斥资21.6亿设立电驱科技公司,广汽集团欲实现电驱自产

8月11日,广汽集团公告称,公司董事会审议通过了《关于设立电驱科技公司的议案》,同意设立电驱科技公司(暂定名),开展自主IDU电驱系统及GMC混动机电耦合系统产业化项目建设。

根据公告,该公司由广汽集团、广汽乘用车有限公司、广汽埃安新能源汽车有限公司分别按23%、26%、51%的比例持股设立,项目总投资21.6亿元。

图片来源:广汽集团公告截图

按照规划,电驱科技公司将在2025年建成生产线,每年能生产40万套IDU电驱系统总成,及10万套GMC混动机电耦合系统的电机和电控。

广汽集团表示,电驱科技公司的成立,将帮助广汽集团掌控电驱核心技术、实现部分电驱自产。今后在电驱领域,广汽集团将自研自产、合资合作生产、外购“三路并举”,以保障供应链的稳定,降低核心零部件的采购成本,助力集团新能源汽车业务做优做强,进一步提升盈利能力。

当前,纯电车及混动汽车市场发展迅速。电驱动系统作为新能源汽车的动力源,是不可或缺的核心零部件。作为新能源汽车的“心脏”,电驱动系统发挥了燃油汽车中“发动机+ECU电控单元+变速箱”的作用,直接影响新能源汽车整车使用的动力性、经济性、舒适性和安全性等核心表现。

而无论采用何种电动化技术路径或何种电池类型,新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制。因此,实现IDU电驱系统总成及其核心部件、GMC混动机电耦合系统关键核心部件的自研自制,掌握核心技术、持续保持整车产品技术先进性,对企业的可持续发展影响深远。

另从技术发展趋势来看,电驱正从初步的结构集成向深度系统集成演变,系统集成化、部件工艺优化以及新材料的使用,正引领电驱朝着高功率、轻量化、小型化的方向发展。

图片来源:广汽埃安

作为广汽集团新能源汽车品牌,埃安2018年推出全球首创深度集成三合一电驱,实现“电驱、电控、差减”三合一,重量降低20%、体积减小15%的同时,功率提升14%、扭矩提升20%。2020年埃安发布全球首创高性能两挡双电机“四合一”集成电驱技术,具备两秒级零百加速能力。近日,埃安自研新一代超高性能电驱试制件也已下线,进入最终量产验证阶段,将使汽车零百加速跨入两秒内。

埃安方面表示,未来将依托电驱科技公司,重点围绕IDU电驱系统进行自主研发及产业化,实现自主电驱研发、试制、试验和量产一体化。

今年1-7月,广汽埃安累计销量达125,284台,其中7月销量突破2.5万台,位于市场头部行列。电驱科技公司的成立,将为埃安的持续高速发展奠定更加坚实的基础。

下半年新能源车会降价吗?答案让你失望了

今年以来车市的形势一直都是燃油车价格跌跌跌,新能源车价格涨涨涨。但即便是这样,新能源车的半年销量还是达到260万辆,同比增长1.2倍,涨势远远超过燃油车。

新能源车能够在价格如此强硬的基础上,取得这么好的销量成绩,一是因为在众多新能源品牌的持续教育下,用户现在无论是对新能源车的产品还是价格,接受度越来越高;二是上半年不断冲高的油价,冲破了人们的心理防线,让不少人从燃油车转向了新能源车。

但疫情之后,人们的购买力出现一定程度的下降,这是一个不争的事实。新能源车的销量想要进一步扩大,价格也不可能一直维持在高位。对于更多讲求实惠的消费者来说,还是希望新能源车的价格能够有所下降。

上个月小鹏汽车的线下门店就推出了一段时间的优惠活动,全系车型降价5000-10000元不等,这也被视作是新能源车降价潮的开始。不少观点都认为,新能源车也要开始一波降价潮。

然而到目前为止,并没有其他新能源车企跟进降价。反而是智己等车企宣布因为原材料涨价,取消部分客户权益,实际上还是相当于涨价。

那么,下半年新能源车到底会不会降价呢?这里我就来大胆预测一下。首先给出我的答案,新能源车不会降价。目前为止新能源车还找不到任何降价的理由。

电池成本居高不下

目前新能源车价格上涨的一个最大原因就是电池价格上涨,因为电池成本占了新能源车成本的30-40%。再往根源上说,电池价格的上涨,是因为上游原材料的价格在疯涨。

比如制造动力电池所使用的碳酸锂,从前两年的6万元/吨飙涨到最高峰时的50万元/吨,涨幅将近10倍,而这个过程只用了一年左右的时间。

上游原材料厂商或者是产能不足,或者是囤积居奇,再加上俄乌冲突的影响,电池原材料的价格目前来看完全没有回落的迹象。有机构预测,锂矿价格的拐点至少也要在2023年才会到来。电池成本不降,新能源车也难言降价。

芯片供应紧缺

去年因为缺芯,就已经导致许多车厂交付延期、减产甚至停产。今年虽然芯片荒有所缓解,但受到疫情、地缘冲突的影响,供应上还是趋于紧张的,这也导致了芯片价格出现明显上涨。

特别是新能源车,新能源车对芯片的需求量非常大,普通一辆新能源车的芯片可以达到几百个甚至上千个,芯片类型涉及到几十种甚至上百种,所以芯片在新能源车当中的成本比例也是比较高的。

再放长远来看,美国刚刚通过了“芯片法案”,这意味着未来高端芯片的产能可能会大量转移到美国,即便是在供应上不卡脖子,但成本上升在所难免。

主观上车企没有降价的理由

如果前面两个是客观原因,那么从主观上看车企也没有降价的理由。

首先,现在所有的新能源车企都还处在一个亏损的状态,规模和利润都是车企追求的目标。

但既然新能源车在目前这个价格水平下,销售势头仍然向好,消费者在被教育之后也已经接受了这样的价格水平,车企没有理由主动降价。标价30万都能卖爆的车,我为什么要降到25万卖?

