由卡尔•本茨在 1885 年发明的，亨利•福特在20世纪初使之普及，此后汽车在美国、欧洲、日本等发达国家的个人出行中逐渐占据主导地位。到2010年，地球上已有超过10亿辆小汽车和卡车。这些车辆为有能力拥有和驾驶汽车的人提供了前所未有的行动自由。然而，这种自由也带来了惨重的社会代价：每年有120万人因交通事故丧生，汽车使用的能源有95% 依赖石油，宝贵的土地被用于道路和停车场，车辆是空气污染和温室气体排放的主要来源。而与影响我们生活的许多其他产品（如手机）不同的是，汽车的基本设计“ DNA”一个多世纪以来都没有改变。同本茨和福特那个时候一样，2010年的汽车仍然主要是内燃机动力，以石油作为能源，通过机械控制，由人类驾驶。100多年来的商业模式也一直是将汽车作为产品销售给个人消费者。

　　我们的生活方式正在改变。汽车出现130年以后，我们再次面临交通方式的重大变革。上个世纪，占主导地位的出行方式是私有的燃油驱动并由人类驾驶的汽车，而现在我们正在转变为用电动和无人驾驶车辆提供出行服务，根据行程或订单付费。这意味着什么呢？很快，我们大多数人将不再需要拥有或驾驶汽车，而是依靠安全便捷的自动驾驶车辆提供的服务，将我们送到想去的地方。出行服务提供商将负责我们交通体验的方方面面，从停车、清洁到保养和充电。我们不会再有因为拥有汽车而给我们带来的各种麻烦。我们不再需要为汽车购物、按揭和投保，也不再需要花时间开车、停车或加油。交通也不会这样令人头痛。我们可以选择乘坐为公众提供服务的共享车辆；也可以选择支付更多费用，拥有一个专属的自动驾驶“服务员”，不仅可以在我们需要的时候提供门到门服务，还可以派出去跑腿或运送家人和朋友。只需点击一下手机，就可以召车。召来的车辆没有方向盘、油门和刹车踏板。大多数出行都是采用舒适的两座电动汽车，因为大部分时候我们都是单独出行或只和一个人一起出行。所有这一切将会大为缩减我们的运输成本。

　　我们并不经常认为出行是个问题，但它的确成问题。每天，当我们想去某个地方，都需要思考该如何去。我们想出了各种解决方案。一个多世纪以来，北美地区的主要解决方案一直是私有的燃油驱动并由人类驾驶的汽车。然而这种方案带来了无穷的问题。如今，在美国有2.12亿人持有驾照，拥有2.52亿辆轻型车辆，每年行驶5万亿公里，消耗的燃油超过7千亿升。汽车和卡车的排放量占美国温室气体排放量的五分之一。我们乘坐汽车的里程不断增长，从1990年到2016年增加了大约50 %。在这样的氛围下，大多数工作的成年人认为拥有一辆汽车是融入现代社会不可或缺的一部分。然而，在美国汽车有95 %的时间都被闲置。不仅如此，这些车辆的能效还非常低。现在美国销售的汽车超过95 %都是由燃油发动机驱动。你为汽车加的燃油只有不到30 %的能量用于驱动汽车，还有少量能量被用来给前灯、收音机和空调等车载设备供电，其余的能量则变成热和声音被浪费掉。一般的车辆重约1400千克，而人重约70千克，所以驱动汽车的能量只有约5 %用于运送乘客，这仅占燃油总能量的1.5 %。这种低效是因为我们购买的汽车的设计性能远超我们大部分时候的需求。Waymo首席执行官约翰•克拉菲克称之为“偶尔的使用需求”。想想吧，在美国，85 %的个人行程是坐汽车。平均载客率每车1.7人，上下班的车辆载客率更是低至1.1人。拥挤城市的平均车速低至每小时20公里。然而，我们驾驶的轿车、皮卡和越野车足以容纳至少五名成人，而且引擎强劲，大多数车辆能以每小时180公里甚至更高的速度行驶。克拉菲克注意到，“行驶在我国道路上的汽车配置完全是乱来。”。这些过度设计的车辆很危险，因为它们很重。世界卫生组织估计，全世界每年有130万人因车祸丧生。仅在2016年，美国就有37,461人因车祸丧生，这使得意外伤害成为美国人过早死亡的首要原因。

