中國汽研北京分院：2022年汽車黑科技情報洞察報告（85頁）.pdf

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1、2022年6月刊北京分院行業發展部汽車黑科技黑科技情報洞察汽車黑科技情報洞察周刊、月報、年度大賽汽車黑科技情報洞察目 錄 汽車界變色龍電子墨水技術 汽車動態無線充電技術-能源補給新思路 環境音識別技術-讓汽車聽懂更多聲音 通信技術與玻璃的集成應用-汽車玻璃更智能 太赫茲成像技術-顛覆未來汽車的前沿科技之一汽車黑科技情報洞察電子墨水技術專題概要結構框架 iX Flow概念產品 電子墨水技術概況III 電子墨水技術與產品1.電子墨水產品分類2.電子墨水技術分類 電子墨水車用分析1.電子墨水技術在汽車領域的探索2.電子墨水技術車用優劣勢分析 供應商介紹1.廣州奧翼電子科技股份有限公司2.無錫威峰科技

2、有限公司3.元太科技本報告基于寶馬2022年最新概念“變色”車iX flow展開對電子墨水技術的介紹。電子紙技術是一種“微膠囊電泳顯示技術”，其基本原理是懸浮在液體中的帶電納米粒子受到電場作用而產生遷移。目前電子墨水技術可以實現黑白雙色、黑白紅三色以及彩色顯示四種顯示技術，此次寶馬變色車身就是使用了黑白雙色電子墨水顯示技術在車身進行覆蓋已實現車型顏色變化。電子墨水能耗低，僅在變化時消耗電量，且狀態穩定，陽光下清晰可見，并能夠隨車型形狀線條變化而改變，因此在未來或能夠成為車身顏色變化的關鍵技術。目前全球主要電子墨水技術供應商為臺灣的元太科技，幾乎壟斷了全球電子墨水市場，是變色車身電子墨水顯示技術

3、路線上不可避免的供應商。汽車黑科技情報洞察電子墨水技術iX Flow概念產品1.iX Flow 介紹2.iX Flow 變色車身原理3.iX Flow 變色車身功用4.E ink 電子墨水特性（用于車身場景）汽車黑科技情報洞察電子墨水技術2022年1月拉斯維加斯國際消費電子展（CES）上，電子紙領導 E Ink 元太科技與汽車品牌寶馬 BMW攜手展示了搭載電子墨水（E-ink）技術的iX Flow概念車，車身顏色可在白色與黑色之間切換，或改變車身顏色紋路。iX Flow 采用 E Ink Prism可變色電子紙，在車身表面排布數以百萬計的透明微膠囊，每個微膠囊里含有帶負電的白色顏料，以及帶正電

4、的黑色顏料，通過數字化控制每個區域的電極變化，實現黑白兩色交替變換通過數字化進行可控變色，車體外觀顏色可以動態流動的方式從黑色轉變至白色，變換車體外觀顏色，展現個性化特色 減少車輛車內加熱與制冷所需電力消耗：車體外觀顏色為白色時，可在炎熱天氣反射陽光；車體外觀顏色為黑色時，在寒冷天氣可吸收陽光iX Flow概念產品2.iX Flow 變色車身原理3.iX Flow 變色車身功用4.E ink 電子墨水特性（用于車身場景）超低電耗僅在更換顯示色彩時才耗電，畫面持續顯示時則零耗軟性可卷繞能夠實現大弧度的車體表面貼合成型寶馬iX flow 從屬寶馬iX 系列，定位電動中大級SUV，首款iX 系列車型

5、發布于2021年4月18日，目前為寶馬集團的旗艦型電動汽車。該系列主打設計、數字互聯、電動化和自動駕駛等，是寶馬集團最為先進的電動汽車系列。1.iX Flow 介紹iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水技術概況1.基本概念2.電子墨水發展歷史3.電子墨水基本原理4.電子墨水屏產品構成5.電子墨水技術特點汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水技術概況電泳式電子墨水(Electrophoretic Ink)技術通稱為電子墨水(Electronic Ink)。將電子墨水涂布在一層塑料薄膜上，再貼覆上薄膜晶體管(TFT)

6、電路，經由驅動IC控制，形成像素圖形，創造了電子紙顯示屏(Electronic Paper Displays,EPD)。電子墨水使用的原料相似于印刷產業，但融合了化學、物理學、電子電路等領域的知識和技術。20 世紀70年代，日本首先研究出電泳顯示技術，但最初研究出的普通電泳由于存在顯示壽命短、不穩定、彩色化困難等諸多缺點，實驗曾一度中斷。1996年，美國麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab）的一項研究，利用電泳技術（EPD）實現顯示，其顯示效果十分接近傳統紙張，因此也被稱為“電子紙”。1997 年，麻省理工學院的教授 Joseph Jacobson 創立 E-Ink 公司（200

7、9年被臺灣元太科技公司收購），推動電子紙技術走向商業化，電子墨水技術成為電子紙主流。2.電子墨水發展歷史1.基本概念3.電子墨水基本原理基本原理：懸浮在液體中的帶電納米粒子受到電場作用而產生遷移。電子紙是一種薄膜狀的材料，它是由成千上萬個微小的膠囊狀顆粒（稱為微膠囊）涂在一種塑料基材上而制成的。微膠囊是基本單元，它里面包含了兩種不同顏色的納米粒子。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術5.電子墨水技術特點E Ink的電子紙技術通常被稱為雙穩態技術。所謂的雙穩態，就是即使移除供電來源，電子紙顯示屏上的畫面仍然能持續顯示，不

8、會消失。僅在更換畫面時，才需要消耗電量。電子紙顯示屏也常被稱為反射式顯示屏，完全不需要背光源，是利用環境光源打在電子紙顯示屏幕上，再折射光線至觀看者的眼中，與傳統紙張、或生活中物體的可視原理無異，所以環境光源越亮，電子紙也越清晰可見。墨水薄膜本身是柔性的，電子墨水薄膜貼覆至TFT基板上，構成電子紙顯示屏。4.電子墨水屏產品構成iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水技術與產品電子墨水產品分類1.電子墨水薄膜2.柔性墨水屏3.彩色電子墨水屏電子墨水技術分類1.雙色電子墨水原理2.三色電子墨水原理3.四色電子墨水原理4

9、.先進彩色電子紙顯示屏汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水由數百萬個微膠囊(Microcapsules)所構成，微膠囊的大小約等同于人類頭發的直徑。每個微膠囊里含有電泳粒子帶負電荷的白色以及帶正電荷的黑色粒子，懸浮于透明液體中。利用正負相吸的原理，當電場接通時，該區塊對應的黑或白粒子會移動至微膠囊的頂端，使用者在該區塊上，就能看見白色或黑色。1.雙色電子墨水原理電子墨水技術分類2.三色電子墨水原理三色電子墨水系統運作原理與雙色系統類似，施加不同的電壓，使不同顏色的粒子移動至上層，看見不同的顏色。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞

10、察電子墨水技術3.四色電子墨水原理四色電子墨水系統，利用黑色、白色、紅色和黃色粒子，提供鮮艷飽和的四種色彩，能展現豐富多樣的信息與內容4.先進彩色電子紙顯示屏先進彩色電子紙顯示器(Advanced Color ePaper,ACeP)，即多色電子墨水系統。ACeP彩色電子紙透過帶色的粒子，實現了全色域顯示效果，不需要彩色濾光片；可在微膠囊(Microcapsule)或微杯(Microcup)架構下執行。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術1.電子墨水薄膜將微膠囊或微杯架構制成的電子墨水，涂布于一層塑料薄膜上，這張薄膜可

11、以被切割成任何形狀或尺寸。切割完成的電子(Film)，貼覆上薄膜晶體管(TFT)電路后，就可利用電場來控制微膠囊或微杯內粒子的跑動，呈現出我們看到的各種圖面、文字或顏色。E Ink的電子墨水薄膜可能被貼覆于任何表面上，包含玻璃、塑料、織品，甚至是紙張上，電子墨水薄膜能使任何表面都變成電子顯示屏，讓信息或設計拋開傳統電子儀器的限制，圍繞在我們的生活周圍。而電子紙模組則是能讓產品快速上市的解決方案。電子紙模組是一組完整的顯示屏，涵蓋TFT、電子墨水薄膜、保護膜、驅動用的電子組件和連接器，能應用于許多終端產品。電子墨水產品分類2.柔性墨水屏電子紙顯示屏由電子墨水薄膜，貼覆至TFT基板上所構成。由于電

12、子墨水薄膜本身就是柔性的，電子紙比其它種類的顯示屏更容易、也更適合柔性顯示屏的開發。采用塑料基板后，就創造了輕薄、可彎曲的柔性電子紙顯示屏。柔性電子紙重量僅玻璃基板的一半，更輕薄、防碎。一片13.3寸塑料基板的柔性電子紙顯示屏模組，約等同于15張A4紙張的重量、7張A4紙的厚度。柔性電子紙顯示屏可彎曲，可配合人體的弧度設計終端產品，適合手環、手表、甚至皮包或鞋面等穿戴式設備。3.彩色電子墨水屏先進彩色電子紙顯示屏(Advanced ColorePaper,ACeP)是一種高質量、全反射式的彩色電子紙顯示屏，透過帶色的粒子，實現了包含八種原色的全色域顯示效果。利用TFT背板施加的電壓，加以控制電

13、泳液體中粒子的 跑 動 來 達 成 色 彩，可 在 微 膠 囊(Microcapsule)或微杯(Microcup)架構下執行。彩色印刷電子墨水技術(Print ColorTechnology)是以電子墨水技術搭配彩色濾光片(Color Filter Array)，以RGB混色原理，將黑白的電子紙轉換為4096色的豐富色彩。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水車用分析電子墨水技術在汽車領域的探索1.探索一 車身顏色2.探索二 中控顯示3.探索三 內飾裝飾電子墨水技術車用優劣勢分析1.優勢：能耗低2.優勢：護眼3

14、.劣勢：成本高汽車黑科技情報洞察電子墨水技術電子墨水技術在汽車領域的探索諸如寶馬iX flow概念車能夠實現車身顏色在黑白灰之間的自由變化，采用電子墨水平屏對汽車車身進行進行覆蓋裝飾，能夠實現車身的顏色變化，更好的突出汽車特點和外觀特點，滿足消費者對汽車顏色的各類偏好，免去傳統汽車車身油漆改色及改色膜改色的困擾，實現自由改色。同時可更改的車身顏色也會使車身能夠在極端環境下呈現“紅色”、“黃色”等警示顏色，提示周邊車輛和行人提前進行安全規避。在以“視覺”交互為核心的智能電動車中，通過各類顯示器顯示各類車輛信息并完成人機交互是未來智能汽車的核心賣點。電子墨水能耗低，可塑性強，不易反射，強光下可視效

