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Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

自從蘋果電動車「Apple Car」消息連環爆,也讓不少人開始期待世界科技大廠蘋果終於要踏入電動車市場,同時也讓特斯拉馬斯克和豐田對於 Apple Car 有不同評價,至於蘋果為何打算進軍電動車市場和目前掌握哪些關鍵技術,是否能夠顛覆傳統車?甚至能夠讓蘋果一踏入就能將特斯拉擠下?本篇一起帶大家來了解。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

 

當 Apple Car 引起大家討論後,全球車界王者豐田(TOYOTA)董事長豐田章男怒批:「各國電動車熱潮和禁售燃油車策略是過度操作!支持者完全沒考慮過車廠從燃油車轉向電動車,會延伸龐大轉型天價成本,可能會造成汽車崩潰」,巧妙的是月初豐田才信誓旦旦要在2021年推出首款純電SUV電動車,為什麼立馬打臉自己了呢?

中國小朋汽車創始人何小鵬也對於豐田言論評論,這件事不僅讓他想起了2014年微軟收購 Nokia 後,Nokia CEO 還表示:「我們並沒有做錯什麼,但是為什麼我們輸了!」 。

豐田也並非是第一個認為電動車並不是想像中的環保,對於電動車是否環保?過去也有清華大學汽車產業技術研究院的院長趙福全研究結果證實,電動車比燃油車造成污染更嚴重與續航里程有很大關係,如以全生命週期碳排放量26.7頓,電動車比起傳動車約低28%,也略低油電車,由此可見電動車相對比起傳統車能達到减少二氧化碳的排放量效果。

如今手機已經走向一個飽和階段,蘋果也知道不能依賴 iPhone 銷量來維持後續高營收,變相的是調整價格、減少配件與降低成本維持,當蘋果沉寂以久的 Apple Car 消息再度曝光後,順間又再度炒熱電動車議題,如今比較知名的科技企業已經不在手機上過於著墨,早已經準備開始轉向下一個戰場「電動車」。

鴻海董事長劉揚偉也曾說過:「過去台灣的科技發展,一路從PC到智慧型手機,下一個會是什麼?答案就是電動車。」

電動車浪潮也讓不少傳統車廠,開始要在2021年推出純電車,從2021年開始電動車不只有特斯拉,還會有更多車廠的電動車可選擇,甚至鴻海也推出 MIH 模組化電動車平台,在電動車市場也會有一定的重要性。

 

蘋果替泰坦計畫招募大量汽車優秀人才

蘋果從 2014 年 2 月就開始在加州秘密啟動「泰坦計畫」(Project Titan) ,這項目是造車計畫,至於蘋果打造的電動車是否與當前特斯拉一樣?只能說從蘋果企圖想要再次推翻電動車市場,且獲取的電動車專利會超乎你想像。

泰坦計畫剛最初是由蘋果庫克批准,由曾領導過 iPhone 和 iPod 原型研發設計副總裁 Steve Zadesky 所負責電動汽車研發,該項目也是他在蘋果參與最後一次可改變汽車產業的計畫。

在 2014年10月蘋果開始從特斯拉大力挖角,找來特斯拉工程副總裁Chris Porritt、工程經理 David Nelson、動力總成高級工程師John Ireland、Autopilot 、硬體工程師Jaime Carlson 加入泰坦計畫;到 2015 年特斯拉馬斯克笑稱,他們雇用被我們解雇的人,笑稱蘋果是特斯拉墳墓,如果你在特斯拉做不下去,就可以去蘋果上班。

2016年1月泰坦計畫只有一千名成員,最初蘋果打算只專注於自動駕駛系統開發,並找回已經退休的副總裁 Bob Mansfield 當任計劃主持人,繼續領導泰坦計畫開發。

