重型卡车、拖车和客车未来发展之路

运输业不断向前发展，工程师通过在日常工作中的识别和采用新的技术来迎接新的挑战。为了应对人们在排放和环境、安全、燃油效率以及法规要求等方面的数据应用日渐增长的担忧，这些新型数字技术正在逐渐形成。

人们预计其中一些趋势将极大的影响诸多关键细分市场，包括卡车和客车、汽车、船舶和铁路。未来5年，排放标准、燃油效率、电气化、智能、网联汽车以及自动驾驶汽车将成为行业发展方式的主要趋势。

排放标准是影响新型商用卡车和客车的最重要的全球趋势之一。在全球范围内，重型车辆的排放标准一直落后于汽车和轻型汽车，这种情况正在慢慢发生改变。2016年，有近85%的轻型车辆需要达到燃油经济性标准，相比之下，重型车辆只有一半，然而，到2019年在全球销售的重型车辆中，有70%符合燃油经济性标准的汽车销往了已颁发车辆能耗法规的地区。

针对商用卡车和客车的温室气体排放，全球环保署推出了接下来两个阶段的排放标准，计划于2021年至2024年生效。这些标准涵盖了2018-2027年部分拖车车型，以及2021-2027年所有半挂式卡车、大型皮卡、货车、客车和非道路交通车辆车型。一旦实施，这些新标准会降低车辆的二氧化碳排放和油耗。

虽然渐进式技术有望助其达到2021年的标准，但2024年的标准将给整个汽车数据类科研企业带来更大挑战。这一新规要求排放量减少20%，在众多被纳入考虑范围的新技术中，大多数重型卡车的原始设备制造商都在考虑48V电气架构取代目前的12V或24V系统。

他们也在寻找减轻卡车和拖车重量的方法，轻量化趋势的重要性日趋增加，部分原因是电池重量，随着卡车逐渐电气化，增加电池数量不失为增加行驶里程的一种方法，但这会增加重量，因此，卡车每减少一公斤重量，就可以增加一公斤电池重量。

组合式拖拉机、牵引拖车必须遵守环保署的新规，因为他们的重量和牵引力是造成车辆碳排放和油耗的主要因素。为了减少这些影响，目前人们正在研究空气动力学装置、轻量组件和轮胎自动充气系统。

目前，国内大多重型车辆已经安装实时在线监测的汽车OBD排放终端，以速锐得H6S、华为TBOX、雅讯TBOX为代表，覆盖全国各大城市，安装于从省级到地级市的重型卡车，针对汽车OBD环保排放实时的数据监测，超标有预警，在线有数据。

另一个全球趋势是电动车辆的采用，尤其是在城市公交中的应用。比如国内绝大部分城市的公交系统都采用了纯电动公交车，国内运营着全球98%的电动客车。这相当于中国城市客车总量的17%。相比之下，欧洲城市的电动客车仅占其城市客车总量的10%，预计到2030年底，这一比例将达到20%，截至2018年年底，尽管美国已有9%的运输机构正在运营或者订购电动客车，但它仅占美国公共交通巴士总量的0.5%。以加州电气化程度最高，如果你到洛杉矶盆地地区，就会发现，那里的空气质量是最差的，他们非常努力地想让空气变得清洁，并采用替代燃料产品。最近他们已经获批购买95台电动客车，以便到2030年拥有一支电动车队。除电气化外，我们还看到美国也在使用天然气公交，因为它的排放量较低。

目前，中国正在生产和销售电动卡车，其他全球制造商也在开发电池驱动和氢燃料电池车型。我国还引入了由氢燃料电池驱动的轻型电动商用卡车车队，在国内佛山，已经有500辆氢能源客车实现城市运营，韩国和日本也在计划在重型卡车上应用这一技术。2019年底，加州和其他7个州承诺加快采用零排放和重型车辆。国内，速锐得已经掌握了特斯拉整车控制策略，也掌握了丰田氢能源车整车控制策略，为以后对新能源电动汽车、氢能源汽车的数字化科学研究，提供了大量的数据样本。

尽管有了这些新技术，但预计到2040年，在美国新销售的所有中型和重型商用卡车中，柴油驱动卡车仍将占据三分之二的比例，这主要源于“清洁柴油”燃油效率和混合动力技术的进步。越来越多的城市正在定制自己的车辆排放限制措施，这些措施与上述标准结合起来，有助于在城市范围内实现零排放运营模式。很快，人们将根据地点或工作性质，把非柴油驱动车辆安排在合适的地方，确保物尽其用。