15、果好可隨著中控顯示面板和中控按鍵的形狀進行更改，更好的適應汽車中控整體造型，突出中控造型的整體感和統一性。除此之外，各類按鍵，把手等進行電子墨水顯示技術會讓車輛根據科技感和豪華感，帶來與傳統按鍵、液晶屏幕等交互設備不一樣的體驗感。與車身顏色一樣，內飾裝飾顏色對駕駛員和乘客的感受體驗起著重要作用，目前車內門板、地臺、座椅、棚頂等顏色除后期，包覆外很難重新更改車身顏色。汽車產品使用周期長，長期不變的車內顏色會對駕駛員和乘客造成視覺疲勞，而電子墨水通過改變顏色能夠對整車內飾風格進行重構，利于消費者對整車產品保持較長時間的新鮮感。1.探索一 車身顏色2.探索二 中控顯示3.探索三 內飾裝飾iX Flo

16、w概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術傳統顯示器環境變化時亮度會需要跟著變化，當亮度降到比較低時，頻閃狀況較嚴重。一般OLED顯示屏常使用脈沖寬度調變（Pulse Width Modulation，通過控制亮和滅兩種狀態的出現頻率來達到調節屏幕亮度的目的）方式調光，加上屏幕刷新頻率不夠高，觀看時容易感受到頻閃，造成視覺疲勞。電子墨水技術車用優劣勢分析1.優勢：能耗低電子墨水屏具有雙穩態磁滯效應：不連續的刷新可以讓顯示屏幕每一次刷新完成之后，一直保持形態不變。即使拔掉電池，也無法擾亂屏幕顯示，始終保持最后的畫面狀態。簡言之，電子墨水屏

17、在閱讀的時候并不耗電，只有在翻頁刷新的時候才耗電，所以節能省電是電子墨水顯示技術產品的一大天然優勢。2.優勢：護眼而且這些屏幕會發出藍光，其中波長為400nm-450nm的短波藍光穿透性極強，可以穿透人眼的正常組織到達視網膜，造成對視網膜色素上皮細胞和感光細胞的損傷，對人眼產生極大的危害。而電子墨水顯示技術則是將周圍的環境光，例如燈光、自然光或者前置光等，先照到屏幕上，再通過反射被人們所感知，從源頭上避免了短波藍光對眼部的刺激與傷害3.劣勢：成本高以E ink 官網在線商店為例，一塊13.3寸的雙色顯示器價格為449美金，約合人民幣3000元左右，相比之下一塊13.3寸的傳統液晶顯示屏價格僅為

18、200-300元。因此無論是進行車身覆蓋還是中控儀表顯示，電子墨水都顯得格外昂貴。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術1.廣州奧翼電子科技股份有限公司2.無錫威峰科技有限公司3.元太科技供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術供應商介紹廣州奧翼電子科技股份有限公司（OED）創立于2008年，是一家從事電子紙的設計、開發、制造和銷售的高科技企業，為目前全球兩家電子紙顯示器供應商之一。經過技術團隊的多年努力，目前該公司已成功將該電子紙技術轉化為批量生產的產品，且應用于多個領域和產品中。目前，公司完成中性粒子電子紙技術的專利

19、布局以及對電子紙上下游產業技術的專利布局。截至2021年11月，已累計申請國內外專利388項，已授權188項。無錫威峰科技有限公司于2015年12月24日正式更名為無錫威峰科技股份有限公司，集研發、設計、生產、銷售于一體的中小型企業，公司于2012年2月份同時取得了質量管理體系ISO9001：2008認證證書及環境管理體系14001：2004認證證書；2011年取得了EPD產品的RoHS認證。公司擁有自主研發的核心技術和知識產權，公司截至2018年12月已授權專利31余項，其中獲得1項美國發明專利、1項日本發明專利、1項臺灣發明專利。米錢公司主要經營業務：電子紙顯示屏的研發、生產、銷售和應用開

20、發。與臺灣E Ink元太科技建立了全面合作伙伴關系，公司所有產品均全面使用EInk 生產的電子紙墨水膜。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察電子墨水技術供應商介紹元太科技（E Ink Holdings Inc.）成立于1992年，是臺灣TFT-LCD面板廠先驅，專注于生產優質的中小尺寸面板。2009年，并購專業電子墨水技術、及電子紙研發與量產的美國E Ink公司，其技術源自麻省理工學院多媒體實驗室(MIT Media Lab)。2016年底，元太科技正式淡出LCD業務，專注于電子紙的研發與制造。隨后元太逐步實現了電子紙的研發、生產

21、、銷售全鏈路掌控，成為業界唯一具有上游電子墨水技術與中游電子紙制造技術，并具量產能力與規模制造的廠商，占據電子墨水屏供應商市場份額的90%以上。E Ink元太科技是全球電泳式電子紙顯示技術(e-Paper based on Electrophoretic technology)的領導廠商電子書閱讀器顯示器手機智能穿戴電子貨架標簽信息看板元太科技提供解決方案覆蓋電子書閱讀器、手寫電子筆記本、電子貨架標簽、雙屏幕手機或智能背蓋、穿戴式裝置、物流標簽、智能卡、電子看板、裝置藝術、建筑設計，以及顯示表面與環境等目前電子屏幕行業仍屬于小眾行業，缺少大玩家，產品非剛需，技術成熟度不夠，除電子書等B端產品外

22、，其余產品均未形成規模需求。這也導致了元太科技在電子屏幕顯示技術上的一家獨大地位。iX Flow概念產品電子墨水技術概況電子墨水技術與產品電子墨水車用分析供應商介紹汽車黑科技情報洞察目 錄 汽車界變色龍電子墨水技術 汽車動態無線充電技術-能源補給新思路 環境音識別技術-讓汽車聽懂更多聲音 通信技術與玻璃的集成應用-汽車玻璃更智能 太赫茲成像技術-顛覆未來汽車的前沿科技之一專題概要隨著新能源電動汽車逐漸普及，及時補能的無線充電系統成為彌補續航短板的有效途徑。本報告主要針對電動汽車整車無線充電技術進行相關梳理。無線充電技術整體較為成熟，手機等電子移動設備應用較多，電動汽車整車無線充電技術尚處在萌芽

23、階段，且國內外整車無線充電標準均處在初期落地階段。從2013年到目前為止，國內外完成多次汽車無線充電測試，對汽車無線充電技術，充電公路建設積累了一定經驗。根據現有資料，目前實現整車無線充電的量產的車型有寶馬530e，紅旗E-HS 9和智己 L7。隨著具備無線充電功能的智慧公路逐漸建成和更多整車無線充電設計的電動汽車落地，屆時將會形成實時補能的全新電動汽車出行生態。結構框架1.廣域無線充電技術1.1 無線充電技術發展標志性產品1.2 無線充電技術路線1.3 無線充電標準1.4 主流應用場景2.汽車無線充電技術2.1 磁共振無線充電技術原理2.2 上市/即將上市無線充電車型一覽2.3 汽車無線充電

24、歷史發展2.4 磁共振汽車無線充電技術優缺點2.5 汽車無線充電標準3.汽車無線充電配套公路3.1 光伏無線充電公路介紹3.2 無線充電公路案例介紹3.3 無線充電公路系統運營模式設想4.預見性思考汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考1.無 線 充 電 技 術無線充電，即Wireless Charging Technology，又稱作感應充電、非接觸式感應充電，可利用近場感應，使充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間無需電線連接，因此充電器及用電的裝置都可實現無導電接點外露。電磁感應式磁共振式無線電波式電場耦合式原理電流

25、通過線圈，線圈產生磁場，對附近線圈產生感應電勢，產生電流發送端能量遇到共振頻率相同的接收端，共振效應實現電能傳輸將環境電磁波轉換為電流，通過電路傳輸電流利用通過沿垂直方向耦合兩組非對稱偶極子而產生的感應電場來傳輸電力傳輸功率（W）數W-5W數KW大于100mW1-10W傳輸距離數mm-數cm數cm-數m大于10m數mm-數cm頻率范圍22KHz13.56MHz2.45GHz560-700KHz優點短距離充電；轉換效率率較高近距離距大功率充電；轉換效率適中近距離小功率充電；自動，隨時隨地充電適合近距離充電；轉換效率較高；發熱低；位置可不固定缺點特定擺放置；金屬感應接觸發熱效率較低；安全與健康問題

26、轉換效率較低；充電時間較長體積大；功率小供應商Ti，Powermat，Splashpower等MIT，Intel，富士通 Powercast村田，竹中工務店資料來源：Elecfans世界首款無線充電智能手機Palm Pre星巴克門店提供無線充電服務寶馬530ei Performance三星Galaxy S6蘋果Apple Watch1.1 無線充電發展標示性產品1.2 無線充電技術路線從無線充電落地產品發展來看，電子產品無線充電技術走在前列，汽車無線充電技術相對落后汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考目前無線充電主要有兩大標準

27、：Qi標準和AirFuel標準，此外還有iNPOFi標準、Wi-Po標準等其他標準。INPOFi標準：由中國大連硅展公司推出，完全拋開電磁轉換的方式，通過在充電設備上植入一個iNPOFi芯片即可實現充電，使用時需要接收設備與發射設備充分接觸，主要可應用于手機、可穿戴設備等。Wi-Po標準：由寧波微鵝電子科技有限公司獨立研發，參考國際無線充電聯盟A4WP的Rezence標準，使用6.78Mhz的諧振頻率，并能通過藍牙4.0實現通訊控制，同時兼有過溫、過壓、過流保護和異物檢測功能。標準聯盟/公司成員與廠家技術方案方向與產業Qi標準Wireless Power ConsortiumKOKIA、三星、

28、TI、LG、華為、蘋果等電磁感應低功耗便攜式電子設備AirFuel標準AirFuelAlliancePower mat、AT&T、Google、星巴克、高通、三星、EverWin Industries、Gill Industries、Peiker Acustic、SK Telecom電磁感應&磁共振手機、便攜式電子設備、新能源電動汽車1.3 無線充電標準在無線充電方式上，消費電子無線充電系統主要采用中低功率的WPC的Qi標準，以磁感應技術為主，汽車領域則多采用磁共振技術，僅有Evatran、Bombardier等少數廠商采用磁感應方案。嵌入式醫療設備新能源電動汽車1.4 主流應用場景移動終端水