其次,整个新能源车市场上虽然参与竞争的企业众多,但目前还没到刺刀见红的竞争阶段。大家主要还是在共同把市场做大,从燃油车市场抢份额。因此只要燃油车颓势不变,新能源车也没必要用降价的方式来应对。

写在最后:

无论是客观环境,还是主观动能上,新能源车目前都没有任何降价的理由。商家主动降价的目的只有一个,就是为了销量,所以只要新能源车的销量还在继续大幅增长,降价就是不可能的事。或许部分品牌为了短期的销售数据好看,推出一些优惠福利,但长期来看,都不会有降价的可能。(文/优视汽车 老炮)

午评:三大股指全线走高,创业板指大涨2%

午评:三大股指全线走高,创业板指大涨2%

11日早盘,两市股指高开高走,盘中大幅拉升,沪指、深成指涨幅超1%,创业板指大涨2%;两市半日成交超6300亿元,北向资金净买入近80亿元。

截至午间收盘,沪指涨1.18%报3268.02点,深成指涨1.55%报12412.58点,创业板指涨2.01%报2712.13点;两市半日成交6367亿元,北向资金净买入79.86亿元。

盘面上看,券商、保险板块大幅走高,物流、半导体、医药、建筑、电力、地产、银行等板块均走强;苹果概念、消费电子、CXO概念、Chiplet概念等题材表现活跃。

对于近日市场走势,国盛证券指出,7月PMI掉落荣枯线下方,叠加国内疫情零散爆发,经济复苏过程反复。全球通胀走高的粘性和持续时间可能比以往更加严峻,大周期背景下或预示未来市场持续走强的概率较小。同时市场小周期运行在7月5日形成的小下行通道上轨、20日线及60日均线交集处,面临是否突破的关键节点,预期上行或下行的节奏将放缓,以把握结构性机会为主。未来关注点方面:1、工业母机方向。2、高端装备方向。3、半导体方向。

万和证券指出,从近期看,利率债环境依然友好,DR007和一周SHIBOR为近两年低位水平,但7月PMI指数重回荣枯线下方,受地产业持续下行掣肘,宽货币向宽信用传导依旧受到阻滞,经济景气度近期边际走弱。随着增量政策工具逐渐明朗,市场对于宽松政策的预期不断校正,短期内地缘局势动荡提升了国内市场对于国防军工、中高端产业链的关注,成长板块延续高景气,国产替代逻辑得到强化,半导体产业链方面扶持政策可持续关注。行业方面可关注高端装备、芯片、新能源汽车、食品饮料等。

原标题:午评:三大股指全线走高,创业板指大涨2%,金融、半导体等板块强势拉升

陈言:继半导体、电池、无人机失陷后,日本机器人产业也正被中国赶超

半导体、光伏、电池及无人机,对国家经济的重要性毋庸置疑。

在相关技术的开始阶段,日本企业在研发、生产、市场开拓上优于世界其他国家的企业,具有举足轻重的作用。但进入21世纪以后,随着日本的经济政策从以产业为重点改为以金融主导,金融万能论占据政治经济中心后,人们看到企业那里开始出现产品更新慢、后续研发严重不足等现象。在国际市场不断扩大的时候,日本国内市场却逐步收缩。

政治上,在小泉纯一郎时代还只是通过参拜靖国神社显示以邻为壑的态度;到了民主党执政时代,更是挑起领土争端与周边国家严重对立;到了安倍晋三执政期间,日本与韩国、朝鲜的关系紧张起来;岸田文雄执政后,日俄关系走到了战后的谷底。

经济上,日本在上世纪90年代走入“失落的十年”,进入21世纪后,日本迎来了“失落的二十年”,然后在2010年以后通过安倍执政,将这种经济现象延伸为“失落的三十年”。

这期间,日本半导体从占世界市场50%以上,缩减到不足10%;光伏方面的产业促进政策早已匆匆离场;锂离子电池等技术是日本企业发明的,松下电器曾是世界最大的电池厂家,但如今在世界最有影响的5家电池企业里,已看不到松下电器的影子;早在上世纪五十年代日本已经开始研发使用无人机来喷洒农药等等,但无人机在日本一直不温不火,至今不能在国际市场占一席之地。

今天,日本在世界经济中依旧具有相当影响力的是机器人。但在连续三十年的失落中,日本的人工智能、工业互联网、量子计算能力等均不能在世界占主流位置,政治上更从2022年开始推行经济安全保障法,切断了日本与主要经济大国之间的联系。日本机器人产业会不会受影响,像半导体、电池等产业一样,从主角退为配角,紧接着进入跑龙套阶段?日本是不是更愿意享受跑龙套的角色?

