【Howie 商業投資】BMW 如何運用量子電腦改變汽車產業樣貌

量子電腦和造車有什麼關係?擁有特殊性質和強大算力潛能的量子電腦,和 AI 等技術結合以後,從製程、材料、檢驗到供應鏈管理都能大幅進化,對整個產業都將帶來改變,而這也是 BMW 早就開始卡位的原因。
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圖BMW 將量子電腦運用在汽車製程中。資料來源:BMW
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量子電腦挾著其強大運算速度和能力的潛能,促使全球科學界和產業界(Google、IBM、Intel 等)相繼投入,且已經從實驗室邁向落地應用。當眾多機構一窩蜂提倡演算法與資料的重要性時,運算能力的重要性絕不亞於前述兩者,量子電腦與雲端、AI 等多種技術結合將大幅提高技術的運算能力;其中,汽車、材料化學與金融科技領域預計將是最大的受益者。

BMW 的轉型策略:基礎研究與應用技術的交互支援

一如其他德國企業如西門子、Bosch 等業者,BMW 在 2015 年就展開數位轉型,並投入大量資源於物聯網、軟體平台、雲端與 AIoT 等領域。在電動車強勁的銷售動能與新型商業模式的支持下,公司預期在 2025 年前投入 300 億歐元(約 9,900 億台幣)於 R&D,進一步提高公司的技術資產。

在技術佈局上,公司分為應用型技術與底層技術兩類,應用型技術,如雲端、資料分析工具與 AI 的部署重心在於加速開發新商業模式,期望能更了解消費者需求推行按需計費與訂閱制,同時降低製造端的前期資本投資成本。而底層技術如量子電腦的研究則著重在提高數位驅動能力,透過交互支援來支撐應用技術的發展。

量子電腦在電動車產業應用價值逐步提高

由於量子演算法一大特色就是解決高複雜且非線性的問題,這替汽車行業帶來相當高的價值。汽車產業最需要解決的問題不是新品開發,而是各種流程的優化,如產線機器人的最佳分工及排程、導航路徑最佳化等。由於量子電腦多半還在測試階段,公司以打造多元化的使用情境(Use Case)為主要測試訴求,BMW 明確指出量子技術可應用在下列領域,並預計在 2021 年年底取得初步成果。

  • 最佳化感測器在電動車中的部署位置:由於汽車內可安插數十種感測器搜集不同數據,如何將感測器安裝在最適位置、提高偵測覆蓋範圍相當關鍵。
  • 在產線中用於模擬材料解構:將各種新型零組件在實際投產前模擬置產線中,評估該產線是否有能力生產與安裝零組件。
  • 自動生成演算法,用於汽車品質檢測功能:由於當前汽車產業多使用卷積神經網路(CNN)演算法於品質檢測,CNN 需要大量資料與龐大運算能力才能發揮功用,量子技術剛好可以滿足運算能力的需求。
  • 供應鏈數位轉型:汽車產業的價值鏈又冗又長,整條價值鏈包含材料商、生產商、運輸、代理、經銷,整個供應鏈在去中間化與大量地緣政治不確定要素下容易被打散。

當然,量子電腦能做的不止如此,包含評估電動車充電站地點的設立、路線優化、燃料電池壽命評估、汽車的空氣動力學分析與車體耐用性評估都在解決範圍內。

強強聯手效應:打造汽車產業量子生態圈

BMW 的兩大策略合作對象為 AWS 與 Honeywell —— 兩者皆在量子電腦發展中扮演重要角色。Amazon 雖然不像 Google 與 IBM 有自己的量子電腦,但底層架構技術的提供、問題定義與解決的服務卻是企業發展量子技術時不可或缺的要素。其量子電腦解決方案實驗室(Amazon Quantum Solutions Lab)提供各類問題定義、技術可行分析與專案落地試驗的服務,但兩者的強強聯手還有更深層的含義:打造電動車產業的量子電腦生態系。事實上在今年六月, BMW 已經結盟如西門子、Bosch、SAP、英飛凌在內的九家德國企業合作夥伴,準備打造橫跨歐洲的量子聯盟,如無意外,AWS 應會提供該聯盟所有平台建立的服務,更進一步深化與汽車產業生態圈的合作關係。