29、下密閉設備相較于換電和傳導充電方式，汽車無線充電靈活、安全，硬件上標準易統一。按汽車與公路的相對位置情況可以分為：靜態和動態無線充電、尤其是動態充電模式，能夠對行駛過程中的電動汽車進行實時充電，更能滿足消費者對電動汽車續航的要求。汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考典型的電動汽車無線充電系統包括電力電子變換器、諧振網絡、發射線圈、接收線圈、整流濾波和電池負載等部分。2.1 磁共振無線充電技術原理磁共振無線充電技術采用的是磁共振耦合無線電能傳輸技術，利用收發端的磁場同頻共振來隔空轉移能量，當用一個射頻能量來激勵發射端時，會在發射

30、端周圍的空間產生一個無功率場，在這個場中任意位置處任意時刻的磁場和電場之間呈正交關系，并在相位上相差1/2pi,且磁場強度遠高于電場強度。該空間電磁場可儲存能量，但合成的電磁波功率流密度為零，不傳輸任何能量，即該場不會向外輻射，也不會向內損耗，當將具有同樣諧振頻率的接收端放置于場內時，收發端之間就會產生同頻磁場諧振，能量從發射端以磁場的形式耦合到接收端，從而實現能量的空間轉移。移動終端與新能源電動汽車無線充電方式對比移動終端新能源電動汽車主流技術磁感應磁共振支持功率10-15W3.3KW-22KW傳輸距離小于1cm10-20cm操作頻段100-205KHZ81.38-90KHZ對位條件緊耦合，

31、需對準線圈松耦合，支持10*7.5厘米范圍誤差充電效率90%85-90%2.汽 車 無 線 充 電 技 術2007年MIT教授Marin Soljai團隊撰寫論文，展示了電磁共振無線充電技術，用兩個5匝銅線圈作為兩端，在兩米的距離點亮了60W功率的燈泡，效率約為45%。隨后該研究團隊就采用項目的名字，成立WiTricity公司。汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考2.3 汽車無線充電歷史發展 2013年韓國KAIST在龜尾市測試動態無線充電公交線路，線路總長為24km，傳輸功率為100 kW，效率為85%。2015年4月22日

32、Formula E電動方程式錦標賽上，高通展示Halo無線汽車充電技術，兼容3.3kW（13A，220V）和6.6kW（20A，220V）兩種電源供應，具備半動態充電的能力，可在時速50公里下實現電能傳輸。2017年5月，高通在巴黎使用一臺雷諾純電動 Kangoo 廂式貨車完成動態無線充電道路測試，測試時速達到100 km/h，最大充電功率達20 kW。以色列初創公司Electreon，于2018年-2022年間先后在以色列、瑞典、意大利、法國、美國等地鋪設動態無線充電道路，測試車型雷諾 zoe 傳輸效率高達 91%2022年，沃爾沃在“哥德堡綠色城區”戰略計劃指導下，利用純電版XC40進行無

33、線充電測試，日均行駛時間超過12小時，年均行駛里程將達到10萬公里。技術亮點顛覆傳統的依賴電磁波輻射傳輸電能的技術手段，從物理原理上屬于非輻射式無線電能傳輸方式劣勢遠距離傳輸會降低充電效率技術成本高：電磁共振技術的電路復雜且共振頻率調校對技術要求較高，產品成本高昂優勢傳輸距離長：有效充電距離達數厘米遠擺放位置靈活：對設備的擺放位置要求較寬松，無需精準接觸多設備同時充電：實現一對多同時充電碎片化時間合理利用：合理利用停車、駕車時間完成電力補能，區別區域傳統線充的等待式充電2.4 磁共振汽車無線充電技術優缺點2.2 上市/即將上市無線充電車型一覽2017寶馬 530e狀態：已發售范圍：美國加州類別

34、：靜態無線充電2022智己 L7狀態：已發售范圍：中國類別：靜態無線充電2020紅旗 E-HS 9狀態：已發售范圍：中國類別：靜態/動態無線充電汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考國內無線充電標準稍微落后于歐美國家1-2年左右，2020年5月7日，國家標準化管理委員會公告發布了GB/T 38775國家推薦性標準，并于2020年11月1日實施，包括：GB/T 38775電動汽車無線充電系統 第1部分：通用要求 GB/T 38775電動汽車無線充電系統 第2部分：車載充電機與充電設備之間的通信協議 GB/T 38775電動汽車無線

35、充電系統第3部分：特殊要求 GB/T 38775電動汽車無線充電系統第4部分：電磁環境限值與測試方法2021年10月11日國家標準化委員會發布了電動汽車無線充電系統第5、6、7部分，于2022年5月1日正式實施，包括 GB/T 38775電動汽車無線充電系統 第5部分：電磁兼容性要求和試驗方法 GB/T 38775電動汽車無線充電系統 第6部分：互操作性要求及測試 地面端 GB/T 38775電動汽車無線充電系統 第7部分：互操作性要求及測試 車輛端國際的幾大標準化組織ISO、IEC、ITU以及SAE均立項了相關標準，在2019年已基本形成標準凍結文本，確定了標準技術路線。ISO 19363:

36、2020電動道路車輛磁場無線充電安全和互換性要求從車輛端規定了電動汽車無線充電的安全性和部分互操作性。IEC 61980-1:2020電動汽車無線充電系統第1部分：通用要求對無線功率傳輸的通用要求進行了規定。IEC 61980-2:2019電動汽車無線充電系統第2部分：電動汽車與無線充電系統之間通信要求，規定了電動汽車無線充電的通信協議。IEC 61980-3:2019電動汽車無線充電系統第3部分：磁場無線充電技術要求，規定了電動汽車無線充電的基本性能要求。SAE J1773:2014電動汽車無線耦合充電對無線充電的功率傳輸、熱量傳遞、通訊、電磁發射以及應用要求等內容進行了規定。SAE J29

37、54:2020電動汽車與混合動力汽車無線充電技術要求，適用于輕型車。尤其是ISO標準落地后，英、德、法等歐盟國家均根據ISO相關標準在2020年前后制定了本國適用標準。2.5 汽車無線充電標準國際電動汽車無線充電技術標準逐漸落地國內電動汽車無線充電技術標準與國際幾乎同時落地電動汽車無線充電標準的落地明確了無線充電在電動汽車端的發展方向，從側面佐證了行業及政府對無線充電的態度。隨著無線充電標準的逐漸落地與完善，未來幾年內可能會迎來電動汽車無線充電的發展階段。汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考與無線充電汽車配合的是無線充電公路，

38、目前主流形式為并網無線充電公路，即公路通過傳統電網進行電力無線傳輸，和光伏無線充電公路。其中光伏無線充電公路因其離網獨立發電屬性，較受關注。光伏無線充電公路，又稱承載式高速光伏路面，最表層鋪設有類似毛玻璃的半透明新型材料，核心技術為“承載式光伏路面技術”，其核心是解決太陽能光伏組件路面承載問題，使路面兼具透光性，高光電轉化效率，且摩擦系數符合道路交通安全性要求，耐久度高。光伏發電實時補能智慧交通綠電屬性，解決目前純電動汽車全生命周期碳排放高的問題，實現“w-w”端的完全超低碳排放全新補能形式，解決目前純電動汽車續航短問題，實現續航與旅程的完全匹配智慧協同，推動車、路、人協同運作模式轉變，實現全

39、天候、全路徑的自動駕駛、能源補給、智慧城市等多維交通模態 階段一：公路電氣化，滿足未來智能設備隨時隨地用電需求，解決未來多種電動化交通運輸裝配的能源需求，實現公路變身智慧能源中心 階段二：車路協同，實現能源、信息、互聯網等技術的融合，讓人流與物流實現綠色、安全與高效通行 階段三：智慧交通，智慧公路和城市道路共同構成智慧交通體系，催生新的技術創新和模式創新 光伏路面具備發電功能，通過與電動汽車無線充電技術銜接，實現車輛移動充電 通過與信息技術和大數據銜接，協同車輛信息，擁堵狀況、天氣等信息，為無人駕駛提供前置性技術支持 光伏路面路面吸熱量大，加持電熱技術可實現路面的實時除雪除冰3.1 光伏無線充

40、電公路介紹3.汽 車 無 線 充 電 配 套 公 路汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考 杭甬高速于2022年投入建設，基于德國不限速高速公路標準進行建設 起始點：寧波市鎮海區威海路 杭州市江干區下沙樞紐 全長161公里，最高限速標準為150km/h 預計今年6月左右建成通車 近期目標：通過太陽能發電、路面光伏發電，作為插電式充電樁電量的補充，為電動車提供充電服務 遠期目標：實現車路協同，支持汽車自動駕駛和自由流收費，進一步提升車輛在高速公路上的通勤效率時間國家/地區主體大小造價備注2014.1荷蘭克羅曼尼荷蘭應用科學研究院、

41、皇家Imtech科技公司等長70米寬2米約2300萬元2017.12中國濟南長1120米總面積約5900平米年發電量約為100萬度2020.8以色列特拉維夫ElectreonWireless長2000米傳輸效率91%2021.12意大利米蘭Stellantis公司長1005米重點項目-杭甬高速我國新能源汽車產業發展規劃2021-2035年提到，鼓勵開展換電模式應用，加強智能有序充電、大功率充電、無線充電等新型充電技術研發等。無線充電公路作為動態無線充電汽車的關鍵配套設施，在動態無線充電汽車的推廣中起著關鍵決定作用。目前以中國國家電網、南方電網、美國solar roadway公司、以色列Elec

42、treon Wireless公司為代表的科技公司具備無線充電公路建設試點經驗，也為無線充電公路的進一步推廣提供了技術基礎。3.2 無線充電公路案例介紹過往關鍵項目汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考電動汽車無線充電公路設備/建設方在線支付，實時計算平臺運行商（路政/高速所有者）提供硬件基礎資金流向電力流向 無線充電公路前期投入大，商業模式新穎，或采取合作模式建設，即路政與設備/建設方合作，設備/建設方合作不采取一次性硬件費用，采取按比例抽成。無線充電公路運營核心部分應是無線充電平臺運行商，該平臺將集成實時電量計算、結算付費、車

43、道車輛提示等多種工作。汽車無線充電體系是集成通信、控制、電力、射頻、支付技術能力于一體的綜合系統 電網公司投資+電網公司運營。汽車制造廠商僅以設備制造商的角色參與到無線充電的市場中，由路政/高速所有者向用戶提供充電平臺、充電配套服務，服務費用由政府相關部門統一制訂。電網公司投資+第三方運營。汽車制造廠商一方面通過向電網公司出售無線充電設備獲得收益，另一方面還將成立運營公司。通過向路政/高速所有者支付費用租借無線充電設備的方式向用戶提供充電服務，并收取相關服務費用。第三方投資+第三方運營。汽車制造廠商投資無線充電設備并進行運營。以中興通訊公司為例，其計劃開創的設備產品+服務+平臺商業模式，就是為

