“自動駕駛的輪胎產(chǎn)品藍圖在未來20年將進一步發(fā)展”。倍耐力全球研發(fā)和Cyber輪胎副總裁皮耶安杰洛·米薩尼（Pierangelo Misani）近日就自動駕駛輪胎的發(fā)展表示。

隨著自動駕駛及新能源汽車的快速發(fā)展，各輪胎企業(yè)也在自動駕駛汽車專用輪胎方面積極布局。近兩三年，自動駕駛輪胎的宣傳火熱，頭部輪胎企業(yè)也都推出了自己的概念性產(chǎn)品，但到目前為止，尚未有一款針對自動駕駛汽車的輪胎應(yīng)用上車。

自動駕駛時代，輪胎會變成什么樣？未來前景幾何？還有哪些技術(shù)難題？到底什么時候能應(yīng)用？

輪胎不再只是圓的

“想象一下，一旦自動駕駛開始普及，原先輔助我們辨別道路情況的車內(nèi)車外后視鏡、車燈等配件或許就失去了原有的作用，等待他們的結(jié)局或許是被淘汰。” 東京德勤會計師事務(wù)所合伙人周磊表示。

現(xiàn)實的確如此，攝像頭取代反光鏡片已經(jīng)成了汽車后視鏡的趨勢，雷克薩斯ES和奧迪e-tron等車型都推出了數(shù)字后視系統(tǒng)，甚至在商用車上，奔馳Actros旗艦卡車也采用了數(shù)字后視系統(tǒng)。

而應(yīng)對自動駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)，輪胎作為車輛與地面的唯一接觸點，要應(yīng)對各種路況，就必須要做到全能。目前自動駕駛輪胎也有很多不同的產(chǎn)品技術(shù)路線，還有例如球形、真空、橢圓形等。

圖片來源：米其林

2017年，米其林推出了一款代號為“Vision”的3D打印輪胎，它無需充氣且壽命超長，車輛跑到報廢也無需更換輪胎，這款產(chǎn)品主打舒適、安靜，并且適用全路況的。

米其林研發(fā)部門副總裁 Terry Gettys 表示：“一旦乘客愿意將方向盤操控權(quán)交給電腦，他們也就自動放棄了所謂的駕駛樂趣。因此，如何提高車輛的舒適程度并降低行駛噪音成了用戶體驗的關(guān)鍵部分。”

除了“Vision”，米其林還在和通用汽車共同研發(fā)“Uptis真空輪胎”，該研究最終的目標(biāo)是在2024年前將這一款真空輪胎應(yīng)用到通用旗下的雪佛蘭Bolt電動車及由該款車型作為平臺所研發(fā)的無人駕駛汽車上。

并且真空輪胎將不再需要備用輪胎、汽車千斤頂和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)等輔助工具，做到了進一步減輕車體重量、提升節(jié)能效果等。

但其實，這種真空的輪胎并不新鮮，摩拜單車早在幾年前就已經(jīng)應(yīng)用上了。相比于真空或者鏤空的輪胎，球形輪胎更加受到關(guān)注。

圖片來源：固特異

2016年的日內(nèi)瓦車展上，固特異展示了一款名叫“Eagle-360”的概念輪胎，這款輪胎的特殊之處在于，它是3D打印的，而且是一個球體，并通過磁懸浮與車身連接。固特異方面認為，球形輪胎是提供終極機動性的關(guān)鍵，這種多方向輪胎可以向四面八方運動，從而有助于乘客安全。

固特異Eagle-360輪胎概念展示（圖片來源：固特異）

Eagle-360的設(shè)計還體現(xiàn)了仿生學(xué)的元素，比如其胎面就是模仿腦珊瑚的圖案，其胎面溝槽的底部有類似天然海綿的材質(zhì)，它在干燥時比較硬，但是一旦變濕就會軟化，這樣不僅可以提升汽車的駕駛性能而且會在濕滑的路面更加安全。

相比與固特異、米其林的更為前瞻、激進，也有一些企業(yè)如馬牌、住友等的自動駕駛輪胎似乎更為保守。

日本住友橡膠工業(yè)預(yù)計2023年推出一款采用主動胎面技術(shù)的新概念輪胎，可以積極改變胎面橡膠的功能，以此應(yīng)對道路狀況的變化。

德國馬牌發(fā)布的ContiSense利用內(nèi)嵌在輪胎的傳感器持續(xù)監(jiān)測胎紋深度和溫度，如果系統(tǒng)檢測到有任何異物刺穿胎面，輪胎內(nèi)置電路就會立即閉合，并向駕駛者和控制系統(tǒng)發(fā)出警報。