BMW 使用量子電腦優化其供應鏈決策。資料來源:Honeywell

也不過就在今年 3 月,BMW 與自動化大廠Honeywell,以及新加坡新創Entropica Labs簽署合作協議,共同研發量子技術在供應鏈轉型的可能性,由 Honeywell 提供量子電腦, Entropica Labs 負責演算法設計,BMW 提供大量應用場景,希望能在汽車產業的量子地位上拔得頭籌。事實上,早在去年十月,BMW 就秘密測試 Honeywell 的量子電腦技術,應用在原物料購買決策可能性分析與倉儲系統上。當然,公司也不可避免地遇到一些瓶頸,例如在專案執行上,量子技術依舊有不少重大技術障礙必須克服,包含更穩定的硬體、用於軟體發展的商業平台,以及用於分配和運用量子運算資源的雲端運算能力。雖然目前實際成效無法彰顯,但量子技術商業化已經成為 BMW 公司從上到下的共識。

一流企業訂標準,二流企業做品牌,三流企業賣技術

如果 BMW 在未來五年內能在量子應用上有所斬獲,則可能巨幅改變汽車產業的樣貌,主因在於,量子生態圈在目前依舊是相當新穎的概念,通常生態圈的形成多座落在技術成熟的產業,而電動車的發展在未來仍然大有可為。

加上量子技術本質上可視為許多技術的驅動者,根基穩了,上端的樓才蓋得起來。BMW 已經不是單純的品牌商而已,也不是僅會做軟體平台販賣技術,而是已經逐漸往微軟、Google 等標準制定的公司前進,也許未來不久我們可以看到各車廠向 BMW 尋求技術輸出與專利授權的景象,一場汽車產業的革命將由此展開⋯⋯。

責任編輯:Mia
核稿編輯:Anny

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以前瞻眼光展開電動化車款轉型,Lexus HEV 油電複合車獨步全球

早從2005年便投入電動化轉型研發的Lexus, 在15年前就推出全球首款豪華油電複合車(HEV, Hybrid Electric Vehicle),透過兼顧油耗環保與優異性能等多重優勢,成為消費者踏入電動化領域最佳首選。
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Photo Credit:Lexus
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時間回到 2005 年,Lexus 獨步全球豪華車廠,率先推出首款 HEV 油電複合車 RX 400h,不僅成為電動化豪華先驅,經過多年的發展,更奠定在此領域不可撼動的領導地位。在純電車款尚未普及前,Lexus 便已佈局油電複合動力產品線,提供消費者務實且環保的豐富選擇。從這一點就能看出 Lexus 的精準眼光,而在油電複合動力領域耕耘多年的 Lexus,至 2020 年為止已累計減少全球約 1900 萬噸的二氧化碳,成為其他品牌的比較標竿。

以深厚技術為基礎 破除 HEV 為轉性過渡產品迷思

10 幾年下來,Lexus 在油電複合動力領域累積深厚實力,並不斷突破,陸續推出首款後驅油電複合車(HEV, Hybrid Electric Vehicle)-GS450h、首款 V8 引擎 HEV-LS 600h ,現在更打造出業界最為先進的第 4 代 Hybrid 系統。Lexus 針對不同的動力及操駕需求,推出多元的電動化車款。證明了油電複合車 HEV 並非純油轉純電的過渡性產品,而是能夠滿足消費者需求的務實之選。

其關鍵就在於「均衡性」,油電複合動力系統除了可以寧靜行駛,動力輸出同樣飽滿卻較為平穩順暢,因此駕駛無須重新適應過去多年來習慣的動力特性,無痛轉換加上養護方便,又兼顧高油耗經濟性的優勢,Lexus 旗下 HEV 油電複合車款可說是面面俱到。