44、客戶提供包括電動汽車租用、充電裝置建設、充電服務提供等相關服務在內的一體式解決方案。從投資運營的主體著手，結合我國電力市場的條件與背景，可假設3 種商業運營模式：3.3 無線充電公路系統運營模式設想未來車路協同的智慧交通體系采取在線支付，實時計算，實時付費模式，車主/車機通過行駛里程和電池電量自動判斷是否駛入/駛出無線充電車道。駛入無線充電車道后，通過手機、車載系統等智能終端自動連接無線充電網絡，即可按需要進行充電。在充電完成后，通過線上進行支付，全程自助，無需充電運營商/管理者干預。汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考4.預

45、見性思考 無 線 充 電 公 路 資 本 門 檻 較 高，據Electreon 公司數據，無線充電公路約為650萬元/公里，電動汽車無線充電技術的推進很大程度上依賴于資本的覆蓋力度與速度。和一般公路相比，無線充電公路需要預先在地面敷設充電通道，前期成本投入較大，投資回收期較長。經濟 電子移動終端的無線充電逐漸普并不意味著汽車端無線充電能夠普及，“輻射”、“磁場”等相關的負面輿論會隨著而來，于此同時公路端的鋪設會導致公路周邊的環境破壞，城內鋪設還會“影響”行人安全，帶來超高路噪也會影響居民生活等。社會 目前雖然針對電動汽車無線充電相關標準逐漸落地，但利好政策相對較少，國內外對于政策無線充電均為做

46、出明確表態。政策：技術 2019年2月11日，美國創WiTricity宣布并購高通旗下電動車無線充電平臺Halo，獲得了高通手上1500項相關專利、所有的客戶和授權后，汽車動態無線充電市場呈現了WiTricity一家獨大的市場格局。參考豐田混動技術的長期專利封鎖，無線充電的技術專利壁壘也是我國發展無線充電的阻礙。而公路層面，我國開展試點項目較早，因此經驗與技術專利相比汽車無線充電技術較豐富。隨著杭紹甬高速、京雄高速、五峰山未來高速等具備汽車整車無線充電車道的智慧公路建成并投入使用，以及具備靜態、靜態無線充電智能電動汽車的量產，屆時將會形成真正意義的智慧高速公路。駕駛員能夠在特定車道體驗到電動汽

47、車的自動無線充電、自動駕駛等區別于傳統鋪裝路面的功能，實現真正的“無焦慮長續航自動駕駛”。據研究機構 Research and Markets報告預測，至2025年，電動車無線充電市場規模預計達 4.07 億美元，2020-2025 年期間的年復合增長率將達到 117.56%。盡管汽車無線充電系統可以帶來可預見的便利，但目前成本、技術、政策等因素尚未形成汽車整車無線充電系統利好環境，汽車黑科技情報洞察汽車無線充電技術報告核心及目錄廣域無線充電技術汽車無線充電技術汽車無線充電配套公路思考汽車黑科技情報洞察目 錄 汽車界變色龍電子墨水技術 汽車動態無線充電技術-能源補給新思路 環境音識別技術-讓汽

48、車聽懂更多聲音 通信技術與玻璃的集成應用-汽車玻璃更智能 太赫茲成像技術-顛覆未來汽車的前沿科技之一汽車黑科技情報洞察得益于人工智能和機器學習的巨大進步，聲音識別技術在近年來得到了飛速的發展。根據聲音是否為人類語言，聲音識別技術可分為語音識別、聲紋識別和環境音識別三類。語音識別與聲紋識別發展已較為成熟，在工業、智能家居、消費電子、汽車等領域均應用廣泛。環境音識別是通過對物體所發出的聲音進行分析，判斷發聲物體的種類、狀態、特性等信息。環境音識別在國內外仍處于起步階段，目前主要應用于生物生態保護和畜牧養殖等特定領域。隨著科技進步和智慧生活的向往，環境音識別在未來將逐步應用到各行各業中。本報告的重點

49、是環境音識別技術在汽車領域的應用與探索。隨著智能網聯汽車的發展，環境音識別技術勢必會成為補足汽車智能化的重要技術，且在多項應用中都能發揮較大作用，尤其在汽車故障檢測，自動駕駛，智能化應用和汽車安全駕駛方面。由于環境音識別較為前瞻，報告觀點主要基于對技術合理的預測，僅代表個人觀點，僅供參考。一、聲音識別技術環境音識別技術專題概要結構框架1.1 聲音與聲音識別技術1.2 聲音識別技術原理1.3 聲音識別技術對比1.4 語音識別技術應用1.5 聲紋識別技術應用二、環境音識別技術2.1 環境音識別技術介紹2.2 環境音識別技術應用2.3 環境音識別技術優劣勢2.4 環境音識別發展趨勢三、技術在汽車領域

50、應用探索3.1 環境音識別在汽車領域的應用3.2 環境音識別應用 故障檢測3.3 環境音識別應用 自動駕駛3.4 環境音識別應用 智能化應用3.5 環境音識別應用 汽車安全四、環境音識別技術創業公司介紹4.1 Abilisense4.2 聯豐訊聲報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司32汽車黑科技情報洞察報告目錄一、廣義聲音識別技術二、環境音識別技術三、環境音識別技術在汽車領域的應用與探索四、環境音識別技術創業公司介紹一聲音識別技術1.1 聲音與聲音識別技術1.2 聲音識別技術原理1.3 聲音識別技術對比1.4 語音識別技術應用1.5 聲紋識別技術應用環境音識

51、別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司33汽車黑科技情報洞察聲音，大自然最重要的一種信息傳遞媒介聲音，作為最重要的信息傳遞媒介，在大自然和人類生產生活中都扮演了非常重要的角色。在自然界中，動物通過叫聲辨別獵物與天敵，通過鳴叫吸引異性或震懾對手。在人類生產生活中，人們通過語言交流表達觀點，抒發情感，醫生通過聽診器判斷病情，各類警報器也在無時無刻地提醒危險。因此，充分利用聲音所傳遞出的信息，不僅是生物的本能，也是人類科學技術進步中最重要的一環。隨著計算機科學的發展，通過人工智能和機器學習，利用神經網絡算法，對不同聲音的特征進行提取與學習，使得設備能夠理解聲音

52、，并執行相應的指令。這一技術就是廣義上的聲音識別技術。根據設備所聽取的聲音是否為人類語言，聲音識別技術可分為語音識別、環境音識別和聲紋識別。語言人類語言語音識別非語言環境音環境音識別人聲音色聲紋識別環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司1.1 聲音與聲音識別技術34汽車黑科技情報洞察1.2 聲音識別技術原理聲音識別技術是利用人工智能和機器學習，使機器能夠“聽懂”聲音雖然聲音識別技術根據應用不同可分為：語音識別、環境音識別和聲紋識別，但其基礎技術原理是相同的。不同點在于，根據應用類別的不用，機器學習的數據集和數據分析適用的模型不同。技術流程:數據采

53、集數據處理特征提取數據分析指令通過收音設備，如麥克風、聽筒、聲學傳感器等硬件設備收集聲音對聲音進行增強或降噪處理，并轉換為計算機數據提取關鍵特征，并轉化為AI能夠理解的數據形式通過神經網絡、隨機模型等方法，對數據進行分類、分析根據數據分析結果，執行下一步指令環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司35汽車黑科技情報洞察1.3 聲音識別技術對比特點：語音識別的目的是讓機器能夠理解人類語言，并做出相應的指令。語音識別是機器理解人類語言的第一步。應用：自動語音識別（ASR）與NLP（自然語言處理）、TTS（語音合成）組成完整的語音識別與交互鏈條，是當前行

54、業仍在深耕的三個關鍵環節和技術模塊。目前多被用在語音交互，語音助手，語音控制，音文互轉，語音翻譯等。領域：被廣泛應用于工業、智能家居、消費電子、醫療、通信等領域。語音識別Speech Recognition特點：環境音識別是對非人類語言識別的統稱，其目的是使機器能夠根據聲音分辨發生物體的種類、特性、狀態等。應用：目前，環境音識別技術的應用仍在探索中，不同領域對于環境音的要求各不相同。近年來，環境音識別技術在生物生態保護、畜牧養殖等領域有著較大應用，生物學家根據動物的叫聲中，判斷動物的品種和身體狀態等。環境音識別Acoustic Recognition of Environment 聲紋識別Vo

55、ice Recognition特點：聲紋識別的目的是讓機器能夠認出說話者的身份，從人類的話語中提取人聲音色數據，使得設備能辨別是“誰”在說話。應用：聲紋識別目前主要作為一種身份認證的方法，也屬于生物識別技術的范疇，與指紋識別、虹膜識別類似。另外，聲紋識別也被應用在人機交互中，使得機器能夠根據不同對話者做出對應的反應，提升用戶體驗。領域：被廣泛應用于工業、智能家居、消費電子、醫療、通信等領域。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司36汽車黑科技情報洞察1.4 語音識別技術應用語音識別技術發展較為成熟，已被廣泛應用于工業、家電、汽車等多個領域語音交互

56、是語音識別技術最廣泛的應用，隨著語音識別準確率、NLP自然處理能力的逐步提高，語音交互成為人機交互最重要的方式之一。在汽車領域中，語音交互是不可或缺的功能之一。從原始的語音命令，到智能汽車的智慧語音助手，語音識別技術在汽車上的應用也在快速發展。2021中國汽車消費者智能化功能感興趣程度2021年，中國消費者對智能網聯汽車智能化功能感興趣程度排名中，對智能語音交互的感興趣度僅次于輔助駕駛，位于第二。消費者對車載智能語音交互的需求向更具擬人化、情感化、智能化的自然交流轉化。中國市場領先車企車載智能語音交互案例蔚來理想小鵬大眾IDNOMI理想同學小P你好，大眾數據來源：億歐智庫環境音識別技術報告核心

57、及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司37汽車黑科技情報洞察1.5 聲紋識別技術應用聲紋識別主要應用于身份認證和提高人機交互體驗，且技術優缺點較明顯聲紋識別技術的優點包括：1.語音獲取方便2.設備成本低3.可通過遠程傳輸4.聲紋辨認算法復雜度低缺點包括：1.人聲易受身體狀況、情緒和環境影響2.相比其它生物驗證，人聲易被偽造在應用于身份認證時，通常作為輔助驗證搭配其它生物識別技術，提高安全性，或應用于安全性需要較低的場景中，如賬號登錄等。在人機交互中，聲紋識別可使機器辨認說話者身份，并做出相應的指令。如蘋果智能音響Homepod可根據聲音辨認家庭成員，并播放喜愛的音樂。