可以说,机器人产业的未来,其实是日本产业经济发展的一个缩影。

机器人导入比率开始严重下滑

日本经济产业省制造产业局产业机械课内有一个专门负责机器人的组织——机器人政策室。

机器人政策室负责相关的产业政策研究,出台机器人政策,定期出产业报告。到目前为止最新版的报告公布于2019年7月。

从2019年7月的报告来看,日本机器人产业出现了以下几个特点;

第一,从2012年安倍晋三当选为日本首相,到经产省统计机器人方面数据的2017年,日本机器人的导入数量从世界第一的位置逐步后退,在增长率方面已经和中国拉开了巨大的距离。

仅2012年一年,日本共导入机器人28680台,数量居世界第一;而当年中国导入的机器人为22987台,居世界第三。到了2017年,日本一年导入机器人45566台,和2012年比增加了58.9%;而中国一年就导入了137920台,是2012年的近6倍。

不论数量还是增长率,中国已全面碾压日本。

在机器人导入方面,日本不仅比中国逊色,和其他国家比也落后不少。从增长率看,日本要大大落后于北美、韩国,只比德国高了一些,和世界平均(139.3%)比,也相差甚远。

出处:日本·依靠机器人推进社会变革会议,2019年7月的报告。

第二,日本在机器人领域的优势地位逐年下降。从中国市场看,日本生产的机器人已经不再是主流,各国企业的追赶让日本机器人愈发平常了起来。

还是看经产省发布的相关数字:

2012年,中国市场需要的机器人中,中国自己的产品只占了13%,日本产品占了65%,从其他国家引进的占22%;

但到了2017年,中国制造的机器人在占比上实现了翻倍,达到27%,数量更是从2012年的3000台增加到了37800台,日本的占比则下降到44%,虽然依旧是中国引进机器人的最重要的国家,但重要性已出现了下降;

更为重要的是,其他国家向中国出口的机器人在占比上从2012年的22%提升到了29%,这说明不仅中国的机器人产业在5年时间里发生了巨大的变化,国际上其他国家也在努力追赶日本的步伐。

第三,在机器人的使用方面,日本落后于韩国及德国,虽然依旧比其他国家和地区高,但今后继续导入机器人的空间不大。

还是从经产省发布的数据来看:每万人中机器人的密度,在韩国为710台,德国658台,日本不到韩德的一半,仅为308台。当然日本比美国(230台)、中国(97台)要高很多,但中国追赶的速度非常快。

家底与自救

日本企业在失去半导体、电池、光伏、无人机等成品的优势后,暂时保留了在半导体封装、电池正负极及隔膜、单晶及多晶硅的生产能力、无人机用马达等方面的世界领先地位。

也因此,日本如今更愿意从成品退入关键原材料、关键零部件领域,做到只赚不赔——日本成品在造价、市场开拓上不具有优势;但在关键产品上保有唯一性,企业能享受市场发展中的利益,同时无需承担因成品的相互竞争、新产品开发失败等等而出现的风险。。

在机器人产业中,微笑曲线两头,一个是材料,另一个是系统集成。日本企业在复合材料、树脂、智能材料、控制、通讯、传感器等细分领域具有一定的优势;在系统集成上,日本企业在加工机、机器人系统、信息处理机等方面有较多的积累,这些保证了日本机器人企业的盈利能力。

此外,日本企业资本充足,但对机器人研发的投资不多,导入的机器人有限,因此日本企业正努力拓展机器人的使用范围——只有在新领域获得成功,日本机器人产业才能继续发展。

换个直白的说法,机器人开始进入日本社会的各个领域,发展的路子在不断拓宽。

如果在街头看到一位美女或帅哥,眼睛直勾勾地盯着人家,伸出咸猪手去摸摸对方的脸或手,立即得到的结果是什么,不说自明。但在东京涩谷街头,有位美女一天24小时站在那里,一帮红男绿女里三层外三层地围着看,不时有咸猪手伸出,但没有挨巴掌,只会听到从附近的扬声器中传出的一句很礼貌的警告:“请不要触摸!”——这位“美女”是个机器人。

日本研发出的“美女”机器人之一

这种能讲话,会用脉脉含情的眼神和人交流的机器人,在日本社会中还不是很多,而机器动物就非常多了。

比如索尼开发出来的机器狗AIBO,曾在日本卖得相当好。这种狗会行走,能做出和真狗一样但又有些像漫画、有些夸张的动作,很受不能养狗的公寓老人的喜爱。带着这样一只机器狗在家里散步,和小狗说说话,也听小狗用人能听懂的语言和自己对话,对于孤独老人来说,能在相当程度上缓和孤独感。

在日本老人院,除了AIBO那样的机器宠物外,还能看到能够帮助老人排便或帮助卧床老人洗澡的机器人。由于护工收入过低,人手相当缺乏,日本养老院导入机器人的愿望很大,但目前的机器人能多大程度上满足养老院的需求,在制造成本上能否做到低廉,还是很大的问题。

这些年去日本看到的较大变化是,政府机关的前台已经有相当多的地方换成了机器人,能用日语、中文、英文回答来访者的提问,引导来访者去相关的科室或会议室。一些办公大楼也开始使用机器人巡逻,遇到紧急情况,机器人虽然不能直接控制相关人员,但拍摄录像、给后台人员提供准备时间等等,这些功能在解决问题时能发挥很大的作用。

实际上,日本制造的更多的是生产过程中使用的机器人。除了我们日常在电视中看到的汽车焊装工序中使用的机器人外,不少固定的作业,使用机器人要比使用工人更能保证质量的稳定。

比如在福岛发生核电事故后,日立、东芝等核电企业都在研发相应的机器人,试图通过机器人来调查核电站事故状况,并在一定程度上对事故做出处理。不过处理情况如何,能够得知的信息还非常少,相关工作正在推进中,估计问题也不少。

和日本外交、军事方面的人员谈机器人时,他们更多是把关心点放在军用机器人上,比如无人潜艇、装有爆炸装置的无人机等,这些今后在战争中的使用将极大扩增。制造机器人的大国,自然也是军事机器人的大国,在导弹等远程武器之外,这些机器人的使用将大大改变战争的进程,让战争变得更具有破坏性,更能够以极快的速度让人类历史发生倒退。

