推动地面运载工程技术革新，助力汽车大国迈向汽车强国
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石晓辉
前瞻科技
| 前瞻 2025,4(2): 4-7
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推动地面运载工程技术革新，助力汽车大国迈向汽车强国
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石晓辉
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出版时间: 2025-06-20
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石晓辉.
推动地面运载工程技术革新，助力汽车大国迈向汽车强国.
前瞻科技,
2025
, 4
(2)
: 4
-7
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Science and Technology Foresight,
2025
, 4
(2)
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地面运载工程以乘用车、商用车、特种车辆及专用车辆等非轨道导向载运工具为研究对象，通过构型创新、能源动力及控制技术突破、前沿交叉技术融通，提升车辆的机动性、可靠性、通过性、平顺（舒适）性、操纵稳定性、环境友好性、广域环境适应性和自主行驶能力，同时保障运载过程的安全和效率。
汽车产业作为现代工业文明的基石，是国民经济和国防建设的关键基础性、战略性产业，也是中国现代化经济体系的重要组成部分。加强科技自立自强，夯实创新发展基础，通过构建完善的产业梯队和配套体系，积极引领相关产业的转型升级，地面运载工程技术创新已成为引领新一轮科技革命的重要力量。
1 回首过往，谱写辉煌历史
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在国家政策的支持和引导下，中国地面运载工程取得巨大成就。2024年，中国汽车销量突破3 100万辆，已连续16年稳居全球第一。其中，纯电动汽车、插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV）等新能源汽车销量约1 300万辆，连续10年全球领先。
中国在汽车能源动力的“上半场”竞赛中已处于全球领先地位。新能源汽车购车补贴、税收优惠及地方政府对充电设施建设的大力支持，一系列政策组合拳，有力加快了从电池技术研发、电驱动系统到充电基础设施建设等新能源汽车产业全面发展。纯电动汽车领域，中国在电驱动系统、动力电池和电控技术等方面均取得重要突破。混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）和插电式混合动力汽车的市场占比也显著提升。插电式混合动力汽车短途出行主要依靠电力驱动，长途行驶则依靠燃油发动机提供可靠的续航能力，有效平衡了环保性与实用性。这类新型混合动力车型不仅弥补了纯电动汽车在长续航和充电基础设施不足等方面的短板，还在一定程度上降低燃油消耗和排放。
中国在汽车构型设计方面亦取得显著成就。无论是传统燃油车还是新能源汽车，设计上更加注重提升空间利用率、舒适性和安全性。在传统燃油车领域，中国积累了丰富的设计经验，特别是在多连杆式独立悬架、前后麦弗逊悬架等技术领域，并逐步发展出更为复杂的自适应悬架与空气悬架系统。在高端车型中，诸多自主品牌已开始采用自适应悬架技术，它能够根据不同路况自动调整悬架硬度和高度，显著提升车辆的稳定性和舒适性。在电动汽车领域，车身设计方面采用无缝集成电池组和驱动电机的理念，最大化地提升车内空间利用率。同时，通过总体设计，深度整合智能化车载系统、自动驾驶硬件等前沿技术，大幅提升汽车的智能化能力。随着燃油效率和环保要求的进一步提高，轻量化已成为汽车产业的重要发展方向。通过采用新材料、优化设计和创新工艺，车辆得以实现减重和能耗降低。一方面，铝合金、碳纤维或高强度钢等轻量化材料正被广泛应用；另一方面，通过优化车身结构和工艺（如一体化铸造技术）减少部件数量，显著减轻车身重量，从而有效提升续航能力和驾驶性能。
中国全面布局并引导在分布式电驱动、线控底盘、可变构型/可重构（多模态）车辆、自走式模块化平台运输车（Self-propelled Modular Transporter, SPMT）、智能驾驶及星球车等方面的汽车前沿技术探索，并取得一系列创新成果。分布式电驱动系统通过将电机直接集成到车轮或驱动轴，避免复杂、昂贵、低效的动力传动系统，显著提高动力性能。线控底盘技术通过电动执行器替代传统机械连接，不仅显著减轻车辆重量，还提升了操控精度与灵活性。该技术赋予自动驾驶车辆更强的环境适应性，使其可根据实时路况动态调整行驶模式。可变构型/可重构（多模态）技术使得车辆能够根据不同场景和需求，进行灵活的构型调整或重构，以满足多样化的运输任务需求。飞行汽车作为具备低空飞行、陆空两栖运动和垂直起降功能的交通工具，为解决交通拥堵问题、推动城市立体交通发展提供重要解决方案，是低空经济的核心要素。北京理工大学研制的模块化智能分体式飞行汽车和清华大学开发的“猛狮”一体式飞行汽车，以及许多企业推出的相关产品，已经在部分区域示范运行，展现了飞行汽车的巨大潜力。在超大件/重载等极限运输方面，通过SPMT多车协同运输技术，显著提升运输效率和安全。此外，在“下半场”的智能驾驶竞赛中，中国也取得显著进展，许多车型已实现L3级别自动驾驶，部分车型在特定场景下具备L4级别的自动驾驶功能。地面运载工具的科技进步，还有力推动地外星球的勘探研究。中国的“玉兔号”和“玉兔二号”月球车，以及“祝融号”火星车，成功开展了地外星球的巡视工作，为国际航天探索贡献中国智慧与力量。