58、銀行App通過密碼+聲紋雙重認證，提高安全性Homepod根據不同家庭成員播放其喜愛的歌曲環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司38汽車黑科技情報洞察報告目錄一、廣義聲音識別技術二、環境音識別技術三、環境音識別技術在汽車領域的應用與探索四、環境音識別技術創業公司介紹2.1 環境音識別技術介紹2.2 環境音識別技術應用2.3 環境音識別技術優劣勢2.4 環境音識別發展趨勢二環境音識別技術環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司39汽車黑科技情報洞察2.1 環境音識別技術介紹環境音識別是對非人類語言識別的

59、統稱，應用場景不同，識別的環境音也不同在人類生活中，環境音識別并不陌生，我們早已習慣從聲音中獲取有用信息，并加以利用。如：通過手機通知鈴聲判斷是否有來電或短信通過周圍的爆炸聲、槍聲、尖叫聲或破碎聲判斷是否發生危險醫生通過聽診器聽取心臟、肺部的聲音判斷是否存在疾病汽修師傅通過發動機運轉的聲音判斷是否存在故障生活中如此的例子不勝枚舉，對環境音的識別在人類生活和生產中也起到了非常重要的作用。環境音識別技術是利用聲音識別技術原理，使機器能夠根據聲音判斷發生物體的種類、狀態、特性等信息。在不同的領域中，取代或幫助人類收集、分析特定聲音，并利用機器學習和神經網絡，大大提高判斷準確率和效率。在人工智能應用中

60、，環境音識別可作為信息補全手段，大大提高完整性和準確性。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司40汽車黑科技情報洞察2.2 環境音識別技術應用環境音識別技術應用仍處于早期探索階段，目前僅應用于某些特定領域領域一：生物、生態保護 分辨野生動物，保護生態環境生物學家利用環境音識別技術，收集分析原始森林或海洋中野生動物叫聲，分辨種類、生存狀態和種群重量等，從而實現保護野生動物和生態環境等目的。中國海洋大學研發的海洋哺乳動物聲音識別系統，實現實時甄別海豚和白鯨，用于針對大型哺乳動物的遠洋實時跟蹤科考。領域二：畜牧養殖領域 監聽牲畜健康狀況與身體狀態在畜牧

61、養殖行業中，利用環境音識別技術對牲畜進行監聽，通過對牲畜叫聲的分析，判斷情緒、疾病、發情狀態等，有效降低病死率、飼養成本，提高效益。新疆大學聲靈團隊研發的豬聲識別系統，通過提取豬病期咳嗽、呼吸時發聲特征信息，監測豬支氣管炎等疾病。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司41汽車黑科技情報洞察近年來，手機廠商也逐漸將環境音識別做為聽障輔助功能加入到手機中蘋果 2020年，蘋果在iOS 14操作系統中首 次 加 入 了 聲 音 識 別 功 能，使iPhone能夠通過麥克風收集并識別煙霧警報器、貓叫聲、門鈴聲等11種聲音。一旦識別到特定聲音，將通過手機發

62、出提醒。小米 2021年9月26日，小米正式開啟MIUI環境音識別內測，通過人工智能技術，讓手機幫助用戶分辨環境音。MIUI環境音可識別警報、警笛、嬰兒啼哭、敲門等9種聲音。高通 2021年，高通在其旗艦移動處理器曉龍888 5G上加入了第二代高通感知中心。搭載此芯片的手機將具備識別多種環境音，以及根據識別結果判定手機所處的環境，并開啟相應的模式等功能。報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司環境音識別技術2.2 環境音識別技術應用42汽車黑科技情報洞察2.3 環境音識別技術優劣勢優勢一：較語音識別，環境音識別算法模型簡單，硬件設備要求低相較語音識別，因環境音識

63、別無需對語義進行分析，算法種特征提取和數據分析模型的復雜度較低。且對聲音采集設備要求低，普通收音設備即可滿足要求。優勢二：較機器視覺識別，環境音識別功耗低，靈敏度高視覺識別通常適用高清攝像頭等設備采集數據，而環境音識別可由聲學傳感器收集，功耗相對較低。且聲音采集的效率和靈敏度均高于圖像采集。優勢三：聲音具有穿透性，對設備的地理位置限制小因聲音具有穿透性和傳播性，環境音識別可進行遠距離識別，識別范圍更廣，真正使設備實現“未見其人，先聞其聲”的效果。劣勢一：環境音復雜多變，通常需要大量的數據進行訓練相較人類語言，環境音復雜性較高，變量較多，相同物體在不同狀態下可發出多種聲音，對識別準確性帶來巨大挑

64、戰。因此，識別算法需要大量的數據進行訓練，以提高準確率。劣勢二：除特定領域外，環境音識別只能作為輔助工具大多數行業和應用場景不能通過單一的環境音識別提供可靠的信息依據，需搭配其他識別技術或作為輔助功能，為主功能提供多維度數據和安全冗余，提高主功能準確性。劣勢三：消費者對環境音識別的感知不明顯環境音識別通常作為輔助功能，不能直觀的提升用戶體驗。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司43汽車黑科技情報洞察2.3 環境音識別發展趨勢隨著各行各業追求智慧發展，環境音識別作為強力補充，或成為下一“風口”在人工智能和機器學習愈來愈成熟和行業追求智慧發展的促進

65、下，多個行業出現對環境音識別的需求。且目前該領域在國內外剛開始起步，許多研究和應用領域接近空白，具有廣闊的發展前景。智慧醫療 人的身體本身和許多疾病都會產生各種各樣的聲音。借助環境音識別技術進行輔助診斷與治療，既可部分減輕醫生的負擔，又可普惠廣大消費者，是智慧醫療的重要方面。智慧城市 目前城市的監控系統主要都基于視頻，但是視線被遮擋時存在盲區，而且容易受到光線、惡劣天氣等因素的影響。異常事件通常會伴隨異常聲音的發生，異常聲音本身即能有效地反應重大事故和危急情況的發生，且具有復雜度低、易獲取、不受空間限制等優勢。管道運輸業 各種管道傳輸中，可能會發生因人為損壞或自然因素造成的泄漏事故。管道和閥門

66、的泄露現象不易檢測。傳統的方式是人工監聽，容易造成誤判?；谛孤┞曇舻淖詣訖z測能有效解決誤判。設備故障檢測 生產設備的結構性損傷會直接影響生產和使用安全，在生產制造中，需要對設備的重要零件進行無損檢測，基于聲信號的故障音識別系統將提取的音頻特征與某一類型的故障相匹配，可識別各種類型故障，具有非接觸、高效等有點。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司44汽車黑科技情報洞察報告目錄一、廣義聲音識別技術二、環境音識別技術三、環境音識別技術在汽車領域的應用與探索四、環境音識別技術創業公司介紹3.1 環境音識別在汽車領域的應用3.2 環境音識別應用 故障檢

67、測3.3 環境音識別應用 自動駕駛3.4 環境音識別應用 智能化應用3.5 環境音識別應用 汽車安全三環境音識別技術在汽車領域的應用與探索環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司45汽車黑科技情報洞察3.1 環境音識別在汽車領域的應用環境音識別技術尚未應用在汽車領域，但已有廠商在進行探索目前，環境音識別技術尚未出現在汽車產品中。但是，在智能網聯汽車越來越智能的趨勢下，我們預測，環境音識別將會成為補足全面智能化的關鍵一環。且將在以下應用中起到重要作用：智能化應用汽車安全故障檢測自動駕駛雖仍未有量產產品配備環境音識別技術，但已有廠家開始相關技術的研究與

68、探索：2022年4月29日，國家知識產權局公布了小米汽車科技有限公司最新申請的關于環境 音 識 別 的 專 利，專 利 公 開 號：CN114420163A。專利顯示，小米想要通過聲音檢測裝置采集環境聲音，解決車載雷達或攝像頭存在盲區等特定場景下，環境檢測可靠性低的問題。小米汽車科技有限公司環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司46汽車黑科技情報洞察3.2 環境音識別應用 故障檢測環境音識別技術可在汽車故障檢測場景中發揮重要作用場景一：維修保養中的零部件故障檢測現代汽車已研發出世界上第一個基于AI的故障診斷系統 通過檢測發動機運行噪音，不同零部件

69、故障產生的噪音不同 診斷準確度已經超過90%、大大提高了維修效率，降低人工成本 減少維修時間，給消費者帶來更好的維修體驗場景二：面向消費者的車載故障檢測 功能設想：將聲音采集裝置放置于汽車底盤各個部位，檢測各區域的異響情況，判斷零部件是否存在故障 功能亮點：幫助用戶提前發現故障零部件，減少用戶的損失和維修成本，提高用戶對品牌的好感度。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司47汽車黑科技情報洞察3.3 環境音識別應用 自動駕駛環境音識別技術可作為自動駕駛環境檢測的輔助檢測，彌補雷達和攝像頭的不足如小米在環境音識別專利中所示，目前汽車自動駕駛主要依靠

70、雷達或攝像頭來獲取周邊環境信息。而雷達或攝像頭在某些特定場景下無法捕捉圖像信息，環境音識別可彌補此不足。當車輛周圍出現警車、消防車、救護車等特殊車輛警報聲時，環境音識別可迅速捕捉警報，并停止自動駕駛車輛的并線、超車等操作，確保車輛安全讓行。博世正在研發測試檢測警報聲的聲音傳感器，用于汽車L3及以上級別的自動駕駛輔助功能。環境音識別也可作為雷達或攝像頭對周圍環境檢測的二級驗證手段。使用環境音識別和聲源定位技術，捕捉周圍車輛行車聲音并判斷位置距離，與雷達攝像頭獲取的車輛位置距離進行對比。進而提高自動駕駛的可靠性和安全性。計算機視覺+計算機聽學環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技

71、術應用及探索環境音技術創業公司汽車黑科技情報洞察3.4 環境音識別應用 智能化應用環境音識別技術在汽車智能化應用中仍有巨大的探索空間探索一：檢測車輛周圍環境，智能切換駕駛設置環境檢測：通過車速+高精地圖+高速噪音識別，確認高速公路環境駕駛設置：懸架降低+巡航模式+疲勞監測環境檢測：通過雷達攝像頭+高精地圖+市區噪音識別，確認車輛處于繁華鬧市區駕駛設置：開啟主動安全功能+低速警報+行人監測環境檢測：通過雷達攝像頭+自然環境音識別，確認車輛處于野外自然環境中駕駛設置：開啟舒適駕駛模式+播放輕音樂+空氣外循環探索二：搭配面部表情識別，使汽車更準確的識別駕駛人情緒通過環境音識別，檢測駕駛員是否發出嘆氣

