车辆技术和提供多层次、高效率的交通出行方式。随着汽车科技的进步和智能交通系统的快速发展，汽车产业面临着能源革命、智能革命和互联网革命的重新定义，绿色化（电动化）、智能化、网联化、共享化的发展趋势将对载运工具带来革命性变化，也是未来汽车发展的主要方向。智能化、网联化的清洁能源汽车可以提供更安全、更节能、更环保、更便捷的出行方式和综合解决方案，是国际公认的未来发展方向和关注焦点。
就未来汽车的产品结构形态而言，新能源汽车，尤其是电驱动汽车是智能汽车的最好技术载体平台。首先，由于燃料消耗、环境污染等一系列问题的影响，节能、环保已经成为未来交通方式的基本需求，清洁能源汽车及电驱动汽车已经是产业发展的方向。智能汽车技术的发展未来必然与新能源汽车尤其是电动汽车紧密结合，智能新能源汽车是未来发展的必然趋势，智能汽车和新能源汽车是我国汽车产业技术进步和转型升级的重要突破口。未来的智能汽车不但是载运工具，更是移动的能源存储载体，具备V2G/V2V能源交互功能的智能新能源汽车技术是未来主要发展方向。
其次，车联网是智能汽车重要的赋能工具，未来智能汽车借助借助于高速通信、大数据分析、云计算平台、智能基础设施等新一代信息革命技术，将作为智慧城市物联网络上的一个关键信息交互节点，在汽车全生命周期内扮演移动数据处理终端、个人商务空间和信息服务平台等角色。通过以汽车作为关键信息交互节点的车联网络建设和产业应用，汽车、信息、通信、交通、安防、金融、物流等多行业企业充分融合协作，作为汽车后市场和人们日常生活的服务内容提供商和技术支撑体而存在。未来智能汽车在功能形态上不但是移动的能源存储载体，同时也是移动的数据处理终端、个人商务空间和信息服务平台。智能网联化新能源汽车是中国汽车工业转型升级、实现由大变强的重要突破口。
目前，基于智能交通背景下的智能网联汽车技术与电动汽车技术是解决日益严重的环境污染、能源短缺、道路拥堵、交通事故等社会问题的两大技术主线。随着汽车智能化、电动化技术的不断成熟，尤其是新兴的汽车电子技术、通信技术、大数据平台等技术的进步和应用，融合智能化与电动化的新型先进车辆平台及相关技术得到了广泛的关注和研究。应用ITS技术，能够实现全面的车辆行驶环境识别、智能主动安全控制及交通的智能高效优化管理，提高车辆行驶安全性与舒适性；同时，基于识别的行驶环境信息，可进一步优化新能源汽车的能量分配策略，提高车辆燃油经济性 [4] 。近年来，国内外相关研究机构已开始电动汽车与ITS技术在信息共享及功能集成层面的初步技术探索。
纵观国内外研究，应用ITS技术解决纯电动汽车在行驶过程中的安全、舒适、节能与环保等方面的问题，提升电动汽车的综合性能，已成为国内外学者的共识，目前在系统整体结构设计、纵/横向辅助驾驶、交通系统调度等方面已经取得了部分成果。而如何从车辆、交通与电力多系统融合的角度，解决车辆行驶过程中系统部件安全、“人-车-路”一体化安全性、整车经济性、电池充电与寿命优化、驾驶舒适性和娱乐性与交通、电力系统协同优化等综合问题，在系统整体架构设计、关键理论技术体系等方面还有待进一步的研究。
现代汽车不仅是重要的机电产品，更是高新技术的载体，涉及多领域的基础科学及共性技术问题，其未来发展受到交通安全、能源节约与环境保护等社会要求的诸多制约。目前，国际上正分别从智能汽车（Intelligent Vehicles, IV）、新能源汽车（New Energy Vehicles, NEV）等研究开发领域寻求突破。但如何将智能汽车与新能源汽车有机结合，形成新型的智能汽车结构，是一个值得探索的问题。