圖片來源：馬牌

馬牌的另一款概念輪胎CotiAdanpt的核心結(jié)構(gòu)是通過集成在車輪的微型壓氣機調(diào)整胎壓，配以可調(diào)整寬度的輪輞，從而根據(jù)不同路況調(diào)整輪胎與地面接觸塊的大小。

傳感器才是核心

“自動駕駛輪胎基礎(chǔ)的功能是滿足安全，但最深層和長遠的是要考慮是各種路況下的電腦反應(yīng)，輪胎再好，解決不了AI的問題，也是沒有用的。”一位汽車行業(yè)的資深人士說道。

不難發(fā)現(xiàn)，不管是3D打印輪胎、真空輪胎還是球形輪胎，從外形設(shè)計上看，首先都是滿足的基礎(chǔ)安全性，但考慮到未來自動駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)，輪胎都必須參與信息數(shù)據(jù)的傳輸、處理。上述如米其林、馬牌、固特異的輪胎也都是嵌入了感應(yīng)技術(shù)，以與車機互聯(lián)傳輸信息。

“作為讓汽車的智能終端，輪胎必須更快、更完整地讀取道路信息，同時其傳感器需要同自動駕駛的人工智能系統(tǒng)聯(lián)合。”倍耐力方面向蓋世汽車表示，所有自動駕駛領(lǐng)域的參與者，都試圖充分利用輪胎提供的信息。

固特異的IntelliGrip輪胎采用先進的Chip-in-Tire嵌入式感應(yīng)技術(shù)，可以感應(yīng)包括路面情況以及天氣條件在內(nèi)的駕駛環(huán)境，遇到濕滑路面時，傳感器能在第一時間內(nèi)將信息傳遞給汽車，同時，先進的主動耐磨技術(shù)可以評估輪胎的工作狀態(tài)。

圖片來源：固特異

2019年的東京車展上，豐田汽車公司推出的CONCEPT-愛i Ride概念車，就率先搭載了固特異IntelliGrip輪胎，該輪胎還幫助自動駕駛汽車收集包括道路上的其他車輛、駕駛者、行人以及城市公共設(shè)施網(wǎng)在內(nèi)的海量數(shù)據(jù)，整個過程不需要駕駛者主動介入。

固特異“Eagle-360”球形概念輪胎的每個輪胎中的傳感器還可發(fā)送道路條件數(shù)據(jù)到其他輪胎。初步研究證明，固特異的新舊智能網(wǎng)聯(lián)輪胎均可實現(xiàn)制動距離縮短高達30%。

圖注：普利司通為自動駕駛汽車開發(fā)新一代傳感器技術(shù) 圖片來源：普利司通

圖注：智能應(yīng)變傳感器運行示意圖 圖片來源：普利司通

2020年1月，普利司通發(fā)布新一代傳感器技術(shù)，采用新一代物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)，除了追蹤輪胎充氣壓力和溫度外，此一智能應(yīng)變傳感器還可以測量輪胎使用時的動態(tài)變化，并采用一種專有算法將智能應(yīng)變傳感器收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輪胎荷載和磨損信息，然后將該信息收集起來發(fā)送到云端。

2020年底，米其林宣布計劃在2023年前在其生產(chǎn)的所有汽車輪胎中加入射頻識別（RFID）芯片，以記錄數(shù)據(jù)并對車輛狀況進行評估。

借助輪胎與車輛之間的通信，RFID技術(shù)將使高級駕輔助系統(tǒng)（ADAS）等功能更好的適應(yīng)輪胎特性。例如，輪胎在冬季與夏季需要不同的制動特性，一旦輪胎也具備智能網(wǎng)聯(lián)功能之后，就可以更好的發(fā)揮高級駕駛輔助系統(tǒng)的先進功能了。