72、聲、哭泣聲、笑聲等情緒表達的聲音，配合車載面部識別和手勢識別，使汽車更準確的監測駕駛人情緒，從而使車載語音助手提供更人性化、擬人化的智能服務和關懷服務，提高用戶的使用體驗。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司49汽車黑科技情報洞察3.5 環境音識別應用 汽車安全環境音識別技術在汽車安防應用中已有相關研究發明內容：通過安裝在車身周圍的12個聲音傳感器，收集燃油汽車的發動機聲音及排氣聲音，新能源汽車的電機聲音，非機動車的輪胎聲音，人、動物的呼吸聲及腳步聲等，辨別物體屬性。并根據聲音到達不同位置傳感器的時間差，計算物體與車輛的相對運動關系。當相對距離

73、小于設定的安全距離時，通過危險預警模塊發出警報。山東科技大學團隊于2021年11月26日申請專利專利號：CN114067612A發明名稱：一種基于環境聲音分析的車輛感知及危險預警方法與系統發明背景：隨著汽車保有量的不斷增加，交通場景變得越來越復雜，無論是現在有人駕駛的車輛，還是無人駕駛的車輛，難以將車輛周圍的所有目標（包括機動車、非機動車、行人等）進行觀測與識別，尤其是車輛的視野盲區、霧天、雨天和晚上等場景，更難對周圍的交通組成進行細致觀察。據此提出一種基于環境聲音分析的車輛感知及危險預警方法與系統，通過車載顯示器將交通組成信息直觀的表示為圖像，告知駕駛者，并在危險情況下對自車駕 駛員及其他交

74、通組成者進行聲音及燈光提醒。環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司50汽車黑科技情報洞察報告目錄一、廣義聲音識別技術二、環境音識別技術三、環境音識別技術在汽車領域的應用與探索四、環境音識別技術創業公司介紹4.1 Abilisense4.2 聯豐訊聲四環境音識別技術創業公司介紹環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司51汽車黑科技情報洞察4.1 Abilisense公司名稱：Abilisense國家：以色列成立時間：2016年人員規模：11-50人融資規模：4輪共72萬美元主營業務：最新融資：2021年

75、11月1日基于AI的環境危險音識別軟件系統，主要應用于智能家居、嬰兒監測、養老監測和安保領域。公司目前正在針對汽車安防進行產品和技術研發。公司榮譽：被評委以色列前30名優秀安防公司和創業公司環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識別技術技術應用及探索環境音技術創業公司52汽車黑科技情報洞察4.2 聯豐訊聲公司名稱：聯豐訊聲國家：中國成立時間：2018年人員規模：11-50人融資規模：Pre-A輪千萬人民幣主營業務：最新融資：2021年4月8日公司榮譽：2020年12月榮獲“國家級高新技術企業”認定連續數年參加世界頂級聲學賽事，排名均列前三環境音識別技術報告核心及目錄聲音識別技術環境音識

76、別技術技術應用及探索環境音技術創業公司汽車黑科技情報洞察目 錄 汽車界變色龍電子墨水技術 汽車動態無線充電技術-能源補給新思路 環境音識別技術-讓汽車聽懂更多聲音 通信技術與玻璃的集成應用-汽車玻璃更智能 太赫茲成像技術-顛覆未來汽車的前沿科技之一汽車黑科技情報洞察通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考專題概要隨著新一代通訊技術的發展，車與人、車、路、服務平臺等各方建立的車聯網已經滲透到交通運輸的方方面面，交通數據的實時通訊、跟蹤，代表了交通智能化管理的發展新方向。隨著智能網聯汽車的發展，玻璃也逐漸突破傳統的顯示功能，逐漸向智能化、網聯化拓展，具備調光功能、透

77、明顯示功能、抬頭顯示功能的車窗已然市場化。玻璃具有透明、大面積、無信號屏蔽等特性，可以集成大量傳感器，成為了車輛進行數據傳輸和信息采集的重要載體和窗口。汽車玻璃作為數據流輸出端的核心視覺件之一，具備天生的卡位優勢，在與通信技術集成應用方面，已有企業開始嘗試玻璃在智能感知、人車交互等方面的應用，為智能網聯汽車的發展提供另一種應用場景。本報告的重點圍繞通信技術與玻璃的集成應用開展研究。1.通信技術應用背景2.通信技術的集成應用2.1 環境感知2.2 人臉識別2.3 輔助駕駛2.4 智能通信3.技術集成應用成果3.1 成果-環境感知3.2 成果-智能網聯外飾3.3 成果-智能玻璃天線4.預見性思考結

78、構框架汽車黑科技情報洞察一通信技術應用背景通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考56汽車黑科技情報洞察玻璃，將成為汽車智能化、網聯化的一種新興載體在新能源和智能網聯汽車的快速發展和推動下，汽車玻璃發生了“量變”和“質變”，隨著全景天幕玻璃的推廣，玻璃面積隨之增大；玻璃上可實現的功能集成也多樣化，包括鍍膜玻璃、抬頭顯示（HUD）玻璃、隔音玻璃、憎水玻璃、調光玻璃、加熱玻璃、天線玻璃等，新型玻璃相繼出現。新型玻璃賦予了汽車座艙更多的功能，隱私性、實用性（隔熱、隔音）、娛樂性、安全性等不斷提高。玻璃具有透明、大面積、無信號屏蔽等特性，約占汽車表面積的三分之一，成為車

79、輛進行數據傳輸和信息采集的新興載體和重要窗口。隨著智能網聯汽車的發展，玻璃也逐漸突破傳統的顯示功能，通過智能傳感、智能交互等技術，實現汽車玻璃與通信技術的集成應用，逐漸向智能化、網聯化拓展。通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考57汽車黑科技情報洞察二通信技術的集成應用2.1 應用-環境感知2.2 應用-輔助駕駛2.3 應用-人臉識別2.4 應用-智能通信通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考58汽車黑科技情報洞察2.1 應用 環境感知通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考59一、行駛路徑感知

80、激光雷達等傳感器與玻璃結合應用，可為自動駕駛提供重要支撐二、周邊物體感知三、駕駛狀態感知四、駕駛環境感知結構化道路的識別，車輛行駛前方路面環境狀況的識別和可行使路徑的確認靜態物體感知（包括交通標志、交通信號燈、靜態障礙物等）、動態物體感知（包括車輛、行人/動物、動態障礙物等）駕駛員精神狀態、車輛自身行駛狀態的感知 路面狀況（路面材料、路面凸起或坑洞、結冰等）、道路狀況（擁堵、事故等）、天氣狀況（風、雪、雨、霧等）的識別汽車黑科技情報洞察2.2 應用 人臉識別集成到車輛側面的傳感器可以應用于面部識別開鎖、障礙物檢測及車輛周圍外部環境映射等無縫集成的 ToF（飛行時間法）傳感器可用于門禁控制應用的

81、面部認證技術，實現人臉識別解鎖功能?？梢酝ㄟ^藍牙、指紋識別、NFC功能，實現無鑰匙開啟車門需求通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考602.3 應用 輔助駕駛在行駛過程中，V2X天線模塊實現互聯互通、精準定位，讓車與車、車與人、車與環境進行無線通信，輔助車輛進入自動駕駛模式外飾中的環視攝像頭可以實時監測側方車道情況，幫助車輛更安全地進行變道攝像頭可開啟智能監控模式，記錄車輛周邊的情況，有效避免車輛因剮蹭、碰撞引起的糾紛。汽車黑科技情報洞察2.4 應用 智能通信考慮5G信號高衰減特性，集成玻璃天線/感應模塊成為通信的新載體場景一：集成在玻璃內的5G玻璃天線適用于

82、車載及室內外天線傳輸損耗低，保證最佳的傳輸距離，確保信息傳輸質量。場景二：面向高速公路的ETC感應模塊植入應用通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考61 功能說明：將ETC感應模塊內嵌至玻璃夾層中，解決高端玻璃上金屬膜層對訊號阻隔的弊端，可獲得高度穩定的信號 功能延伸：功能可拓展至停車、加油等出行服務，代表了ETC應用的新方向。汽車黑科技情報洞察三技術應用成果3.1 成果-環境感知3.2 成果-智能網聯外飾3.3 成果-智能玻璃天線通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考62汽車黑科技情報洞察3.1 成果 環境感知AGC利用自身

83、在玻璃方面的技術優勢，開發出適用于自動駕駛汽車或擁有環境感知功能的玻璃 發明名稱透明傳感裝置、夾層玻璃及透明傳感裝置的制造方法專利要求利用夾層玻璃的結構特性，在一對玻璃板之間設置的透明傳感裝置。傳感器70可以是雷達傳感器、激光雷達傳感器、無線電波傳感器等。該透明傳感裝置還具有行車記錄儀的功能。通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考63 發明名稱自動駕駛汽車用玻璃專利要求 用于機動車輛的裝飾元件，包括至少一塊玻璃板，其吸收系數在1051 nm至1650 nm的波長范圍內低于5 m1，并具有外部和內部面。在玻璃板內表面后面放置一個波長范圍為1051 nm至1650

84、 nm的基于紅外的遙感裝置。根據本發明，基于紅外的遙感器件LiDAR傳感器是基于掃描、旋轉、閃爍或固態LiDAR的新一代激光雷達，能夠對車輛周圍的周圍環境進行3D測繪。汽車黑科技情報洞察3.1 成果 環境感知（續）2020年11月，美國專利商標局公布了蘋果的一項專利，是一款可安裝在擋風玻璃后面的激光雷達系統，可為自動駕駛提供實時3D地圖。系統功能該雷達系統可以幫助自動駕駛汽車在夜間等任何條件下查看道路，并可跟蹤前方道路上的人或動物，以采取適當的行動。通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考64 專利要求該裝置的各種部件都放置在一個緊湊的LiDAR外殼內，該外殼與

85、車輛的擋風玻璃平行，并沿著擋風玻璃的方向延伸。該款激光雷達組件可以以此種緊湊的方式整個安裝到擋風玻璃的支撐結構中，也可安裝在車輛的后窗中，以便更好地與整車集成。汽車黑科技情報洞察3.2 成果 智能網聯外飾Wideye 宣布參加CES 2022，重點展示為ADAS和自動駕駛汽車提供360 傳感器的集成解決方案 由Wideye和XenomatiX共同開發 LiDAR和攝像頭模塊組合在擋風玻璃后面，確保隱形集成，通過使用透明到接近紅外信號的玻璃來保證性能。與外部安裝相比，具有更好的美觀性和可靠性。通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考65擋風玻璃后面的攝像頭和激光雷

