汽车产业变革与行业高校学科专业发展思考

张红霞，张友兵，李建，钟毓宁

汽车产业变革与行业高校学科专业发展思考

张红霞，张友兵，李建，钟毓宁

（湖北汽车工业学院，湖北 十堰 442002）

汽车产业正处于颠覆性变革时代，结合汽车产业发展战略谋划未来人才培养尤为重要。文章系统梳理了汽车产业变革的特点、传统车企面临的挑战及未来汽车产业链的变化趋势，并根据汽车产业的变革进程，分析了产业对人才的需求，提出汽车行业高校学科专业布局的思考，为我国未来汽车产业人才培养的研究提供有益参考。

颠覆性变革；汽车产业；学科专业布局

前言

21世纪以来，汽车行业出现了一个个里程碑式的变革，互联网、云服务、人工智能和大数据技术给汽车产业的转型升级带来了翻天覆地的变化。汽车由传统的交通工具向“移动的多功能空间”，如今正向“智能移动空间”转化，新技术的融入使汽车产业在升级中产生更多的细分产品和服务，商业模式也越来越呈现多样化。另外，汽车厂商面对客户也会由传统的一次性买卖而变成终身的连接和服务。这一切预示着汽车产业的全新时代正在到来，汽车产业正处在科技与产业颠覆性的变革时代。

1 汽车产业变革期车企面临的挑战和机遇

国务院发展研究中心宋紫峰[1]分析提出全球汽车产业发展变革将以三种方式展开，一是汽车动力技术将向电动化等方向转变；二是出现大规模定制与个性化并存两种生产方式；三是汽车产品智能网联特征将更加明显，汽车共享模式蓄势待发，智能交通体系建设有望取得更大进展和突破。汽车作为传统制造业中的集大成者，正步入前所未有的变革期。汽车产业的本轮变革不仅改变汽车产业格局，而且波及能源、环境、交通等行业带来颠覆性变化，并带动以绿色、智能、泛在为特征的全球性重大技术变革。

在IT业大举进入汽车行业的新形势下，传统汽车企业将受到多方面的冲击。其一是产能过剩的汽车市场的同行竞争。在增长趋缓、结构调整和驱动力转变的国民经济“新常态”情况下，传统汽车企业以更低成本、更高能效、更低排放的产品，并实现更高的资本效率。其二来自于新兴力量的跨界竞争[2]。新技术如V2X的互联互通、自动驾驶的智能汽车等新兴力量正纷纷涌入，新兴力量在新科技领域还往往具有系统优势、规模优势、服务优势和速度优势，更具有强大的融资能力。其三来自于汽车社会功能升级产业基础设施企业的利润竞争[3]。为了解决能源消耗、环境污染、交通拥堵和行车安全这四大汽车社会问题，汽车产业必须向轻量化、电动化、信息化、智能化和共享化的方向不断升级。

尽管传统企业受到诸多冲击，但这并不意味着互联网企业已经占据了上风[4]。传统汽车企业具有车辆的先天优势，车辆生产本身就是移动出行的载体，传统汽车企业在向新能源汽车、汽车智能网联研发和汽车共享方面有着得天独厚的基础研发条件，近年来国内几乎所有的车企都已经或正在电动车、无人驾驶和共享出行领域布局。如通用、一汽、奇瑞等公司纷纷成立汽车前瞻性技术科研中心；上汽集团推出“享道出行”，东风集团的“东风出行”，比亚迪的“曹操出行”等移动出行战略品牌。虽然在IT技术上，传统车企不具备优势，但是传统汽车公司一般都有自己的生产基地，有成熟的生产线，有完善的供应商体系、质量管控体系、技术研发系统、人员协同流程等，在汽车整个生命周期里的可靠性、安全性和实用性也有着明显的优势。