直到 2018 年 Bob Mansfield 找回曾休假休到跑去特斯拉工程部副總裁曼斯費爾德 (Doug Field)負責該專案計畫主管,並且向 Bob 彙報進度,他主攻設計創新交通工具,曾擔任福特工程師和研發電動平衡車 Segway 技術長達九年,也負責特斯拉 Model 3 車輛工程與製造,擁有豐富的交通產業技術,被特斯拉 CEO 馬斯克譽為世界上最有才華的工程師。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

直到2019年計畫並不順利,該項目最後裁撤 190 名員工,團隊內部僅保留具備汽車專業的硬體開發工程師,蘋果也挖角特斯拉副總裁 Steve MacManus 和 Michael Schwekutsch ,負責汽車的內裝和外觀和車輛動力總成研發設計,知情人士透露,MacManus 正在領導開發小組,專注在設計 Apple Car 內裝、汽車測試和汽車製造,每天會和費爾德 (Doug Field)報告計畫項目。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

2020 年負責泰坦計畫主持人 Bob Mansfield 再次從蘋果退休,改由人工智慧與機器學習副總裁 John Giannandrea 負責,同時他也負責 Core ML 和 Siri 技術開發,讓蘋果電動車硬體設計全踏入另一個人工智慧和硬體整合階段。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

蘋果更是在近年,投入巨大財力與人力,並不斷從特斯拉、奔馳、福特、三星、QNX 等汽車公司內招募更多人才,也挖走 A123 Systems 電池新創公司的五位核心人員,最優秀的汽車硬體與軟體設計人員全在泰坦計畫內,也讓蘋果的造車計畫走得越來越順利,在電動車產業將會有一定的指標性和影響力。

這些舉動更是引起電動車廠商一致認為蘋果必會造車,多數車廠都表示對於蘋果汽車 Apple Car 不容輕視。

 

商業間諜揭開蘋果造車計畫

至於蘋果秘密研發汽車為何會遭曝光?

主要有兩個原因,最初是在 2016年12月5日蘋果發送一份信件給美國交通安全管理局 (NHTSA),文件內顯示透過機器學習提升產品與服務,其中也包括汽車和運輸產業,讓自駕車開發領域獲得更多自由度,證實蘋果泰坦計畫就是用來研發自動駕駛。

自從 2017 年開始,蘋果就持續在真正道路上測試自動駕駛系統,根據加州 DMV 數據顯示,目前蘋果自動駕駛車輛從 2018年55輛,直到2019年已經達到64輛 ,自動駕駛汽車平均里程數都行駛118英里。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

Apple Car 自動駕駛系統在庫比蒂諾(Cupertino)路上測試

另在 2019 年11月22日蘋果在加州法院起訴一名華裔硬體工程師 Chen Jizhong 後,該工程師涉嫌替中國企業竊取蘋果無人汽車相關機密,在刑事訴訟文件也揭露蘋果研發汽車計畫,該訴狀是由美國聯邦調查局 FBI 幹員所揭開,顯示蘋果在另一棟不起眼的大樓內進行 Apple Car 汽車研發計畫。

起訴文件中更透露關於 Apple Car 造車研發計畫的保密措施,內容提出該項計畫約1千2百名核心成員,都能直接參與開發,甚至蘋果內部數個和汽車研發計畫資料庫都會嚴密控管,每個人無法隨意開啟其他計畫資料庫,如要開啟都需經過項目主管授權。

蘋果主要起訴中國籍男 Jizhong Chen 工程師,主要是該名員工透過超廣角拍攝大樓外觀,遭到其他蘋果員工質疑和違反保密切結書,在持續追查下去才發現該名工程師電腦內存放大量機密照片、內部組裝圖和2,000份關於蘋果機密文件,內容也包含蘋果自駕車計劃手冊和設計圖,在未經蘋果允許直接儲存,證實他正準備要跳槽到中國自駕電動車,該名員工也可俗稱是中國商業間諜,最後 Jizhong Chen 以50萬元美元作為保釋金,從羈押處交保和立即遭到停職。

