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World Electric Vehicle Journal：汽车工程新范式

已有 783 次阅读 2026-9-26 17:43 |个人分类:学术软文|系统分类:论文交流

在全球能源转型、人工智能技术快速发展和交通电动化持续推进的背景下，传统汽车工程正在向以智能电动汽车为核心的新型工程体系转变。汽车不再只是传统意义上的交通工具，而是逐步演变为连接能源系统、信息系统、交通系统和社会需求的智能移动终端, 能够自主演化的智能体。近日，由中国工程院院士陈清泉教授领衔，香港理工大学与香港城市大学团队在World Electric Vehicle Journal 期刊发表文章“New Paradigms in Automotive Engineering”，系统提出未来汽车工程发展的新范式，并以中国新能源汽车产业为代表场景，探讨其工程实现路径与产业发展意义。

图1. 人工智能辅助的汽车、能源和通信工程协同模型

研究过程与结果

文章指出，未来汽车工程正在形成三个相互关联的发展范式。

第一是“心脏”革命。传统汽车以燃油发动机为核心动力源，而智能电动汽车则以电动机、动力电池和电力电子系统为核心，实现了能源利用方式的根本转变。由于电能具有双向流动特征，电动汽车不仅是能源消费者，也可以通过车网互动参与电网调节，成为智能电网中的移动储能节点。在乘用车和商用车的各种应用场景下，做到电动汽车和电网之间的友好互动，达到两者利益最大化。

第二是“大脑”进化。随着高性能芯片、车载操作系统和人工智能算法的发展，汽车正在拥有更强的感知、判断、学习和辅助决策能力。未来车辆将不再只是被动执行驾驶员指令，而是能够根据道路环境、用户习惯和交通状态进行智能分析与动态优化，从而提升驾驶安全性、能源利用效率和个性化服务水平。

第三是“网络”融合。文章认为，汽车产业的升级不能只依赖单一车辆性能的提升，而必须从系统层面理解汽车与能源、信息、交通和社会之间的关系。陈清泉院士提出的“四网四流”融合理论为这一转型提供了重要分析框架。其中，“四网”包括能源网络、信息网络、交通网络和人文网络，“四流”包括能源流、信息流、物质流和价值流。该理论强调通过多网络、多要素的协同运行，实现经济价值、社会价值和生态价值的统一。

图2. 电动汽车的主要特点和发展趋势

图3. 四网四流理论框架

为更清晰地展示未来智能电动汽车工程的发展逻辑，文章构建了系统性的研究框架与技术路线图。如图所示，未来汽车工程的变革首先体现在车辆自身核心能力的重塑。在此基础上，未来汽车将进一步嵌入“人—车—路—云—星”协同系统之中。其中，“人”代表以用户体验和出行需求为中心的发展目标，“车”是电动化、智能化和网联化的移动平台，“路”提供智能交通基础设施支撑，“云”负责数据、算法和系统智能的汇聚与优化，“星”则通过通信和定位能力提升系统覆盖范围与协同效率。

电动汽车革命的目的是：1. 保障能源安全；2. 促进环境保护和碳中和；3. 开创新产业链；4. 给科学家迭代的机遇；5. 造福人类和子孙后代。

图4. 未来智能电动汽车工程的研究框架与技术路线图

围绕这一系统架构，人工智能辅助驾驶将经历从感知智能到认知智能，再到更高水平自主学习能力的发展过程。与此同时，未来能源生态也需要同步建设，包括光伏、储能、充电、换电、车网互动和氢电互补等多种能源形态的协同布局。最终，高能量密度电池、高效率电驱系统、宽禁带半导体功率器件和智能热管理等核心技术，将为智能电动汽车的高性能运行和可持续发展提供基础支撑。