结语

受中国等国家、地区在机器人成品方面的追赶影响,日本在国际成品机器人市场的占比今后会进一步下滑,但几十年来对机器人的研发、生产,让日企不一定会被挤压到墙角,不可能毫无回击之力。

真正让日本机器人产业最终走向破败的,依旧是日本的产业政策。

2022年通过经济安保法后,即便是有先进的材料及系统集成能力,也不能和世界最重要的国家(如中国)进行合作,或者只能拿较为落后的技术和其他国家合作。这似乎能在一定程度上为日本国内的机器人产业提供保护,但日本市场窄小,不足以让企业成为机器人产业的巨人;外部的市场不是去争取,而是不准争取,最终机器人产业也只能走半导体、电池等产业的老路,在日本逐步没落。

岸田文雄政权也在争取半导体、电池等产业的复兴,比如拿出了巨额资本引进台积电等企业的半导体技术、鼓励对电池企业进行投资,试图建设完整的产业供应链。但是在世界经济中,产业一旦失去,通过经济政策得以复苏的前例还非常少见。半导体、电池不是例外,走向衰落的日本机器人产业又何尝不是呢?

小米机器人抢先一步,汉宇集团盘中一度大涨20%!

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机器人板块有卷土重来的迹象。

8月12日,汉宇集团(300403.SZ)高开高走,一度涨停20%,后随盘面调整,收盘涨5.26%。自4月27日指数反弹以来,汉宇集团累计上涨177.8%,目前报收12元/股,市值72.36亿元。

小米机器人“铁大”诞生,概念股闻风而起

最近关于机器人的利好消息频频。

此前,马斯克宣布9月份在特斯拉AI日将推出名为Optimus(“擎天柱”)的一款人形机器人。据悉,该机器人共用特斯拉汽车的AI系统。未来能把人从危险的、重复的、无聊的任务中解放出来,甚至还能跟已经高度自动化的特斯拉车辆生产进一步结合协作。

8月11日,在雷军2022年度演讲中,小米发布全尺寸人形仿生机器人“CyberOne”,内部昵称“铁大”。从外形来看,CyberOne身高177CM、体重52KG。可对真实世界三维虚拟重建,实现双足运动姿态平衡,支持多达21个自由度,并能实现各自由度0.5毫秒级别的实时响应,模拟人的各项动作。

没成想,小米竟然抢先特斯拉一步,成为业内第一家推出人形机器人的公司。

A股机器人概念股闻风而起,截至发稿,智云股份录得“20cm”涨停,胜利精密、奥拓电子、卓翼科技、东旭蓝天、哈工智能、宇环数控等个股涨停10%,赛为智能大涨6.14%,江苏雷利涨5.69%。

民生证券认为,人形机器人相比工业机器人,首先是应用场景更加通用,因其人形造型更易于接受,有可能打破工厂、商用和家用壁垒,成为一个真正通用的产品;其次,可作为天然的商业入口,之后很多商业价值,会从人形机器人身上得到反应。该券商预计,到2025年人形机器人市场规模将达到630亿元,到2030年达到3720亿元。

从产业链机会看,由于人性机器人的执行机构,也需要依靠伺服驱动器和谐波减速器,所以未来的产业景气度不可小觑。根据目前特斯拉人形机器人约20万人民币的报价,也就是说,一台擎天柱中,减速器的成本大概在6万人民币。

谐波减速器的后起之秀

资料显示,汉宇集团主营业务为高效节能家用电器排水泵的研发、生产和销售,公司排水泵营收占比为84.16%。公司近些年业绩较为稳健,但因为业务很传统,增长空间也并不大。

汉宇集团和机器人扯上关系,主要源于谐波减速器。

所谓减速器,是工业机器人的三大零部件之一,其成本占比约为35%,此外,伺服系统和控制器是工业机器人另外两大零部件,成本占比约为20%、15%。

减速器是机器人动力传输的担当,相当于人体的重要关节。当工业流水线上的员工,替换成机器人机械臂,又硬又直的钢铁要靠这些“减速器”完成,定位精度和重复定位精度要求很高的动作。从价值链来看,机器人成本价值最高、技术含量最高的是减速器,毛利率也最高的。

相对来说,波减速器一般比RV减速器谐要便宜,使用量更大,前者主要应用于20KG以内的机器人关节,后者则在20KG以上的机器人关节。

根据机构调研纪要,汉宇集团的子公司同川科技生产谐波减速器,主要应用于工业机器人领域,也有部分应用于机床领域。

数据显示,2021年中国工业机器人产量达36.6万台,同比增长54.4%;销量达25.6万台,同比增长48.8%。工业机器人产销量的持续增长,自然带动减速器的景气度,这是未来确定性较大的行业机遇。

不过,目前同川科技营收规模不大,2021年度,同川科技的营业收入为4871.89万元,占公司营业收入的比例为4.32%。

结语——

近期机器人概念反复活跃,汉宇集团因此而受益。

不过也应看到公司减速器营收占比很低,行业目前仍然是国外品牌主导话语权。竞争的格局倒逼国内企业的自主创新,未来汉宇集团在机器人产业链的国产替代进程中,能够分到多少蛋糕,具有不确定性。短期股价的涨势更多是源于游资追捧,调整风险需谨慎。

作者:飞鱼

六部门打造人工智能4大应用场景 哪些行业将迎发展机会?