自 2018 年起已經發生第2起商業機密遭竊,前一次也是蘋果內部華裔員工 Xiaolang Zhang 竊取蘋果自駕車機密文件,打算去中國小鵬汽車任職。

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蘋果大量專利曝光下一個世紀電動車

賈伯斯推出 iPhone 改變手機產業,顛覆現今電話、遊戲、相機與攝影機產品,接下來蘋果在自動駕駛電動車產業領域先行佈局,將會加入大量創新與產品高度體驗,不管是核心技術或使用者體驗都會有所突破,也可能會改寫以往大家對於汽車和電動車的認知。

蘋果除了打造電動車外,從 2014 年開始除也不斷利用併購方式吸收 AI 視覺辨識、汽車自動駕駛相關的創新公司,甚至還會大力挖角和招募各界技術人才,最主要是要填補該缺乏和落後的技術,並且快速提升產業競爭力,並且在汽車專利申請也沒有停止過。

截止至 2020 年蘋果已經累積大量電動車相關的專利,數量已經達到上百份,絕大多數也是針對自動駕駛、智能體驗和車輛外觀與座艙,從這些專利中更能看出蘋果正準備打造的未來汽車樣貌,其功能和也與目前現有的汽車大為不同,甚至未來車內傳統配件也將會完全消失,底下大致整理蘋果電動車和造車專利大致涉及領域:

  • 自動駕駛
    • 傳感器數據處理過程共享數據 – 自動駕駛傳感器數據可在計算過程中共享
    • 制動系統控制狀態轉換 – 自動駕駛特定條件自動觸發緊急機制
    • 自動對準裝置的充電站 – 能自動進入充電樁充電
    • 主動懸吊系統 – 自動提升向上或向下力量,避免遇到路面不平造成車身晃動
    • 自動駕駛計程車 – 無需駕駛可自動接送乘客
  • 智能體驗
    • 隱藏式使用者介面 – 車輛後座乘客區控制系統,需要時亮起、不需要會自動隱藏
    • 車輛導航計算運行距離 – 依照不同路況、收費,讓駕駛可有多種導航選擇
    • 車用儀表板顯示器 – 防止駕駛恍神,導航訊息會直接顯示在儀表板
    • 車內移動設備定位系統
  • 車輛外觀和座艙
    • 隱藏式車門安全鎖 – 汽車門鎖可被隱藏
    • 多個連動裝置車門鉸鏈 – 車門設計為車頂滑動方式
    • 乘客安全氣囊系統 – 碰撞前發出安全訊號,提前讓安全氣囊可提前更快彈出
    • 可調式車窗系統 – 車窗可自訂不同顏色、反射率或調整為霧化玻璃。
    • 車窗兼顧和車圖案系統 – 加入車窗夾層,能讓車窗更堅固
    • 自適應拉伸表面 – 透過座椅下電動馬達,自訂伸縮座椅,並且讓乘客座椅更舒適

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

蘋果在「隱藏式使用者介面」專利主要是設計於後座乘客區域,能夠將木質、皮革或特殊布料,透過新科技將這類材質纖維化,平時看起來就如同木質或皮革表面,使用者只要手指觸碰後,就會讓木質表面亮起,順間就能變成可以觸控式螢幕,甚至連整個腳踏板下也是顯示螢幕。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

 

甚至蘋果還發明了一項智慧型紡織品,能夠結合互動機能,像是可以拿起具備智慧纖維的杯架內的寶特瓶後,就會自動微微亮起,直到放回去才會自動熄滅。

車內部分,也包含有VR/AR相關專利,如乘客坐在車內,就可透過 VR 進行 FaceTime 視訊會議,並且車窗玻璃也可以自動調成任何顏色或變更透明度,也將安全帶當成控制影片的電子裝置,甚至還會自動觀察乘客表情變化,來調整車輛駕駛模式。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