2 汽车产业变革期产业链的变化趋势

2.1 汽车产业价值链的变化趋势

能源、互联和智能是汽车产业变革的三大驱动力。电池、电机、电控即所谓“三电”，将成为新能源革命的核心技术。未来将围绕“三电”技术出现与传统产业链条并行的全新汽车产业链。互联网和人工智能技术将会以跨界融合的方式融入汽车研发、制造、使用、维护及基础设施的全过程，催生出汽车产业全新的生态环境。赵福全[5]提出未来汽车将出现6大革命性变化：一是由信息“孤岛”向信息“海洋”转变；二是由人驾驶车向车自驾驶转变；三是由耗能机械向可移动的储能供能单元转变；四是由拥有使用向共享使用转变；五是由汽车制造向汽车“智能制造”转变；六是由移动工具向出行服务转变。在新变局下，汽车产业最大的变化体现在汽车产业制造体系和汽车产业服务体系的升级发展。价值链微笑曲线呈现“两端延伸、总量上升、重心后移”的发展趋势。整体来看汽车产业链将向前端和后端扩展，价值体量将整体上扬，重心后移是指产业价值增量移动出行领域深度扩展（图1）。

图1 未来汽车产业价值链曲线变化趋势

2.2 汽车产业制造体系的升级发展

汽车产业制造体系与产品形态具有显著的双向并行、互为促进的趋势，汽车产品与各个行业关联广泛在本轮变革中得到更深刻地体现。一方面，汽车成为工业体系的智能化升级的先导，并提供基础和载体；另一方面，智能汽车的发展将强力拉动智能制造体系的升级。

汽车产业制造体系包括需求、设计、生产、物流与服务等多个环节。传统的“按需生产”追求的是大规模制造与效益最大化，而制造业“理想境界”追求的是个性化、定制化生产与效益化的统一。新型数字化工厂推行设计/制造/服务一体化，利用物联网技术和监控技术，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，更好地实现全方位的工厂信息化管理。数字工厂以基础网络、物联网基础设施、柔性的制造系统、工业机器人、传感器、射频识别装置作为硬件支撑，以数据管理软件、仿真测试系统、虚拟工厂和产品设计、大数据分析、数字化管理及数字化工厂模拟等软件系统做模拟分析和数据管理，把需求链、工程链、供应链充分互联，将催生出与新制造体系相适应的高效、节能、环保、舒适的新型智能化工厂[8]。

2.3 汽车产业服务体系的升级变迁

为更好满足交通出行需求以及解决现有交通问题，汽车移动出行与信息化、智能化技术的结合提供了全新的可能。汽车产业服务体系升级的核心在于构建两大平台：一是移动出行智能管理平台，二是汽车能源与国家电网的融合服务平台。依托信息中心、网络通讯、大数据、云计算、智能算法构建汽车一体化出行平台，为实时在线、共享服务、智能驾驶的新出行生态系统提供支持。依托汽车与能源基础设施和管理平台的支持，为电动汽车提供可移动的储能供能单元。汽车产业服务体系升级也包含硬件设施和软件系统两个方面，因此未来汽车将是硬件和软件有机结合的产品载体[6]。服务升级将使汽车的内涵与外延得到不断扩展，真正实现共享交通，使车辆成为可移动的“第三”生活空间。

3 汽车产业变革对我国汽车人才的需求分析

3.1 从汽车产业核心技术竞争力分析人才需求

审视我国汽车产业核心技术在全世界汽车强国阵营中所处地位，形势非常不容乐观。王元彬等[7]做的调查指出中国汽车零部件出口集中在车用玻璃、轮胎及制动盘等低附加值、高能耗的原材料密集型和劳动密集型产品上，发动机、变速器及技术含量较高的汽车电子类产品出口比重相对较低，零部件进口则主要是传动系统、车身附件以及发动机零部件、汽车电子（车件、汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置）等。拥有外资背景的汽车零部件制造厂商在我国汽车电子和发动机关键零部件等科技含量较高的领域以及发动机管理系统等核心零部件领域的份额甚至高达90%以上。李焱等[8]认为，目前汽车产业出口技术复杂度最高的是德国、日本、美国等传统汽车工业强国，我国汽车产业在核心技术上的各方面均有缺失，处在全球价值链“微笑曲线”的原料、零部件和整车组装环节等低端环节。我国虽然已经是汽车产品的世界产销第一大国，但仍然不能称为强国。在汽车产业深刻变革的过程中，核心技术才是产业的最大竞争力。我国在发动机、变速箱、汽车电子和新能源汽车电池关键材料领域，在基础研究、技术成果转化和研发模式方面都存在差距。