来源:科技部官网

人民网北京8月12日电 (记者罗知之)据科技部官网消息,为落实《新一代人工智能发展规划》,系统指导各地方和各主体加快人工智能场景应用,推动经济高质量发展,科技部、教育部、工业和信息化部、交通运输部、农业农村部、国家卫生健康委六部门联合印发了《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》(以下简称《意见》)。

《意见》指出,场景创新是以新技术的创造性应用为导向,以供需联动为路径,实现新技术迭代升级和产业快速增长的过程。推动人工智能场景创新对于促进人工智能更高水平应用,更好支撑高质量发展具有重要意义。我国人工智能技术快速发展、数据和算力资源日益丰富、应用场景不断拓展,为开展人工智能场景创新奠定了坚实基础。但仍存在对场景创新认识不到位,重大场景系统设计不足,场景机会开放程度不够,场景创新生态不完善等问题,需要加强对人工智能场景创新工作的统筹指导。

《意见》明确,要着力打造人工智能重大场景:

一、围绕高端高效智能经济培育打造重大场景。鼓励在制造、农业、物流、金融、商务、家居等重点行业深入挖掘人工智能技术应用场景,促进智能经济高端高效发展。制造领域优先探索工业大脑、机器人协助制造、机器视觉工业检测、设备互联管理等智能场景。农业领域优先探索农机卫星导航自动驾驶作业、农业地理信息引擎、网约农机、橡胶树割胶、智能农场、产业链数字化管理、无人机植保、农业生产物联监测、农产品质量安全管控等智能场景。物流领域优先探索机器人分流分拣、物料搬运、智能立体仓储以及追溯终端等智能场景。金融领域优先探索大数据金融风控、企业智能征信、智能反欺诈等智能场景。商务领域优先探索多人在线协同会议、线上会展、盘点结算等智能场景。家居领域优先探索家庭智慧互联、建筑智能监测、产品在线设计等智能场景。消费领域积极探索无人货柜零售、无人超市、智慧导购等新兴场景。交通运输领域优先探索自动驾驶和智能航运技术在园区内运输、摆渡接驳、智能配送、货车编队行驶、港区集装箱运输、港区智能作业、船舶自主航行等方面的智能应用场景。

二、围绕安全便捷智能社会建设打造重大场景。以更智能的城市、更贴心的社会为导向,在城市管理、交通治理、生态环保、医疗健康、教育、养老等领域持续挖掘人工智能应用场景机会,开展智能社会场景应用示范。城市管理领域探索城市大脑、城市物联感知、政务数据可用不可见、数字采购等场景。交通治理领域探索交通大脑、智慧道路、智慧停车、自动驾驶出行、智慧港口、智慧航道等场景。生态环保领域重点探索环境智能监测、无人机器自主巡检等场景。智慧社区领域探索未来社区、无人配送、社区电商、数字餐厅等场景。医疗领域积极探索医疗影像智能辅助诊断、临床诊疗辅助决策支持、医用机器人、互联网医院、智能医疗设备管理、智慧医院、智能公共卫生服务等场景。教育领域积极探索在线课堂、虚拟课堂、虚拟仿真实训、虚拟教研室、新型教材、教学资源建设、智慧校园等场景。养老领域积极探索居家智能监测、智能可穿戴设备应用等场景。农村领域积极探索乡村智慧治理、数字农房、在线政务服务等场景。

三、围绕高水平科研活动打造重大场景。推动人工智能技术成为解决数学、化学、地学、材料、生物和空间科学等领域的重大科学问题的新范式,充分发挥人工智能技术在文献数据获取、实验预测、结果分析等方面作用,重点围绕新药创制、基因研究、生物育种研发、新材料研发、深空深海等领域,以需求为牵引谋划人工智能技术应用场景,融合人工智能模型算法和领域数据知识,实现重大科学问题和发现的研究突破。

四、围绕国家重大活动和重大工程打造重大场景。在亚运会、全运会、进博会、服贸会等重大活动和重要会议举办中,拓展人工智能应用场景,为人工智能技术和产品应用提供测试、验证机会。鼓励在战略骨干通道、高速铁路、港航设施、现代化机场建设等重大建设工程中运用人工智能技术,提升重大工程建设效率。

“铁大”刷屏:仿生机器人CyberOne能感知45种情绪

近些年,机器人俨然成为众多科技公司展现自己综合研发实力最好的产品。从早年的波士顿动力、软银Pepper,到去年马斯克的一场「快闪」,每次发布都引来无数关注。从最初的工业机器人,到后来的服务型机器人,甚至情感型机器人,一直是人们津津乐道的话题。

昨天,就在雷军在个人年度演讲快结束时,顺手扔出了这个王炸——全尺寸仿生人形机器人CyberOne,高1.77米,重52kg,狮子座,他在人形机器人界算是“大个子”,工程师给起了个小名,叫“铁大”。

CyberOne的研发涉及包含仿生感知认知技术、生机电融合技术、人工智能技术、大数据云计算技术、视觉导航技术等各领域的尖端技术。能感知45种人类语义情绪,分辨85种环境语义;小脑也特别发达,小米自研全身控制算法,协调运动21个关节自由度;视觉敏锐:Mi Sense视觉空间系统,三维重建真实世界;四肢强健:全身5种关节驱动,峰值扭矩300Nm

雷军表示,在智能机器人领域,人形仿生机器人的技术集成度最高、难度也最大,小米还处于刚刚起步的第一阶段,CyberOne每天都在学习新的技能,“我们相信,未来智能机器人一定会走进人们的生活”。