其中就包括电池驱动的小型运输卡车，并将除车辆本身之外的工程因素纳入考量。运输卡车的电气化需要完善的基础设施作为依托，因为不像特斯拉汽车那样，插到插座上2小时就能完成充电，对于运输车队而言，不是一辆车进入充电站，而是10辆、20辆，甚至数百辆卡车同时接入电网进行充电，因此，基础设置至关重要，基于卡车的换电运营模式，可以节约土地成本。

给重型卡车加装安全装置的趋势仍将延续，有部分原因是由于驾驶员持续短缺，而安全装置，如应对交通堵塞的预测巡航控制，则是吸引驾驶员的一个重要因素，新型卡车的另外一个安全趋势是实时报告，如远程的TBOX上报的数据预警信息和远程诊断及维修计划等，这得益于车辆网技术的发展。该技术使卡车成为“智能卡车”卡车上的远程信息处理系统得以实现远程数据采集、远程预警、远程避险、远程诊断、无线软件升级和第三方软件集成等等。预计未来新的无线升级技术将不仅应用于发动机，还将应用在变速箱等卡车组件，生成多个基于CAN数据的控制器，实现智能控制与预警、反馈、动作测试等等，通过给车队发送关键信息，进一步减少了卡车的停机时间。

戴姆勒卡车配备400多个传感器用TBOX收集相关部分数据，之后这些数据将传送到司机和车队运营平台，全流程查看车辆的健康状况、运行工况、预警安全及路径规划等等，按照对应里程计算出下次保养时间及发动机健康、零部件健康、轮胎磨损、发动机监测，并根据数据报告知道你哪些需要维护，保证车辆使用高效、健康。运营车队需要拿到这些数据，一般有两种方式，一是汽车厂家授权CAN矩阵协议，二是通过后装CAN总线数据适配方式获取这些CAN数据难题。

联网卡车技术的另一个重要优势是物流数字化，这种不断增长的趋势是将单台卡车集成至货运管理系统，从而最大限度地提高系统中每台联网卡车的运送量，并实施跟踪每一笔货运，保证车载满载情况，它使货物更快进出配送中心，减少空车回程数量。鉴于全球平均每天需要运送8500万件包裹，因此这项技术对成功实现高效的全球货运至关重要。此外，物流业的排放占全球排放总量的13%，数字化有可能通过更少的卡车来实现更多的运输，从而降低排放量。

特种车辆对此有更大的需求，例如消防车、救护车等行业性用车，加装控制器、外设以及周边需求，是一个隐形市场，无论在平台管理、车队管理、调度运营、底层数据获取、车辆维保以及基于此类开发的应用层需求仍在持续进步，随着科技的更新、设备的更新、作业流程的更新，一路打怪升级一样，让更多细分行业和领域沐浴着便捷高效的科技之光。

3D打印的趋势刚刚进入重型卡车制造业，主要用于原型部件等金属3D打印，这是因为大批量需求决定了它的生产过程。业界人士继续寻找轻量而坚固的材料，一些部件供应商则已经尝试3D金属增材技术。

全自动驾驶卡车，即无人驾驶卡车，预计2030年能投入使用。于此同时，这项技术也在不断发展，目前，国内就有不少的商业应用，比如扫地机器人、环卫车、定点线路的矿卡等等，一些公司正在国内道路上测试他们的原型卡车，同时，驾驶室里配备一名安全驾驶员。没有配备安全员的自动驾驶卡车或者机器人，也都配备了TBOX，当检测到意外情况，TBOX可以通过CAN或者其他关闭组件，关闭卡车或者机器人的工作。他们的自动驾驶卡车在卡车外部安装了传感器、摄像头、毫米波雷达和激光雷达等设备，他们通过CAN总线、光纤等于驱动卡车内部的AI超级计算大脑连接。这些卡车逐渐部署到各地，可能会从货运码头、物流中心、港口、工业园区等开始，所有这些区域皆是全自动化运作，到2025年左右，这些技术才会用于商业卡车领域，届时，每辆卡车配备的是安全员，以处理一些特殊情况，例如长距离行程、从匝道入口到匝道出口、从枢纽港到枢纽港等，驾驶员仍需处理尚未实现自动化初始装载和最终交付，实现自动驾驶卡车全流程管理。

高级城市巴士服务的增长是影响客车设计的另一个趋势。与传统的2X2座位相比，这些巴士价格贵，配备2X1的座位，与火车头等舱有点类似，并且巴士上会提供娱乐流媒体、完备的浴室、餐饮、私人睡眠舱、休息室、服务人员、餐桌椅和躺椅等，这类巴士正在吸引新的、更富裕的客户，包括那些本来会乘飞机出行的人群。如果传统出租车能转型到高级城市小巴，我相信有更多的人愿意体验。