3.2 从知识能力角度分析汽车人才的需求

在后工业社会，人将与机器协同发展，两者互为促进、互为补充也互为制约，形成动态的微妙平衡。未来社会人的作用并不会下降反而会提升，并且更多地体现在创意思维和协调管理工作，因此，未来社会需要人才具备4项核心能力：统筹协调能力、综合决策能力、分析判断能力和创新思考能力。工信部发布的《汽车产业中长期发展规划》[9]中将汽车列为十大“大力推送重点领域”之一；中国汽车人才研究会发布的《中国汽车产业人才问卷分析报告（定性分析篇）》[10]指出中国汽车产业主要缺乏三类人才：技术过硬的一线工人，大规模的体系性工程师和尖端的创新人才，尤其是涵盖汽车设计、制造、营销、先进技术开发等多重领域具有复合专业背景的人才。世界汽车工程师学会联合会（FISITA）发布的《出行工程师 2030》[11]提出未来汽车需要智能驾驶和出行管理工程师；清华大学刘宗巍等[15]将汽车人才的要求归纳为基础能力和知识技能两大类别，并针对企业对不同人才的需求，分为领军型、设计研发型、生产制造型、运营服务型四大类，其中领军型人才对战略思维和组织管理能力要求更高，研发设计型对战术思维和独立工作能力要求高，生产制造和运营服务型则将灵活应变能力作为更重要的要求。总体来看，未来的汽车人才更需要的是复合型、创新型，善于主动学习、统筹协调和组织管理，并勤于实践的跨学科甚至跨界人才。

4 从汽车强国战略探讨行业高校学科专业布局

4.1 面向汽车强国战略的学科专业定位分析

国家汽车强国战略指导明确提出：依据“创新驱动、质量为先、绿色发展、两化融合、强化基础”的指导方针，构建出“低碳化、信息化、智能化”的汽车强国总体技术路线[12]。技术革命和数字革命体现的是“创新”；新能源革命、轻量化和低排放技术体现的是“绿色”；智能制造、自动驾驶、智能出行体现的是融合基础上实现的“协调、开放、共享”。传统的汽车产业是基于以汽车制造业为主体，向汽车设计和汽车服务两端延伸，呈现典型的直链状学科布局。未来的汽车产业将会有众多新兴力量涌入，IT公司、科技公司、新商业模式运营公司和基础设施等公司将与汽车研发设计、生产制造、销售服务、运营管理更多地融合。汽车产业价值链核心逐步向上游软硬件供应商以及下游提供出行和相关服务的运营商转移，行业的利润也将逐渐从传统业务向新兴业务延伸，汽车行业增长领域将向智能出行、自动驾驶、共享汽车、新能源汽车等新兴领域延伸扩展。产业链的上、中、下游的边界也趋于模糊化，原本直线型的产业价值链将会发展成为交叉网状的生态圈[13]。

4.2 面向汽车强国战略的学科专业群设计

我校作为因汽车产业而建、因行业而兴的典型行业高校，50年来一直扎根服务汽车行业进行学科布局。为更好地服务国家汽车强国战略，学校明确确定学科专业要面向汽车“智能化、信息化、电动化、轻量化、共享化”发展趋势，面向未来汽车产业网状生态圈，走学科融合和产教融合之路，着力培养能将硬件和软件有机结合的复合型、创新型的汽车研发设计、生产制造、销售服务和运营管理的各类人才。