北大团队发现核量子效应诱导二维冰,或促进高温超导应用

“在人类提出水合氢离子概念一百多年来,我们首次在实空间里观测到水合氢离子的微观结构。审稿人认为这是一项毋庸置疑的顶级水平研究,实验工作更是堪称真正的绝技,同时也是一项探究水层中质子形态的杰出基础研究;能直接识别不同金属表面上的 Eigen 和 Zundel 水合氢离子是一项重大突破,揭示 Eigen 和 Zundel 构型之间的相互转变、以及水/固界面的氢原子转移过程具有重要意义。”对于前不久发表的 Science 论文[1],北京大学物理学院量子材料科学中心长聘教授江颖表示。

▲图 | 江颖(来源:江颖)

由于这是一项基础研究成果,短期内很难有直接应用,但可为设计高效析氢加氢催化剂提供新的思路,并促进对称氢键相关新奇物性的实际应用。

(来源:Science)

此次研究结果表明,在催化活性较好的铂表面与催化活性较差的金表面上,水合氢离子形成的网络存在着巨大的差异,即铂表面上在很大范围的氢离子浓度下,都可以形成以 Zundel 为主要构型的氢键网络。而金表面上只有达到一定氢离子浓度时,才会形成 Zundel 构型的结构。

同时,Zundel 构型的形成往往伴随着质子在水层与电极表面之间的转移,这可能与析氢反应、加氢反应等重要催化过程密切相关。因此,Zundel 构型水合氢离子形成的难易程度,与电极表面的催化活性似乎有密切的关系,这为设计新型高效催化剂提供新的思路。

在实现对称氢键相关物性的应用潜力上,对称氢键的形成通常需要高压,比如体相冰的对称氢键相需要 120GPa 的高压,富氢化合物 H3S 的对称氢键相(高温超导相)需要 155GPa 的高压。这种高压严重制约了对称氢键物性的实际应用。

在此次实验中,该团队首次发现在哪怕在常压下,水合氢离子也能自组装形成氢键对称化的二维冰相。全量子计算模拟也表明,在对称氢键的形成中,核量子效应起着重要作用,并能提供等效的高压。

而这些结果有望大幅降低对称氢键形成所需的压力,进而突破高压瓶颈,最终促进与对称氢键相关物性的实际应用,比如高温超导电性、超快质子输运等。

为通过改进电极材料来提升产氢效率带来全新思路

氢能源是国际公认的清洁能源,其具有效能高、可重复回收利用等优势。氢能源的发展,也被列入我国中长期能源规划当中,发展氢能源将极大助力我国的碳中和目标。

依靠电解水反应,是产生氢气的一个重要途径,即水分子在电极界面处发生电解,进而产生氢气和氧气,其效率极大依赖于电极表面的催化活性。

对于高效的金属电极(比如铂),其催化效率通常是催化活性较差的电极(比如金)的 10 倍。这种巨大的差别,与水溶液中广泛存在的水合氢离子在电极表面上的行为,有着密不可分的关联。所以,要想深入理解电化学的析氢反应机理、以及实现高效获取氢能,就必须研究水/固界面处质子的微观形态和转移过程。

在过去,学界通常普遍认为在溶液中,水合氢离子的两种主要存在形式分别是:Eigen 构型和 Zundel 构型。水合氢离子只有大约百飞秒的寿命,它们之间会相互转化,进而促进质子的快速转移。

然而,在水/固界面处,质子处于什么形态?其稳定性如何?质子转移是否依旧遵循传统规律?质子如何从水层转移到衬底进行下一步的电化学反应?

此前,传统谱学技术受限于衍射极限,无法在原子尺度上对电极表面的水合氢离子进行表征分析,导致这一系列问题至今没有定论。同时,由于水分子与水合氢离子有着高度的相似性,因此在实空间如何直接识别氢键网络中的水分子与水合氢离子,以及如何识别不同构型的水合氢离子,仍是一个待解的难题。

发展扫描探针显微镜的高分辨成像和谱学技术,是江颖课题组十多年来的研究方向,期间他和团队不断“攀登”扫描探针技术的探测极限。

2016 年,课题组通过发展针尖增强的非弹性电子隧穿谱技术,澄清了核量子效应对单根氢键强度的影响[2];2018 年,该团队开发出基于高阶静电力的 qPlus 型原子力显微镜技术(qPlus-AFM,qPlus noncontact Atomic Force Microscopy),揭示了单个水合钠离子的微观结构和幻数效应[3];2020 年,其又利用 qPlus-AFM 技术在原子尺度上重现了二维冰的生长过程[4]。

而在本次研究中,课题组进一步通过优化设计(图2),让自制 qPlus 力传感器的探测灵敏度和成像分辨率达到国际目前最佳水平,分别提升到约 2 皮牛和约 20 皮米,为区分不同构型的水合氢离子提供了必要条件。

(来源:Science)

详细来说,该团队通过高分辨 qPlus-AFM 对水合氢离子的 Eigen 和 Zundel 两种构型进行直接成像,结果发现这两种构型能在表面上进行自组装,进而形成六角网络结构(二维类冰结构,图3)。

(来源:Science)

此外,课题组还发现 Eigen 和 Zundel 构型的水合氢离子,能稳定存在于水/固界面,这和体相溶液中水合氢离子的瞬态特性截然不同。

基于此,借助针尖可控的技术,该团队发现两个 Eigen 构型水合氢离子能结合成一个 Zundel 构型水合氢离子。同时,一个多余的氢离子会从水层转移到衬底表面。毫无疑问,这是一种全新的质子协同转移过程,超越了已知的电极表面析氢反应(图4)。