　　当你的车辆只有5 %的时间在使用，这意味着在余下的95%的时间里你必须找一个地方来停放车辆。所以，你需要将你家的很大一块地方用作车库（和车道），不仅如此——你工作的地方也必须为你的汽车预留空间。你最常去的购物中心、牙科诊所、你最喜爱的球队的体育场、你的城市街道也是一样，这个清单还可以继续列下去。因此，我们的城市需要用大量宝贵的土地来铺路，建造沥青热岛，这会升高城市气温，并可能导致气候变化。正因如此，摩根士丹利金融分析师亚当•乔纳斯称汽车为“世界上利用率最低的资产，”汽车行业为“地球上最应该停止的业务”的原因。这也是为什么普利策获奖记者爱德华•休姆斯说，“几乎从任何可以想到的方面来看，目前对汽车的配置和使用都是疯狂的。"

　　当年通用汽车和克莱斯勒破产重组，福特被抵押，勉强得以避免同样的命运。与此同时一些汽车业局外人开始用新技术和创新商业模式的惊人融合挑战底特律的主导地位。正是在这一时期，谷歌聚集了DARPA挑战赛中最杰出的工程天才，启动了自动驾驶汽车项目。自动驾驶有望成为自智能手机问世以来，对我们生活方式最具革命性的改变。近年来，深度学习发展迅速，相关算法在计算机视觉、游戏、机器人、无人驾驶、系统控制及医疗诊断等众多领域取得了显著的成果，在国内外引起了广泛的关注。然而，深度学习的理论基础并没有实质性突破，只是在传统神经网络的基础上加入更多的隐藏层和神经元，使得神经网络的宽度和深度增加，引入了更丰富的网络模块和网络结构，使得神经网络的非线性表达能力增强。深度学习模型的提出和应用带来了人工智能的第三次浪潮，并且此次浪潮的高度和气势前所未见，当前仍处于浪潮的上升期，无论是理论研究还是实践应用都在快速进步，正在深刻改变社会生产和生活的每一个角落，未来人工智能将成为科技创新领域的基础设施。然而，目前基于深度学习模型的人工智能只能完成特定任务，属于弱人工智能，还不具备思考和推理能力。另外，深度学习目前也面临许多挑战。例如，如何从大量的无标注的数据进行学习，如何轻量化深度神经网络，如何更快速更高效地训练模型，如何结合知识图谱和逻辑推理，如何扩展到复杂的动态决策性任务上，如何自主学习等等，这些都是当前深度学习的前沿课题。

　　为了获得人类级别解决复杂问题的通用智能，很多最新的技术方案开始将深度学习的感知能力和强化学习的决策能力相结合，特别是2017年AlphaGo Zero的横空出世，将深度强化学习推到了新的热点和高度，成为人工智能历史上一个新的里程碑。深度强化学习技术能够发挥两种学习方法的优势。一方面，可以利用强化学习的试错算法和累积回报函数来解决深层神经网络训练面临的数据集获取和标记难题；另一方面，可以利用深度学习的高维数据处理和快速特征提取能力解决强化学习中的值函数逼近问题。深度强化学习是一种能够进行“迁移学习”“从零开始”“无师自通”的学习模式，是一种更接近人类思维方式的人工智能方法，或许能推动弱人工智能向强人工智能甚至超人工智能的演进。

　　高起点的特斯拉在2008年推出了它的第一款车Roadster，锂电池驱动，用优异的性能让人信服电动汽车的前景。接下来，充满活力的Uber和Lyft等初创公司建立了巨大的共享车市场，使得人们开始摆脱自己拥有汽车的观念。当底特律在为生存而战的时候，汽车行业的外来者凭着对数字技术的深刻理解以及对设计和提供令人信服的交通体验的热情，正在播下出行革命的种子。2018年，Waymo实现了2009年团队成立时的梦想——部署自动驾驶的共享电动汽车。从迈阿密到旧金山到纽约，各地测试这些车辆的大公司数量已达数十家。自动驾驶的电动车辆开始提供出行服务，这将成为自汽车发明以来汽车行业最轰动的事件。我们正在进入新的汽车化时代，这个时代重新定义了汽车所带来的自由，将以更低的成本为更多的人提供更好的出行服务。这不仅会改变我们的生活方式，也会对汽车工业以及与其有关的一切带来深远的影响。