从汽车未来人才需求看几乎所有传统专业都有着升级的必要性，所有的专业都将与其他学科有更多的交叉融合，学校围绕汽车新产业链将学校原有专业改造为六大新专业集群，即“汽车新材料－汽车智慧设计－汽车智能制造－汽车智能控制－汽车智能网联－汽车智慧服务”。针对各专业群中传统专业的升级需求的分析见表1，如汽车新材料专业群将从传统结构材料向轻量化材料升级，向新能源材料和传感器材料拓展。汽车智慧设计专业群将从传统数字化设计升级为更具创意的“众筹众包”模式的智能化、共享式的合作设计，并融合新材料、新工艺，更多地关注用户体验开展个性化设计。汽车智能制造专业群将从数字化设计、机械化、自动化制造将向虚拟设计和生产、智能制造和工厂管理融为一体发展，成为学科交叉集成度最高的学科。汽车智能控制和智能网联专业群会受益于人工智能的发展，成为其他学科专业集群的重要技术支撑。汽车智慧服务专业群则在互联网、云平台、大数据和人工智能技术支持下衍生出系列新的运营和服务模式，小众个性化的服务也会增加。

表1 面向未来汽车产业链学科专业变化表

专业群传统专业升级方向新兴学科专业 汽车新材料金属材料工程高分子材料工程复合材料工程+数字化+轻量化+电动化+自动化轻量化结构材料传感器材料与器件新能源材料与器件（电池、电机）…… 汽车智慧设计汽车造型设计产品设计车辆工程+数字化+信息化+电动化+共享化工业设计（新能源、无人驾驶）车辆工程（混合动力、新能源汽车） 汽车智能制造机械设计及自动化材料成型及控制工业工程+轻量化+自动化+信息化+智能化智能制造（智能设计、智能装备、智能物流、智能生产、智能分析与服务）智能工厂管理…… 汽车智能控制热能动力工程电气工程与自动化+信息化+电动化+共享化+智能化新能源汽车电控充电桩与充电技术汽车混合动力控制；机器人工程…… 汽车智能网联电子信息科学电子信息工程计算机科学软件工程+电动化+信息化+智能化+共享化物联网技术网络与网络安全大数据科学与技术智能汽车（智能网联）…… 汽车智慧服务营销、贸易、财务、物流、保险、信息系统等专业+智能化+信息化+共享化汽车金融；智慧物流、智慧出行；充电站管理与运营；大数据应用、汽车法律法规……

在全球制造业进入变革重构的新时代，汽车产业和产品不仅是学科和技术的载体，同时也是各类应用、多元创新、价值实现、成果集成的有效载体[14]。我国经济发展进入以创新促发展的新常态，未来汽车人才需要具备多样化的知识技能、更广阔的视野思路、跨学科的学科交叉融合能力，汽车产业转型升级需求迫切，迫切需要更多创新人才助力汽车产业完成技术迭代和升级[15]。

5 总结

教育部吴岩司长在提出要把握高等教育发展大势——识变、应变、求变，以新工科建设引领高等教育变革[16]。汽车产业将与能源、信息、材料三大支柱产业紧密的融合，是跨学科培养新工科人才最好的产业载体之一。其中新型材料将强劲助力汽车新能源革命、轻量化变革和信息采集、存储、传输升级；信息产业将成为汽车智能制造、智能驾驶、智慧出行的硬核组成。汽车产业格局的新变化还会带来能源、环境、交通、法规相关领域的迭代，汽车产业依然会是国民经济发展重要的支柱。在汽车行业全面重构的历史进程中，汽车学科专业群和人才培养模式必须随之而变、先之而变，作为汽车人才培养主战场的传统行业特色高校将依托传统工科专业优势，密切关注行业的最新发展和未来趋势，推陈出新以传承夯实专业基础和优势，以创新应对产业变革形成学校人才培养特色，打造顺应时代发展需求的汽车人才大军。

[1] 宋紫峰.中国汽车产业借鉴工业4.0的战略选择[N].中国经济时报,2017-06-23(005).