进一步地,在不同的催化活性表面上,课题组探究了水合氢离子的结构差异,发现在催化活性较高的铂表面上,水合氢离子更倾向于形成 Zundel 构型。在原子尺度上,这些高分辨实验有助于理解铂电极高效产氢的微观机理,也给通过改进电极材料来提升产氢效率带来了全新思路。

(来源:Science)

而一个意外的收获是,该团队在常压下实现了一种对称氢键构型的凝聚物态。作为一种特殊的强氢键,对称氢键的氢原子处在两个电负性大的原子正中心。

对称氢键中的氢原子,与两个电负性大的原子之间的相互作用强度大致相同,其键长与键能更接近共价键,因此可催生出凝聚态物质等诸多奇异物性,例如高温超导电性、绝缘体-金属相变、超快质子传输、超离子态等。

但是,在一般情况下,必须施加高压才能形成对称氢键。比如,在 120GPa 的高压下、即 100 多万个大气压下,体相冰的对称氢键构型才会发生。

另外,作为眼下颇受关注的一种高温超导材料,富氢化合物的超导相也包含对称氢键构型,它的超导转变温度接近室温。然而,进入超导相约 155GPa 的超高压力,这严重制约了它的实际应用。因此,如何降低形成对称氢键构型所需的压力,是迫在眉睫的待解之题。

由于 Zundel 构型的水合氢离子本身就含有对称氢键,所以在常压下得到的 Zundel 构型离子自组装形成的二维氢键网络,其实就是一种对称氢键构型的全新二维冰相(图 3B)。通过全量子化计算模拟,课题组发现氢原子核的量子效应可提供等效的高压,在该结构的形成和稳定中起到了关键性的作用。

具体来说,核量子效应诱导了氢核的量子离域,从而促进对称化氢键的形成,并让 Zundel 构型能在常压和室温下稳定存在。可以说,此次成果为实现常压下的对称氢键物态提供了新思路,未来有望突破高压瓶颈,将对称氢键的相关新奇物性推向实际应用。

近日,相关论文以《Eigen/Zundel 阳离子及其在金属表面单层水中相互转化的可视化研究》(Visualizing Eigen/Zundel cations and their interconversion in monolayer water on metal surfaces)为题,发表在 Science 上[1]。

▲图 | 相关论文(来源:Science)

▲图 | Zundel 构型二维冰被《科学》杂志选为网站首页图片(来源:Science)

北京大学物理学院量子材料科学中心的田野、洪嘉妮、尤思凡,以及北京理工大学材料学院的曹端云担任共同第一作者,北京师范大学化学学院教授郭静、北京大学物理学院研究员陈基、中科院院士王恩哥、江颖担任共同通讯作者。

同时,原子力显微镜领域的著名专家、日本东京大学先进材料科学系杉本宜昭(Yoshiaki Sugimoto)教授,为该论文撰写的观点文章发表于同期的 Science 上。其高度评价了直接观测到水合氢离子的难度和价值,并认为水合氢离子组装形成的二维冰相打破了传统的“冰规则”(ice rule)。他还强调此次发现的质子在水与衬底之间的转移,对于电化学析氢反应相关过程的理解十分重要。

为何论文被拒反而感到“庆幸”?

研究中的主要技术挑战是识别区分水合氢离子和水分子,以及不同构型的水合氢离子。为此,课题组自行研制了新一代 qPlus 型力传感器,经过优化设计大幅提升了品质因子以及最小探测力,进而能够直接“看到”水合氢离子、以及不同构型水合氢离子的微弱差别。其中,Eigen 和 Zundel 构型中水合氢离子的位置差别,只有大约 20 皮米,甚至远小于氢原子的半径(53 皮米)。

另一方面,由于氢原子核的质量很小,理解水合氢离子的稳定性不仅需要将电子量子化,还得考虑氢原子核的量子效应,而这种全量子化计算也非常具有挑战性。

北京大学物理学院王恩哥院士带领的理论团队,在这方面具有丰富经验。其和江颖团队一直有着密切合作。早在 2016 年,双方组成的联合团队就揭示了核量子效应对单根氢键强度的影响[2]。

而在该研究中,利用全量子的计算模拟,理论团队的陈基研究员发现核量子效应诱导了氢核的量子离域,这会促进常压下对称氢键以及 Zundel 构型水合氢离子的形成。这一规律的发现,使得理论模拟图和实验图实现了完美吻合。

有了以上支持,课题组最终发现在金、铂、铜、钌等不同贵金属表面,水合氢离子都能稳定存在,借此也揭示了质子转移的新机制。

此次研究的时间跨度可谓“道阻且长”。2017 年,江颖课题组开始对水解制氢背后的微观机制产生兴趣,当时组里的博后郭静(现为北京师范大学化学学院教授)选择了最常用的电极铂,以研究其表面水分子的结构和动力学。

彼时,他们发现当把水分子沉积到铂表面,在低温下会形成一种特殊的六角蜂窝状结构。起初该团队认为,这是水分子在铂表面发生部分分解的结果。这个结果很反常,因为之前所有研究都表明铂表面的水不会发生自发分解。

为了解释这种分歧,该团队和理论合作者提出一种由核量子效应诱导水分解的新物理图像。2019 年底,其将论文投稿到 Science,经历过两轮审稿,最后还是无法说服审稿人关于铂表面水分解的微观图像,最终被编辑拒稿。2020 年 8 月,课题组又将修改后的论文投到 Nature 杂志,经过 3 个月的审稿再次以相同的理由被拒。