而目前最先進第 4 代油電技術,最具代表性的產品就屬 LS 與 LC 車系的 500h 車型,採用 3.5 升 V6 引擎為基礎,並首度換上鋰電池,因此綜效馬力輸出比過去更好,且作動效率更佳。另外最關鍵為具備 Multi Stage Hybrid 科技,除了原本 ECVT 變速系統之外,後軸再增加一具 4 速變速箱,提供更強勁的加速感受,並能在高檔位駕駛時有效降低引擎轉速,進一步達到節能目的。

全球屢創佳績 深受台灣市場肯定

Lexus HEV 油電複合車自從推出以來,就一直受到消費者高度支持,不僅在全球市場交出好成績,在台灣同樣也引領著豪華油電市場發展。Lexus 品牌於全球約 90 個國家銷售,截至 2021 年 4 月底為止,電動化車款累積超過 200 萬輛販賣,占比品牌整體銷售量高達 33%,累計減少二氧化碳排放超過 1,900 萬噸,換算約等同 30 萬輛新車的碳排量,可說成果卓著!

而台灣市場方面,1999 年 Lexus 引進 RX 車系,一上市旋即獲得消費者熱愛,打下在豪華 SUV 市場的重要地位,並創下驚人的銷售記錄,2006 年導入油電複合動力車款- RX 400h 以來,便以獨跑之姿持續領導豪華油電市場走向,目前 Lexus 在台灣市場已經達成全車系都有油電複合動力 HEV 動力選擇,遙遙領先其他對手。

堅強產品陣容佈局 顛覆傳統豪華定義

作為第一款在台灣推出油電複合動力車型的產品,RX 的油電複合動力車型受到許多關注,小改款時,除了調整車款外觀特色帶來更為精緻與豪華的風範,內裝配備亦有所提升,觸控式中控螢幕和搭配 remote touch 操作介面,操作體驗直覺便利。另外還新增 6 人座設定,第二排座椅採用 Premium Captain Seat,乘客可在 2、3 排座椅間穿梭,同時大幅提升車室使用便利性。

RX 450h 全面創新 豪華新視野。/Photo Credit:Lexus

RX 450h 亦在先進安全科技上搭載豐富配備,全車系標配全速域 DRCC 雷達感應式車距維持定速系統,支援跟車到停與重新起步,加上 LTA 車道循跡輔助系統、ICS 智慧停車輔助系統,以及 RCTB 後方車流煞車輔助系統等駕駛輔助功能,確保減少長途行車疲勞,並降低因疏忽而產生的事故意外。搭配增加焊點與膠合部位,提升車身剛性,讓駕駛同時擁有安全性和駕馭樂趣。

另外同樣也屬於 Lexus 核心 SUV 產品的 UX,乃是品牌最年輕的成員,採用 GA-C 平台打造,擁有高剛性、低重心、充滿駕馭樂趣的特性。其中 UX 250h 搭載最新第 4 代 Hybrid 系統,擁用更佳的作動效率,以及高達 41% 的熱效率,使得 UX 250h 得以兼顧優異動力輸出、絕佳油耗表現。

UX 250h 油電複合動力車型搭載最新第 4 代 Hybrid 系統,非常吸引年輕人的目光。/Photo Credit:Lexus

Lexus 持續進化的腳步絕不停歇,即便在 HEV 領域獲得了卓著成就,但仍不斷探索各種未來可能與更多元的電動動力組合,Lexus 將持續部署 Lexus Electrified,像是電動車(BEV, Battery Electric Vehicle) UX 300e 不久的將來將於台灣上市,敬請期待。

想要瞭解更多關於 Lexus Electrified 的詳細消息?您可至 Lexus 官方網站獲得詳細資訊。更不能錯過後續即將推出 Lexus Electrifired 概念的動畫報導文章,所有想知道的大小事情,通通一次滿足!