同時蘋果還有訊息平視顯示器系統,能讓側邊車窗直接顯示相關系統訊息,以及可透過傳統 HUD 設定,將投射光直接投射在車輛前擋風隔離上,蘋果也指出會根據擋風玻璃角度調整參數,標準HUD 在位置上也存在不必要的限制,簡單來說就是在車內任何一面玻璃都能夠實現 AR 效果,可顯示道路名稱、即時翻譯路牌、車輛車速和進行 Facetime 視訊通話等功能。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

蘋果在替車窗玻璃也取得更先進的技術,可以根據駕駛和乘客需求,自動調整玻璃顏色、反射率和透明度,保持車內隱私和車內氣氛,據專利顯示,蘋果在車窗玻璃中加入多種隔層,每種隔層都可用來調整車窗顏色、反射率和霧面或透明效果,就能省去黏貼不可透視的隔熱紙。

蘋果大量Apple Car專利曝光下一個世紀電動車4

另外蘋果也將光纖取代現有車燈,將光纖直接坎入在車身內,能夠讓車體看起來就如同沒有車燈模組,等到要打方向燈或煞車時,光纖就會立即在車尾顯示左右轉或煞車警示資訊,除此之外還可藉由光纖顯示文字訊息和後車溝通。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

蘋果在電動車充電部分,也不需要依賴充電槍方式,採用「自動對準裝置的充電站(自動多種引導機制)」技術,可透過指令讓電動車自動開到固定地點進行無線充電,或是自動開到有充電座的區域充電,在充電站部分,另外也結合機器人專利,能透過機器手臂自動更換電動車電池。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

至於車門部分,蘋果取得的是一份創新的車門結構,採用鉸鏈方式設計,讓車門可以直接往上滑就可開啟,從專利圖片來看, Apple Car 車門設計是讓車門往上推到車頂上方,與當前現代車種的車門完全不同,甚至在車門額外加入傳感器,如發生危險狀況時,車門會啟動安全反饋機制。

蘋果大量Apple Car專利曝光下一個世紀電動車7

在自動駕駛專利部分也非常多樣化,像是自駕演算法、雲端指揮自駕車變換車道技術、乘客不舒適啟動自動求救技術等專利,其中「傳感器數據處理共享」專利部分,蘋果是希望透過傳感器獲取訊息後,並將數據共享出去,提升更精準的自動駕駛決策能力。

自動駕駛車輛申請最多的專利部分是感應器的感知融合偵測器技術,有不少技術也與 LiDAR 有關,也可依偵測隱藏在路邊草叢的動物或行人。

蘋果甚至還取得三項汽車懸吊系統,分別是線控轉向車輛懸架結構、主動懸架和全驅動懸架系統,搭配感應器可以偵測地面情況,自動調整輪胎角度與方向,可降低車身震動幅度,以提升乘客的舒適度,同時還有 LiDAR 可觀察車輛周圍與前方路況訊息,收集各項數據,直接傳送至自動駕駛系統內進行即時計算,決定車輛速度、角度與方向。

在安全部分,申請了一項可伸縮的汽車保險桿專利,能夠保險桿內裝夾帶可充式架構,可以充氣和排氣,如同保險桿有伸縮自如功能。這項專利主要避免汽車保險桿與路人發生碰撞,蘋果所設計的保險桿,比起傳統不太相同,能夠改變碰撞的接觸位置。

蘋果大量Apple Car專利曝光下一個世紀電動車8

對於車內乘客也申請了安全帶安全氣囊,當發生危險時,位於腰部的安全帶會自動彈出一個大型安全氣囊。

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同時在車頂也設計了一個安全氣囊,這種設計可避免乘客上半身往前傾,降低避免傷到腰部。

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蘋果自動駕駛技術也都需搭配攝影機、激光雷達障礙物偵測、隱藏式激光雷達、感應器、超音波等各種感測器,才能夠實現,也是蘋果近幾年一直在開發與加州進行上路測試。