在投稿 Nature 期间,江颖的一位博士生田野(现为北京大学博雅博后)正在从事另外一个看似毫不相关的实验:氢掺杂二维冰导致的新奇物态研究。有一天,他将氢原子掺杂到金表面的二维冰中,观察到的六角氢键网络竟然跟铂表面上的结构非常相似。

“这时候我们才恍然大悟,猜想应该是超高真空腔体中残余的氢气吸附到铂表面分解为氢原子,进而与水分子形成水合氢离子,而水分子本身并没有发生分解。”江颖表示。

因此,江颖的另外一位博士生洪嘉妮通过在铂表面水层中可控掺杂氢,验证了之前的结果确实是源于水合氢离子的形成。这时候由于论文还在 Nature 审稿,他们的心情非常复杂,思量着如果论文被接受该如何向编辑解释。

江颖说:“当 2020 年 11 月 23 号我们收到 Nature 杂志编辑发来的拒稿信时,我们反而感到非常庆幸,没有将当时错误的物理图像发表出去。” 之后,他们从水合氢离子的角度重新开展了系统的实验,王恩哥院士带领的理论团队则详细评估了核量子效应的关键作用,最后发现一切都变得非常自洽,甚至之前难以理解的实验结果和审稿人提到的疑难问题都很轻松的迎刃而解。

经过一年时间的反复验证和打磨,直到 2022 年 1 月中,该团队才将论文重新投往Science。没想到这次很顺利,一个月后就收到了三个审稿人很正面的意见。郭静在文章被接受那天不禁感慨到:“科学探索的过程总是不会那么一帆风顺,但是真理似乎也就在那里。”

江颖也表示:“这项工作先后有 2015 级、2016 级以及 2018 级三届博士生参与其中,同学们在这个课题的研究过程中投入了很多精力和心血,同时也锻炼了科学探索所需要的韧性。此外,同学们还以‘工匠精神’不断精炼和打磨实验技术,致力于提升 qPlus-AFM 的性能达到国际最好水平,这对于我们准确辨别得到的结果是源于水合氢离子还是水的分解,梳理清楚这其中的物理图像和微观机制至关重要。”

未来目标:努力朝“常压室温超导体”的物理学圣杯迈进

围绕这项研究,课题组计划开展两方面后续工作。首先,是关于真实固液界面的水合氢离子表征。尽管此次研究在超高真空和低温环境中,得到了水合氢离子的微观图像和输运过程,结果也非常干净,且对应于一种理想的模型体系。

然而,真实的水解制氢等电化学反应是发生在室温大气环境下的固液界面。因此,该团队希望能发展新型实验手段,直接研究真实固液界面处的水合氢离子结构和动力学,并将这些结果与超高真空低温环境中的结果作比较,借助理论计算模拟作为桥梁,建立完整的微观图像,为开发新型电极材料和提升水解制氢效率提供更直接的指导。

其次,将开展二维冰的金属化和超导电性研究。前面讲到,目前在氢离子浓度较高的情况下,研究人员已能形成含有对称氢键的二维冰。但是,在二维冰中并非所有氢键都产生了对称化。因此,其打算通过界面/维度调控、掺杂、外场等手段进一步增强核量子效应,探索完全对称氢键构型的二维冰。

如果能得到这种二维冰,那就很有可能在常压下实现二维冰的金属化,进而实现类似于高压下富氢化合物的高温超导电性,朝着“常压室温超导体”的物理学圣杯迈出坚实的一步。

最后,江颖补充称由于技术受限和经验缺乏,我国的高端扫描探针显微镜多年来一直严重依赖进口。在关键技术获得突破的基础上,他的学生们排除万难,最近成功搭建了一台 qPlus 型光耦合扫描探针显微镜商业化样机,性能达到国际最好水平,其中原子力传感器振幅噪音和品质因子国际领先,且具有十分优异的光学兼容性。

相关技术细节已被整理成论文,发表在国际著名科学仪器杂志《科学仪器评论》[5]。相关专利技术已经成功实现转让,正在和国内仪器公司一起积极推动具有自主知识产权的高端扫描探针显微镜的国产化。

解决“卡脖子”技术难题,发展国产高精尖仪器设备是江颖和团队的不断追求。除了上述提到的 qPlus 型扫描探针显微镜,其实验室还自主研制了超快扫描隧道显微镜、扫描量子传感显微镜等新型设备,并利用这些自制设备在 Nature Physics、Nature Communications、Physical Review Letters 等杂志上发表了多篇论文。他们始终相信新技术的发展会带来新的科学认识,同时可以为解决重大科学问题奠定基础。

苹果电池百分比回来了,结果却引起了争议

在更新到iOS 16 Beta 5版本以后,苹果将消失了5年的电池显示百分比功能加回来,原本是一件值得庆祝的事情,但是却惹上了争议~

缘由就是开启了百分比显示以后,iPhone电池消耗时,电池的图标白色填充部分不会继续按比例消耗,而是改成了数字显示了。大家觉得这样改了以后,会很容易让人产生误会,以为手机还是满电的,因为那个白色填充要等到电池掉到20%一下才会消失,显示红色的低电量。

在电量显示方面,安卓手机就做得比较成熟,举例:比如这台Find X5 Pro,它的电池电量显示就是像大众要求的那样,在显示数字的同时,电池内的填充图标也跟着消耗,这样就很直观,大家一看就知道电量到哪里。

PS:在OPPO的电池管理里面,会有系统检测提示用户有耗电问题,用户可以点进去看看是否需要调整那些功能来提高手机的续航能力,个人觉得这是一个比较友好的功能。

不过个人觉得,这种设计没有绝对的好与坏,因为还是习惯问题,当你用习惯了,看习惯了,你就不会有什么疑问了~