86、達的組合集成在 B 柱中的 ToF 傳感器2021年福耀集團推出智能B柱產品專利要求智能B柱飾板組件包括紅外識別模組、基座、用于與B柱連接并具有高紅外透過率的飾板本體和與所述飾板本體相匹配并具有高紅外透過率的隱蔽層；所述隱蔽層和所述基座依次裝設于所述飾板本體的一側，以使所述隱蔽層掩蓋所述基座；所述紅外識別模組裝設于所述基座朝向所述飾板本體的一側，所述紅外識別模組與汽車的BCM電連接。本發明實現汽車B柱飾板組件的外觀一體化，并且使B柱飾板組件具有功能性。發明名稱一種汽車的智能B柱飾板組件及身份識別方法汽車黑科技情報洞察3.3 成果 智能玻璃天線玻璃天線的開發屬于全球首次其長20厘米，寬約80厘米

87、，重約2公斤，可直接安裝在窗戶上，墻體外部，大樓建筑外部等傳輸距離最大為200米（5G基站一般傳輸距離在300-400米最佳），因5G信號傳輸距離短的缺點，該技術可將玻璃窗變成信號中繼基站，這對5G的普及起到很大的推動作用通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考66AGC 5G石英玻璃天線AGC已成功研發出車用5G通訊的玻璃天線正式確立車載玻璃天線三極開發體制2022年，AGC在日本、美國、歐洲（比利時）完成建立電波暗室，傳輸損耗低采用新開發的 Glass Interface Layer，減少電磁波通過窗玻璃時的衰減和反射，成功實現從外部到車內的傳播天線透明化天

88、線隱形在汽車玻璃內，通過微細加工，使天線透明化與NTT DOCOMO和愛立信一起成功開發5G兼容玻璃天線AGC聯合日本通訊巨頭NTTdocomo開發5G基站使用的玻璃天線汽車黑科技情報洞察通信技術的集成應用報告核心及目錄技術應用背景技術集成應用技術應用成果思考一、產業化應用思考在場景應用中，集成玻璃的感知功能和顯示功能的結合將推動集成玻璃智能化應用升級。4.預見性思考一方面，通過研究，傳感器與玻璃的集成已在外置式和內嵌式兩個方面實現技術嘗試，借助夾層玻璃的結構特性，傳感器與玻璃的內嵌式集成技術得到有效突破，同時，也將玻璃企業在技術集成應用中的作用凸顯出來。另一方面，在安全、便攜的同時，內嵌式集

89、成玻璃的夾層工藝為后續傳感器的替換和維修等服務帶來一定難度。集成玻璃的生產和維修等都會促進價格的提升。二、延伸應用思考汽車黑科技情報洞察目 錄 汽車界變色龍電子墨水技術 汽車動態無線充電技術-能源補給新思路 環境音識別技術-讓汽車聽懂更多聲音 通信技術與玻璃的集成應用-汽車玻璃更智能 太赫茲成像技術-顛覆未來汽車的前沿科技之一汽車黑科技情報洞察太赫茲成像技術專題概要太赫茲成像的基本原理是利用太赫茲成像系統對被測樣品的透射信號或反射信號中包含的信息（振幅信息或相位信息）進行簡單數據處理及分析，進而得到樣品的太赫茲圖像。經過20多年的快速發展，太赫茲成像技術的研究越來越成熟，脈沖波太赫茲成像技術、

90、連續波太赫茲成像技術、太赫茲層析成像技術、太赫茲近場成像技術和太赫茲全息成像技術等先后被報道。太赫茲成像技術當前應用主要集中在安防安檢、生物醫學、無損檢測這3個領域。從燃油汽車、新能源汽車到無人駕駛，再到工業和基礎設施的變革，我們周圍正在發生著第四次工業革命，太赫茲成像技術將受到工業4.0的影響，成為汽車產業改革的巨大推動力。尤其在無人駕駛和無損檢測領域將率先實現商業化應用。結構框架1.太赫茲技術1.1 太赫茲波譜介紹1.2 太赫茲波譜特性1.3 太赫茲技術現狀1.4 太赫茲技術應用2.太赫茲成像技術2.1 太赫茲成像技術原理2.2 太赫茲成像技術應用2.3 太赫茲成像在汽車領域的應用3.太赫

91、茲成像技術成果3.1 國內技術成果3.2 國外技術成果3.3 商業案例4.預見性思考報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考汽車黑科技情報洞察一太赫茲技術1.1 太赫茲波譜介紹1.2 太赫茲波譜特性1.3 太赫茲技術現狀1.4 太赫茲技術應用太赫茲成像技術*70報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考汽車黑科技情報洞察1.1 太赫茲介紹71太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考太赫茲波是位于毫米波和紅外光之間的一段電磁波，與微波、紅外輻射和X射線類似。太赫茲頻段至今還沒有一個標準的定義。目前，學術界傾

92、向于將太赫茲波的頻段定義為0.110THz（1THz=1012Hz）之間。由于波段位置的特殊性，THz輻射兼具微波電子學和紅外光子學的特征，屬于交叉研究范疇。太赫茲波在電磁波譜中的位置太赫茲波是不可見的，但是由于它與遠紅外頻譜重合，我們可以感受到太赫茲輻射產生的熱量。自然形成的太赫茲輻射充滿了我們日常生活的空間。什么是太赫茲波？然而缺乏高效、緊湊的太赫茲源以及靈敏的太赫茲探測器等技術難題是太赫茲輻射未被充分利用的主要原因。缺乏實用的太赫茲器件，導致太赫茲頻段被稱為電磁頻譜上的“太赫茲空隙”。近20年來，光學太赫茲技術在太赫茲的高頻段取得了巨大的進步，與此同時微波技術向太赫茲的低頻段延伸，這個技

93、術空隙己經在迅速地縮小，使太赫茲技術的應用得到了蓬勃的發展。汽車黑科技情報洞察1.2 太赫茲特性72太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考（1）相比微波太赫茲波的頻率高、帶寬大、波束發散角小，可以承載更高頻率的調制信號，大幅提高通信速率、雷達分辨率。（2）相比紅外光太赫茲波的透射性強，對大部分干燥、非金屬、非極性材料都有較好的穿透能力，可進行透視成像、無損探測，以及在較惡劣氣象條件下成像等。（3）頻譜“指紋”特性大多數分子的分子振動和轉動頻率都處在太赫茲頻段，因此利用太赫茲波與分子共振，可以有效識別不同的物質組成和含量，太赫茲波在危險品探測、物質識別、

94、醫學檢測等領域具有一定應用潛力。（4）光子能量低，生物兼容性好1THz 電磁波的光子能量為4.14meV，遠低于可見光、紫外光，是X射線的數百萬分之一，不會產生電離輻射。低功率太赫茲波可直接照射生物組織而不產生傷害。汽車黑科技情報洞察1.3 太赫茲技術現狀73太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考太赫茲基礎技術主要研究如何產生、探測和控制太赫茲波，包括產生太赫茲波的太赫茲源、探測太赫茲波的各類探測器、傳輸/調制太赫茲的各種器件等。（一）太赫茲源：量子級聯激光器量子級聯激光器在15THz范圍內具有優異的性能，也是唯一在該頻段具有高輸出功率的緊湊型光源，可

95、產生功率大于1W 的激光，用于遠場傳輸、頻率梳和脈沖發射等。真空太赫茲器件真空太赫茲器件可將儲存的電能轉化為加速電子束的動能，借助交互區的電磁波導或空腔將動能轉換成電磁場能，主要類型包括行波管、速調管、磁控管和返波管等。由于功率密度的限制，真空太赫茲器件目前主要在0.221.0THz工作，功率為1MW10mW。加速器太赫茲輻射源加速器太赫茲輻射源主要利用電場或磁場作用于加速器產生的相對論電子，產生波長在真空紫外到 X 射線頻段的電磁波。加速器輻射源的主要優點是具有獨特的光譜亮度、功率、極值場和脈沖能量。汽車黑科技情報洞察1.3 太赫茲技術現狀74太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像

96、技術太赫茲成像技術成果預見性思考太赫茲成像探測器包括單探測器、陣列和焦平面陣列成像探測器等。成像器件的整體性能由光學特性（如光源功率、系統損耗和探測器靈敏度）決定。太赫茲探測器的主要發展方向是改善噪聲等效功率、響應度，提高其集成潛力。銦鎵砷（InGaAs）和基于石墨烯的光電導開關正在快速發展，為太赫茲時域光譜測量提供低成本、便攜式、穩定可靠的超短脈沖源。目當前基于光電導器件的太赫茲時域光譜系統的動態范圍已經達到90dB，典型頻譜覆蓋0.05THz、26THz之間。（二）太赫茲成像探測器：（三）光電導裝置：（四）無源太赫茲器件：高萊探測器-GolayCell太赫茲探測器太赫茲時域光譜儀對于無源太

97、赫茲器件，太赫茲波導無需光學對 準即可與太赫茲有源器件（太赫茲源、探測器等）集成，但損耗一般較大。用于太赫茲頻率的高性能 波導由 3 類材料制造：全金屬、金屬 電介質和全 電介質。近年來，已有使 用異質材料制造太赫茲偏振器的相關研究，如液 晶和碳納米管，其消光比可達 50dB。汽車黑科技情報洞察1.4 太赫茲技術應用太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考 時域頻譜測量太赫茲時域頻譜系統可對直徑幾厘米的物體進行二維成像。在此基礎上，目前已經發展出太赫茲斷層掃描和太赫茲近場/暗場/單像素成像系統。表征半導體和納米結構由 光電導天線制成的具有亞皮秒時間分辨率

98、的非接觸式探頭，已可在 10100fs 時間尺度內，表征了砷化鎵中電子空穴等離子體生成光子后的庫侖掩蔽和等離子激元散射現象。無損檢測和分子光譜在工業和科學研究領域，使用太赫茲光譜可以在遠場獲得數百微米級空間分辨率的圖像，探究物體內部結構。太赫茲時域光譜檢測已經應用在電子、制藥、催化、食品、復合材料、藝術品保護及汽車等領域，實現了非破壞性檢測。太赫茲成像 太赫茲通信應用與其他波段的電磁輻射一樣，太赫茲波可以被用來對物體成像，且由于太赫茲波具有高穿透性、低能性等特性，太赫茲成像相比其他波段更具優勢。隨著世界范圍內無線數據業務呈指數級增長，60GHz 頻帶已經獲得各國重視，而對于更高容量的無線數據系