　　电动汽车是以电动机取代发动机来驱动行驶的汽车。普通汽车以汽油为能源，依靠发动机驱动汽车行驶。而电动汽车则是以电力为能源，用电动机驱动行驶。这是两者之间唯一的区别，其他方面都一样， 都是通过操作油门和刹车来驾驶的。不过今后的电动汽车将会去掉制动踏板，只剩下油门踏板。踩下油门踏板即为加速，抬起来则为刹车。提到电动机，大家可能会觉得功率不足，但事实并非如此。电动汽车性能出色，加速强劲平稳，更重要的是没有多余的噪音和振动。普通汽车的发动机通过剧烈燃烧汽缸内汽油和空气的油气混合物，引起活塞的往复运动，从而带动车轮。因此，坐在车内会听到发动机振动的声音，也能感觉到活塞的往复运动而产生的振动。与发动机不同，电动机从一开始就是在做旋转运动，而非往复运动，因此不会产生振动。而且因为没有燃烧燃料，所以也不会有发动机工作时的振动声。除此之外，电动汽车没有变速器也是一个很重要的因素。由于普通汽车的发动机在低速旋转的时候扭矩（轴的旋转力）较小，因此在汽车起步的时候，就会增加转速从而加大功率，并在低速挡时减速以获得扭矩。这样一来，当汽车获得动力的时候，就能转向高速挡。与此相反，电动机由于不需要增加转数就能够获得恒定的强扭矩，因此不需要变速器，当然也就不存在由于换挡而产生的振动。 总之，电动汽车没有噪音，行驶平稳，也没有振动。换句话说，乘坐电动汽车的舒适性极佳。正如它打出的标语一样，“驾驶稳定，强劲有力”。

　　我们都知道电动汽车的行驶性能出色，但还是会担心电动汽车是否只适合短距离的行程，不适合长途驾驶？日本第一个量产型电动汽车是三菱的“i-MiEV”（2009年开始发售），其续航距离（充电一次能够行驶的距离）是160千米。而省油的汽车在加满油的状态下，大约能行驶1 000千米左右。相比之下，电动汽车的行驶距离可以说是非常短了。而且，160千米这个数值只是说明书上标注的数值，实际上“i-MiEV”只能行驶80～120千米（和普通汽车一样，实际行驶距离比说明书上标注的数值要低）。一年后，日产第一代“聆风”发售，说明书上的续航距离写的是200千米，而实际上只能达到说明书数值的七成。大家因此而不愿意购买电动汽车也是人之常情了。但行驶距离长短究竟是由什么来决定呢？其实问题在于蓄电池。“i-MiEV”的总重量为1100千克，蓄电池（安装在车辆的底盘下）重量就达到200千克，我们取中间值，设定其续航距离为100千米。如果想要使续航距离达到300千米的话，仅蓄电池的重量就要达到600千克。根据产品说明，“i-MiEV”属于小型电动汽车，但加上600千克电池的重量之后，车辆总重就和普通轿车的重量不相上下了。不过这些数据已经是2009—2010年的了，到了2017年，情况发生了巨大的变化。日产新一代“聆风”在说明书上标明的续航距离为400千米（实际上能达到280千米），和最初发售的型号相比，续航距离提高了一倍，变得更加实用。这个长度差不多是从东京市中心到箱根往返的距离。而令特斯拉引以为傲的汽车“Model S”的续航距离能够达到594千米。为了加速推进电动汽车的普及，电动汽车实际续航距离最少要达到300千米。新一代“聆风”虽然也没有达到这个数值，但日产在2018年投产的高级型号的电动汽车的行驶距离能够达到480千米（说明书数值），实际上的行驶距离预计能够达到300千米。