2 继往开来，布局科技前沿
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为全面建成社会主义现代化强国，党的二十大明确提出要实现高水平的科技自立自强，将进入创新型国家前列作为中国发展的战略目标之一，特别强调要建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国和数字中国。地面运载工程不仅是全球科技竞争的战略高地，其发展水平更是衡量国家综合实力的重要标志。因此，面向制造强国和交通强国的战略目标，攻克该领域的关键技术难题，将成为驱动新一轮技术革命与产业升级的根本动力。
随着环保意识的不断提升和能源动力的转型，新能源的应用正成为地面运载工程的重要发展方向。在未来的地面运载工程中，能源的多样性与互补性将成为关键因素。未来的地面运输工具可能集成利用二次电池、氢能、生物燃料等多种能源形式，实现协同高效工作。
地面运载工具的构型设计直接决定其核心性能，既需要不断演进以适应日益增长的效率、舒适与环保要求，还需具备应对未来挑战的灵活性。首先，自动驾驶技术正从根本上重新定义车辆。未来的构型设计必须超越传统的行驶功能，深度集成感知、计算与通信系统，使车辆成为交通系统中的一个协同节点。其次，轻量化是提高能源利用效率的另一个关键，复合材料有望在车身和结构设计中得到广泛应用。
未来汽车将呈现模块化、电动化、多功能化及智能化的显著特征。电动汽车的动力系统将更加灵活精准，根据需求动态调节电机输出，从而提升车辆的操控性和动力性能。线控底盘技术与智能驾驶系统的结合，使得车辆能够根据路况、驾驶者需求及自动驾驶系统的指令，动态调整车身姿态，进一步增强安全性与舒适性。可变构型/可重构（多模态）技术使得汽车能够根据不同使用需求灵活配置。例如，在城市交通中，车辆可以作为小型城市车使用，而在长途旅行时，它可以转换为宽敞的休息舱。车内空间、座椅布局乃至车身结构，均可根据需求进行动态调整，以适应不同场景的使用要求。随着智能化水平的不断提升，SPMT将具备自主导航和路径规划能力，大幅提升运输效率与安全性。分布式电驱动技术则通过独特的结构和驱动方式，重新定义车辆工程知识体系，为超大件及重载货物的道路运输等特定需求场景提供创新的解决方案。随着人工智能、大数据、5G和物联网等技术的迅猛发展，智能驾驶系统将逐步从辅助驾驶向完全自动驾驶过渡。未来的智能驾驶汽车将具备完全自主的驾驶能力，能够在复杂环境下处理各种突发情况，并实现车与车、车与路、车与云之间的实时信息共享。这不仅将深刻变革人类的出行方式，亦将推动形成更高效、安全的交通管控体系。
地面运载工程是现代科技的重要载体，它的发展涵盖能源动力转型、构型设计优化及前沿技术融合等多方面。随着相关技术领域的发展，地面运载工程正朝着更加智能、高效和环保的方向迈进。未来，能源动力的多样性、构型设计的创新以及新技术的涌现与赋能，将推动地面运载系统的深刻变革。这不仅会将重塑人类的出行体验，更将为构建更加美好的交通系统奠定坚实基础。
习近平总书记在党的二十大报告中强调，要加快实施创新驱动发展战略，激发自主创新潜能，培育鼓励创新、包容创新的深厚土壤，推动高水平科技自立自强，并打赢关键核心技术攻坚战。以习近平总书记的重要讲话精神为指引，《前瞻科技》2025年第2期地面运载工程专刊，聚焦汽车科技前沿，深入分析能源动力、构型设计和未来技术等领域的国内外现状、关键技术和发展趋势，期待为相关研究机构和决策部门提供有价值的技术参考，助力加速实现汽车强国梦想。
客座主编
重庆理工大学教授
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2025年第4卷第2期
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- 出版时间：2025-06-20
- 发布时间：2025-06-26
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表12种不同金属材料的力学参数
| 科 Family | 属数 Number of genus | 种数 Number of species | 占总种数比例 Percentage of total species (%) | 属 Genus | 种数 Number of species | 占总种数比例 Percentage of total species (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 鹅膏菌科Amanitaceae | 2 | 11 | 5.26 | 鹅膏菌属 Amanita | 10 | 4.78 |
| 小菇科 Mycenaceae | 2 | 12 | 5.74 | 丝盖伞属 Inocybe | 5 | 2.39 |
| 多孔菌科 Polyporaceae | 8 | 14 | 6.70 | 蜡蘑属 Laccaria | 5 | 2.39 |
| 红菇科 Russulaceae | 3 | 23 | 11.00 | 小皮伞属 Marasmius | 6 | 2.87 |
| 小菇属 Mycena | 11 | 5.26 | ||||
| 光柄菇属 Pluteus | 5 | 2.39 | ||||
| 红菇属 Russula | 17 | 8.13 | ||||
| 栓菌属 Trametes | 5 | 2.39 |
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