[2] 乔英俊,延建林,钟志华,等.我国汽车产业转型升级研究[J].中国工程科学,2019,21(03):41-46.

[3] 王侠.王侠:汽车产业变革进入深水区[J].汽车观察,2019(06):34.

[4] 刘娇峰.基于全球价值链的中国汽车产业竞争力提升模式研究[D].杭州:浙江大学,2018.

[5] 赵福全,刘宗巍.工业4.0浪潮下的中国制造业转型策略研究[J].中国科技论坛,2016(3):58-68.

[6] 赵福全,刘宗巍,郝瀚,等.中国实现汽车强国的战略分析和实施路径[J].中国科技论坛,2016(8):45-51.

[7] 王元彬,汪春雨,郑学党.中国汽车产业的全球价值链地位及新形势下的发展路径[J].国际贸易,2019(3):59-67.

[8] 李焱,吕品,黄庆波.中国汽车产业在全球价值链中的地位—基于 Koopman 的地位指数和 Fally 的长度指数分析[J].国际贸易问题,2018(4):24-35.

[9] 工信部装备工业司.《中国制造2025》解读之:推动节能与新能源汽车发展. http: //www.miit.gov.cn/n11293472/n11293877/n165537 75/n16553822/16633916.html.

[10] 朱明荣.中国大学生方程式汽车大赛与汽车大学生培养研究[M].上海:同济大学出版社.2018(1):7-8.

[11] 世界汽车工程师学会联合会（FISITA）.出行工程师2030白皮书[M].世界汽车工程师学会联合会.2018:3-9.

[12] 谭晶宝.李克强:做好汽车发展顶层设计[J].汽车观察,2019(06): 39.

[13] 刘宗巍,丁超凡,赵福全.未来汽车人才特征图谱及变化趋势研究[J].科技管理研究,2019,39(09):28-35.

[14] 陈光祖,郑雪芹.陈光祖:中国汽车产业高质量发展必须要关注哪些重要问题[J].汽车纵横,2019(07):17-19.

[15] 王亚雄,陈士安,任志英.面向新工科建设的新能源汽车专业方向相关课程教学形成性评价探究[J].中国现代教育装备,2021(03): 62-64.

[16] 吴岩.勇立潮头,赋能未来——以新工科建设领跑高等教育变革[J].高等工程教育研究,2020(02):1-5.

Thoughts on Subversive Transformation of Automobile Industry and Specialty Development for Industry Colleges

ZHANG Hongxia, ZHANG Youbing, LI Jian, ZHONG Yuning

( Hubei Automobile University, Hubei Shiyan 442002 )

The automobile industry is in an era of subversive transformation, and it is particularly important to plan for future talent training in combination with its development strategy. This paper systematically combs the characteristics of the transformation of the automobile industry, the challenges faced by the traditional automobile enterprises and the changing trend of the future automobile industry chain, and analyzes the demand of the industry for talents according to the transformation process of the automobile industry, and puts forward the thinking of the discipline and specialty layout of the automobile industry colleges and universities, so as to provide a useful reference for the research on the cultivation of automobile talents in China.

Subversive transformation;Automobile industry;Discipline and specialty layout

A

1671-7988(2021)22-210-04

U461.99

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1671-7988(2021)22-210-04

CLC NO.: U461.99

张红霞（1973—），女，教授，湖北汽车工业学院副院长，从事材料工程和高等教育研究。

湖北省教育厅人文社会科学重点项目“汽车产业转型升级视域下的高校专业集群发展对策研究”（18D060）；教育部新工科研究与实践项目“面向智能网联汽车的HUAT东风协同育人模式创新与实践”（2017机械类）和“汽车产业新工科人才培养实践创新平台建设”（2020机械类）。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.054