　　电动汽车以电力为动力，所以需要充电。充电方法有两种，一种是普通充电，在家里就可以充，但是一般家用电都是220V，所以只能给电动汽车进行慢充，时间大约需要8个小时左右。 充电非常简单，和手机充电一样，只需要将专用的充电线插到车的充电插口即可。一般在市区和商场里也设有电动汽车充电桩，所以即便不在家也能充电。但问题是，在户外给汽车充满电也需要花费好几个小时。 因此快速充电桩应运而生。目前为止，日本全国大约建立起了7000个快速充电桩。日本大约有3万所加油站，如果快速充电桩能增加到2万个左右的话， 就能极大地推进电动汽车的普及。 但这并不意味着快速充电桩是万无一失的。虽然名字叫做快速充电桩，但充电完成也需要花费30分钟的时间，而给燃油汽车加油一般情况下只需要3分钟。从这方面对比来看，电动汽车的劣势还是很明显。 因此，充电需要配合电动汽车的使用。最重要的一点是在用完车之后立刻充电。这样一来，即使1个小时后再次使用，这期间用普通充电桩充电也能够行驶20～30千米。晚上回家之后，就算电池已经彻底没电了，但一直充到第二天早上出门，也能给汽车充满电。 但是也有人说外出的时候连接充电线和拔充电线非常麻烦。虽然充电本身是很安全的，就像给汽车加油一样，但快速充电用的充电线太过粗大笨重。为了解决上述问题，不用充电线就能充电的“无线充电桩”出现了。换电被视为是新能源汽车发展中的一条补充技术路线，2020年8月12至13日，汽标委电动车辆分标委在深圳组织召开2020年标准审查会，其中由北汽新能源、蔚来、中汽中心等单位牵头起草的GB/T 《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准通过了审查。关于换电站的标准化，目前行业组织等机构正在同步制定，统一电池包标准的难度比较大，预计在2021年上半年有望推出标准草案。一年一度的拉斯维加斯消费电子展（CES）上曾经满是各种可以放在口袋里或挂在墙上的小玩意。过去几年不再是这样了。随着汽车逐渐从一台机械工程设备演变为出行服务的数字平台，而车展的重要性也逐渐下降，汽车制造商已经在寻找新的渠道来展示自己的产品。CES地位提高是因为汽车在变化。零部件供应商博世（Bosch）在本次展览上指出，2010年一辆普通汽车有1000万行代码，现在是一亿行。本月，由于全球半导体供货短缺，福特在肯塔基州的一家工厂因为汽车所需芯片不足不得不停产一周。未来，运输电气化将加速车辆向电子设备的转变。电池动力需要一种新的电子架构，能够更好地集成硬件和软件，并改进联通性。汽车技术公司哈曼（Harman）构想了在家和办公室的两点一线上的“第三个生活空间”，利用这种技术发展来填补一个联网的空白段，并提供互动音乐会和游戏等新的车载服务。

　　事实上，过去大公司在电气化上裹足不前是有原因的。电池很贵，电动汽车因此只是富人喜欢的小众产品。但电池价格已经下降，而法规收紧了，买车的人想要电动车了。巨头们如今的行动势将造成“大堵车”：通用汽车表示到2025年将有30款车上市，大众计划到2030年共推出70款。包括很多中国企业在内的创业公司正开足马力。特斯拉在2020年持续增长的利润可能会让投资者安心，但这些利润主要来自出售碳信用额度。特斯拉并不对支配汽车制造的传统因素免疫。它的一些车型正在老化。Model S和Model X的销量都在下降，公司在欧洲的市场份额也在缩减。根据施密特汽车研究公司（Schmidt Automotive Research）的数据，2020年前九个月，大众、雷诺-日产-三菱以及现代起亚在欧洲的电动汽车销量都超过了特斯拉。事实证明无人驾驶系统的研发绝非易事，对无人车的大肆炒作因而也渐平息。特斯拉的伪自主系统需要司机全程监控。能让机器人出租车自由行驶在开放道路上的那种完全自主系统还需要等待多年，所有这些都表明特斯拉仍将是一家小众豪华车公司。总之，未来的新能源汽车生产或并不是那么容易！