蘋果大量Apple Car專利曝光下一個世紀電動車11

蘋果也掌握電動車的關鍵材料「電池」,路透社就曾報導指出,蘋果電動車電池採用自家研發的獨特「單電池」(monocell),可以透過省略填裝電池材料的包袋和模組,提升電池組並釋放更多空間,也表示蘋果設計電池可以填充更多活性材料,讓汽車的續航力達到更長。

另外蘋果還在研究一種名為 LEP 或磷酸鋰鐵鋰電池化學成分,該化學成分不會出現過熱問題,也比起鋰離子電池更安全,知情人士也強調,蘋果自研的電動車電池技術就同等於是「一個跨世代產品,就如同你第一次看見 iPhone 那樣」,將會改變未來電動車市場。

蘋果除了要開發電動車和自動駕駛技術外,連同自動駕駛計程車也有取得不少專利,如手勢辨識專利,當路邊有人在路邊有揮手叫車手勢,自駕計程車就會停靠在路邊戴客上車,當乘客上車後,會立即讀取 iPhone 內的喜好,就會自動規劃要從哪條路達到目的地,當達到目的地才會開啟車門,並且播放到站資訊和實現自動扣款。

蘋果自駕計程車早已經佈局,並且和中國滴滴打車合作,也正在實施相關秘密測試計畫。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

從以上專利來看,能發現蘋果以創新科技為出發點,也替汽車行業帶來另一個世代新的發展方向和衝擊,不過要實現專利內的新功能,則需要大量研發人力和資金,有了蘋果加入汽車產業,相信也會讓整個汽車發展會更快速。

 

蘋果以自動駕駛系統為出發點

Apple Car 軟體與硬體設計預期會採用封閉式系統,甚至裡面晶片也會與台積電共同合作研發打造,至於電池方案也會採用自家電池,也會依照 iPhone 供應鏈方式,由汽車代工廠來組裝,對於台灣相關電動車供應鏈也可能都會受惠。

蘋果已經無法再依靠 iPhone 來維持營收,鴻海劉揚偉曾說過,科技發展從以前電腦到現在智慧型手機,接下來科技也將會朝向「電動車」,如今汽車產業過去以「燃油引擎與變速系統者得天下」,在電動化與物聯網成為主要趨勢後,汽車產業也將會變成「得電動動力、電池與半導體者得天下」,如今蘋果在電動車開發項目已經全面朝向「動力、電池與半導體」為優先,踏入汽車產業初期一定會相當困難,對於只花了兩年時間就能讓市突破2兆的蘋果來說,相信這一切並不會太過於困難。

Apple Car 將替汽車產業帶來新革命?揭秘蘋果掌握哪些關鍵技術

瘋先生預計蘋果最初以自動駕駛系統為主要開發項目,並找尋多家車廠合作,讓各家車廠所推出的電動車,先整合蘋果自動駕駛系統,如同現各家車廠的內建 CarPlay 類似方式合作與整合,並收取授權金,自動駕駛系統甚至可透過 iPhone 無線連接、升級系統或下載各類 App ,蘋果有可能會替電動車另外打造一個獨立車用系統與 App Store 平台,讓駕駛喜好安裝各類工具以及進行系統升級。

後續蘋果電動車開發完成後,才會順勢推出自家 Apple Car 電動車和自研電池,透過這兩種策略,就能夠讓蘋果在電動車領域闖出一片新藍海。

台灣從 2035年全面市售機車全面電話動、2040年市售汽車全面電動化,未來幾年後電動車將會全面化,傳統燃油車也將會逐漸被淘汰,未來將會是電動車市場,蘋果選擇從2014年直接切入造車計畫,同時也會結合 iPhone 和 AR 眼鏡,會讓蘋果生態涵蓋另一個大型更有利潤的汽車產業圈,預計不久後蘋果會替汽車產業端出另一個更驚喜的震撼彈。

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