99、統，研究人員正在研究太赫茲通信頻段（0.110THz）的可用帶寬。汽車黑科技情報洞察二太赫茲成像技術2.1 太赫茲成像技術原理2.2 太赫茲成像技術應用2.3 太赫茲成像技術在汽車領域的應用太赫茲成像技術*76報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考汽車黑科技情報洞察2.1 太赫茲成像技術原理77太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考太赫茲成像的基本原理是利用太赫茲成像系統對被測樣品的透射信號或反射信號中包含的信息（振幅信息或相位信息）進行簡單數據處理及分析，進而得到樣品的太赫茲圖像。此后，經過20多年的快速發展，太赫茲成像技

100、術的研究越來越成熟，脈沖波太赫茲成像技術、連續波太赫茲成像技術、太赫茲層析成像技術、太赫茲近場成像技術和太赫茲全息成像技術等先后被報道。在過去近二十年的時間里，太赫茲成像技術得到了快速的發展1995年，Hu 等在原有太赫茲時域光譜系統（TDS）的基礎上加入了一個放置樣品的二維平移臺，第一次實現了對物體的脈沖太赫茲波成像，觀察到了電路芯片的內部結構和樹葉的脈絡結構。Hu等的研究證明了使用太赫茲輻射進行成像的可能性，開啟了人們研究太赫茲成像技術的大門。成像系統原理汽車黑科技情報洞察2.2 太赫茲成像技術應用78太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考 安防安

101、檢：太赫茲輻射對大部分電介質材料和非極性物質具有很好的穿透能力，能有效探測和識別出隱藏在包裹、信件和衣服中的金屬刀具、槍支和毒品等危險品，且太赫茲輻射的單光子能量低，不會對物體尤其是活體生物產生危害。癌癥檢測：目前，癌癥 的診斷主要依賴于組織病理學檢查，但是病理學診斷價格昂貴，且不能夠保證診斷完全準確。太赫茲成像 技術因具有對水靈敏度高、對人體無害和空間分辨率高等特性，所以可以用于癌癥診斷。無損檢測：無損檢測(Non Destructive Testing/NDE，NonDestructive Examination，NDT)，也叫無損探傷，是通過利用物質聲、光和電磁特性，在不損傷不影響被測目

102、標使用性的前提下，檢測目標是否存在缺陷或不均勻性，并能夠給出缺陷大小、位置、性質和數量等信息的一種技術，在航空航天、汽車工業、化工等領域得到了廣泛應用。太赫茲成像技術當前應用主要集中在安防安檢、生物醫學、無損檢測這3個領域隱蔽物成像汽車黑科技情報洞察2.3 太赫茲成像技術在汽車領域的應用79太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考 汽車產品檢測 太赫茲汽車雷達現代汽車采用了大量的新技術、構造較為復雜，導致出現故障原因、部位判斷困難的問題，利用以太赫茲為代表的新興無損檢測技術，檢測各種金屬、非金屬材料機械部組件、電氣元件、電路板的技術狀態，能夠為科學準確確

103、定故障部位提供技術支持，有利于提高汽車故障檢測效率和維修質量。太赫茲波與毫米波一樣，不容易受天氣和光線干擾。太赫茲汽車雷達相比光學攝像頭與激光雷達，即使在惡劣天氣下，性能也不會出現大幅度衰退；而功能與激光雷達類似(分辨率差一些)，在某些應用場景中，可能會替代激光雷達。太赫茲汽車雷達不僅僅是當前毫米波汽車雷達的簡單升級，在技術體制和功能上都將會有一個飛躍，有望實現周邊場景的三維視頻成像。汽車黑科技情報洞察三太赫茲成像技術成果3.1 國內技術成果3.2 國外技術成果3.3 商業案例太赫茲成像技術*80報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考汽車黑科技情報洞察3.1 國內技

104、術成果81太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考攻克太赫茲成像關鍵技術電子科大獲2020年度國家技術發明二等獎 2021年11月3日上午，2020年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂隆重召開。由電子科技大學信息與通信工程學院楊建宇教授團隊、電子科學與工程學院樊勇教授團隊共同完成的“太赫茲成像關鍵技術”項目，榮獲2020年度國家技術發明二等獎。項目團隊由楊曉波教授帶領，學校中青年骨干為主要成員，在國家重大重點項目支持下，經過十多年潛心研究，攻克了太赫茲成像核心關鍵技術，做出了太赫茲波成像從架構、器件到系統和方法的開創性工作，實現了超高分辨率成像，全自

105、主研制出首部超高分辨率太赫茲成像儀，已在國內裝備成功應用，滿足了國家工程的急需，形成了自主可控知識產權的技術體系。超構表面由亞波長的準二維微結構按照特定的排列方式構成，可以很靈活的調控電磁波的波前能夠獲得高質量的亞波長甚至突破衍射極限的聚焦光斑，并有效的將傳統三維“體”功能器件的功能用平面“flat”器件實現，有效的提高了功能器件的可集成度，為今后的系統的小型化和集成化提供了一個全新的解決方案。上海理工大學太赫茲技術創新研究院在太赫茲高分辨成像取得系列研究進展 上海理工大學太赫茲技術創新研究院的臧小飛、朱亦鳴教授等人在莊松林院士的指導下發展了基于超構表面的系列平面透鏡，并應用于太赫茲高分辨成像

106、。汽車黑科技情報洞察3.2 國外技術成果82太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考 得克薩斯大學發明全新成像器微芯片 可透過障礙物檢測并創建圖像 2021年，得克薩斯大學達拉斯分校和俄克拉荷馬州立大學的研究人員開發出一種創新的太赫茲成像儀微芯片，可以使設備能夠通過霧、煙、灰塵和雪等障礙物進行檢測并創建圖像。該技術可用于汽車，以幫助駕駛員或自動駕駛汽車系統在能見度較低的危險條件下導航，如在汽車顯示屏上，該技術可以顯示物體的像素化輪廓和形狀，例如另一輛車或行人。日本東京工業大學副教授 Yukio Kawano 領導的團隊設計出一種靈活獨立的 THz 傳感器

107、陣列，可讓太赫茲攝像機對形狀不規則的物體盲區進行成像。該研究成果發表在高級功能材料(Advanced Functional Materials)上。東京工業大學研發柔性太赫茲攝像機，可實現不規則物體的盲區成像 研究人員通過檢測和顯示樹脂中聚合物的裂縫、雜質和不均勻涂層，以及彎曲管道中的污泥來演示這種貼片在實際工業化應用中的表現，最終證實了這種新型的太赫茲攝像機在質量檢測與控制操作中的巨大潛力。汽車黑科技情報洞察3.3 商業案例83太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考Terasense擁有多項革命性的T射線半導體探測器專利技術，這項專利保護的新型太赫茲

108、探測器可以在室溫下工作，這些探測器可以組合成緊湊的矩陣（如照相機中的CCD）并且非常便宜。除探測器外，Terasense還擁有創建太赫茲源的技術，并擁有使用其單獨的太赫茲光譜“指紋”進行物質檢測的技術。Terasense的解決方案可應用于多領域，如隱藏物體識別，國土安全（安全檢查），無損檢測（NDT），隱藏缺陷檢測/成像，質量控制和過程控制，醫療診斷。Terasense的成像傳感器陣列（相機）制造新型半導體探測器，有效覆蓋亞太赫茲和太赫茲電磁波譜范圍（50 GHz-700 GHz）。國家：西班牙Terasense推出全新太赫茲線性掃描成像解決方案，成像效果顯著提高，此THz成像系統最大的優勢是

109、成本低，可測試大面積物體，成像效果好。新型太赫茲線性掃描系統搭配高功率太赫茲源（輸出功率110mW），輸出口配置又特殊的平板喇叭錐設計，經過曲面反射鏡，使得太赫茲源發射出的THz光束均勻且有效的覆蓋到THz相機的每個像素。汽車黑科技情報洞察3.3 商業案例84太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考全球最大的汽車制造商大眾汽車集團已決定使用 das-Nano 太赫茲技術來測量其車身涂層的層厚。Ddas-Nano：獲得專利的太赫茲波技術das-Nano 憑借 Irys 系統解決了這一挑戰，Irys 系統是一種獲得專利的非接觸式系統，該系統使用das-Nan

110、o 研發的太赫茲方案和專有算法，以非破壞性方式測量車身每個涂層的厚度。主要優點是能夠為汽車制造商提供迄今為止無法獲得的涂裝過程信息，并通過減少材料、能源和缺陷件，將整個過程成本節省 15%。同時更加綠色環保。該系統允許對材料進行快速和非接觸式檢查。獲得每個涂裝的油漆和透明涂層（濕、干和固化）的實時厚度測量值，為客戶提供更可靠的噴漆過程并及早發現缺陷件。此外，該系統是全自動的，并具有無需停止的自校準系統。適用于任何類型的基材：金屬、聚合物、復合材料等，也適用于平面和曲面，具有 1 微米的優異精度。國家：西班牙汽車黑科技情報洞察四預見性思考太赫茲成像技術*85報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術

111、太赫茲成像技術成果預見性思考汽車黑科技情報洞察4 預見性思考86太赫茲成像技術報告核心及目錄太赫茲技術太赫茲成像技術太赫茲成像技術成果預見性思考 THz成像技術發展至今只有十幾年的時間，總體來看，多數應用還處在實驗室階段，真正的大規模商業化應用還沒有開始。商業化的THz成像系統必須滿足實時性、高靈敏度、高分辨率、高穩定性、低成本和便攜性等要求，而成像速度和空間分辨率是制約THz成像系統走向商業化的主要因素。隨著科學技術的進步和關鍵領域的技術突破，相信在不久的將來，THz成像技術將走出實驗室，走向商業化，并大大擴展其應用領域。太赫茲成像將成為產業變革的巨大“推動力”從燃油汽車、新能源汽車到無人駕駛，再到工業和基礎設施的變革，我們周圍正在發生著第四次工業革命，太赫茲成像技術將受到工業4.0的影響，成為汽車產業改革的巨大推動力。尤其在無人駕駛和無損檢測領域將率先實現商業化應用。中國在毫米波汽車雷達領域，是個后來者，目前正在迎頭趕上。太赫茲汽車雷達，預計將會在技術體制上有一個革命性的變化；功能性能相比現有毫米波雷達，會有巨大的飛躍。對于國內外相關廠商來說，重新洗牌的時刻到了。