除了提高安全性，加入傳感器后的輪胎，還有更多的商業(yè)可能。

米其林將可跟蹤每條輪胎的整個生命周期，通過“預(yù)測性維護服務(wù)”提升售后效率，也可以允許對回收進行驗證，并且提升能源回收項目的效率。而隨著汽車的聯(lián)網(wǎng)程度越來越高，米其林也正在與汽車制造商合作開發(fā)算法，探索輪胎智能化的更多可能。

5G是應(yīng)用的關(guān)鍵

“雖然這些高新的概念理想很豐滿，但是目前還沒有一個真正的應(yīng)用。”上述資深業(yè)內(nèi)人士說道，“而這主要是因為成本和通信受限”。

蓋世汽車發(fā)現(xiàn)，雖然前幾年關(guān)于球形輪胎、真空輪胎、蜂窩輪胎等全新概念的自動駕駛輪胎大為火熱，但近兩年，幾乎所有從輪胎企業(yè)都更加務(wù)實的從傳統(tǒng)汽車輪胎與新技術(shù)改造著手。

如2020年11月，住友橡膠宣布的通過監(jiān)測胎壓數(shù)據(jù)和接收輪胎故障維修信號，成功開發(fā)出支持4級自動駕駛汽車（基于交通基礎(chǔ)設(shè)施的高度自動駕駛）的遠程胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，雖然技術(shù)先進，但據(jù)了解，大多數(shù)輪胎企業(yè)也都有類似的研究。

倍耐力也將自己的研發(fā)方向鎖定在了電動車輪胎技術(shù)Elect和Cyber輪胎上，并不斷精進。

圖片來源：倍耐力

在今年年初的媒體溝通會上展示了其ELECT™電動車輪胎技術(shù)和倍耐力內(nèi)部自修補技術(shù)，前者旨在適應(yīng)電動車高扭矩特性，提供強大的抓地力和低滾動阻力、同時具有噪音排放低的特點，后者能夠確保被外物刺扎的輪胎在不漏氣的情況下繼續(xù)行駛，提升駕乘安全。

韓泰輪胎的研發(fā)還只側(cè)重在改善輪胎性能，其研發(fā)出的 "虛擬配方設(shè)計系統(tǒng)（ The Virtual Compound Design system）"，主要是通過人工智能（AI）分析來預(yù)測輪胎配方特性，以此得到材料的優(yōu)化組合方案，進而優(yōu)化輪胎性能，同時可將研發(fā)周期縮短50%。

“以馬牌兩個技術(shù)為例，相比之下，ContiSense還好，ContiAdapt系統(tǒng)離現(xiàn)實還有很大的距離要走，它包含了智能可變輪輞、智能集成氣泵以及各種傳感器在內(nèi)的多種技術(shù)，這都不是容易的事。”一位輪胎工程師向蓋世汽車表示。

“即便是在技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)，但在成本上根本無法讓人接受，畢竟輪胎是一種消耗品，再怎么耐損，它的相對損耗也是較大的，像ContiAdapt概念輪胎超越了輪胎的概念，而是一種物聯(lián)網(wǎng)智能輪胎系統(tǒng)。”上述工程師說道。

圖片來源：博世

上述業(yè)內(nèi)分析人士也表示，在車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的大生態(tài)中，具有感知能力的自動駕駛輪胎跟攝像頭、雷達傳感器等屬性相似，其作用都是在感知、處理、計算，自動駕駛汽車需要連接到邊緣計算服務(wù)和云計算，以便實時做出決策，并將分析結(jié)果發(fā)送回其制造商，從而實現(xiàn)性能的持續(xù)改進。

但這也就對信息的傳輸、共享所耗時間，也就是傳輸速度有很高的要求，不過目前，自動駕駛最好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境5G通信技術(shù)尚未普及。

圖片來源：倍耐力

作為第一個將輪胎接入5G網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，倍耐力也坦承：“輪胎是首個可以探知道路潛在危險的部件，如水坑或冰面，如果輪胎可以收集和傳輸這些信息，信息共享所耗時間便可以極大程度地縮短。從目前來看，將此項技術(shù)真正應(yīng)用于日常生活還為時過早，因為首要的是5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的成熟，然后將由汽車制造商來主導(dǎo)進程。”

對于自動駕駛的前景，倍耐力表示：“自動駕駛技術(shù)的發(fā)展基于越來越復(fù)雜的用例，產(chǎn)品藍圖在未來20年還將進一步發(fā)展，可能涉及人工智能、傳感器融合和5G技術(shù)。”