ندا اظهری، مترجم: پایگاه Clarivate برای اولین بار فهرست100 نوآور برتر جهانی را در سال 2024 با تمرکز خاص بر بخش خودرو ارائه کرد که شامل افزایش قابل‌توجه وسایل نقلیه الکتریکی، ظهور وسایل نقلیه خودکار و نیمه‌خودکار و ظهور فناوری‌های وسایل نقلیه متصل به اینترنت اشیاء است. این پیشرفت‌های فناورانه به تحقیقات و نوآوری در حوزه خودرو جانی دوباره بخشیده و موجی از خلاقیت و اختراع را برانگیخته است که به مرور تغییر شکل این حوزه را در سطح جهانی ایجاد می‌کند. این گزارش نوآوران پیشرو در این بخش را برجسته کرده و تجزیه و تحلیل دقیقی از فرایندهایی را ارائه می‌دهد که حکایت از تحول سریع نوآوران پیشرو در این صنعت دارد. درحالی‌که بسیاری از شرکت‌ها به زمینه علاقه‌مند‌ند، اغلب تمرکز گسترده‌ای در بخش‌های مختلف دارند. محققان قادرند با تمرکز بر سازمان‌هایی که به‌طور تخصصی در حوزه خودرو فعالیت می‌کنند، تصویری دقیق‌تر و معنادارتر از چشم‌انداز نوآوری در این صنعت ارائه دهند. محققان در فرایند تجزیه و تحلیل نوآوران، بازار و سازمان‌ها را براساس خروجی‌های نوآورانه، موقعیت جغرافیایی و ماهیت مشارکت آنها در بخش خودرو تقسیم‌بندی کردند. این رویکرد این امکان را ایجاد می‌کند که دید جامعی از چشم‌انداز نوآوری در کل حوزه خودرو در کنار فهرستی از سازمان پیشرو در اکوسیستم نوآوری ارائه شود.
نوآوران پیشرو در صنعت خودرو
پایگاه Clarivate در تقسیم‌بندی 100 نوآور برتر جهانی در حوزه خودرو آنها را از 100 تا یک براساس معیارهایی که با فعالیت‌های اختراعی چهارچوب‌بندی شده‌اند، رده‌بندی کردند که نشان می‌دهد این سازمان‌ها در کدام نقطه اکوسیستم نوآوری جهانی ایستاده‌اند. محققان از این رتبه‌بندی‌ها برای بررسی بیشتر در حوزه خودرو استفاده کرده و20 موسسه برتر را نشان داده‌اند که با امتیاز نوآوری جهانی به رتبه‌ای متمایز در این بخش دست یافته بودند. حوزه خودرو از نظر نوآوری رشد قابل‌توجهی داشته به‌طوری‌که اختراعات جدید خودرویی از اوایل دهه 2000 میلادی حدودا 58 برابر شده و از رشد 55 برابری اختراعات فناورانه دنیا پیشی گرفته است. این امر پیشرفت سریع حوزه خودرو را در مقایسه با سایر حوزه‌ها برجسته کرده است.
چین؛ پیشروترین نوآور دنیا
چین مهم‌ترین و پیشروی اصلی نوآوری در حوزه خودروی دنیاست که بیش از 70 درصد از فعالیت‌های فناورانه و اختراعی خود را به این حوزه اختصاص داده است. با وجود سطح بالایی از فعالیت‌هایی که چین دارد این کشور در فهرست 20 مبتکر برتر حوزه خودرو غایب بزرگی محسوب می‌شود. این امر با توجه به اینکه تعداد خودروهای تولیدشده در چین در مقایسه با آمریکا، ژاپن، کره‌جنوبی، آلمان، فرانسه و انگلیس بالاتر است جای شگفتی دارد. با وجوداین که ردپای چینی‌ها در تولیدخودرو در اروپا در حال رشد است بازارهای آسیایی تمرکز بالای خود را روی تولیدات چینی گذاشته‌اند.
(نمودار شماره ۱ و ۲)
رشد ثبت اختراعات خودرویی در چین سریع‌تر از دنیا
اگرچه چین ابداعات جدید و بسیاری را در حوزه خودرو تولید می‌کند اما تعداد زیادی از آنها عمدتا بر بازار داخلی متمرکز شده‌اند. علاوه‌براین، درحالی‌که کیفیت و تاثیر جهانی این اختراعات خودرویی به‌طور قابل‌توجهی در حال بهبود است هنوز به سطحی از شناخت و نفوذی نرسیده‌اند که در نوآوری‌های اروپا و ژاپن دیده شود. حجم نسبی نوآوری‌ها به‌رغم نرخ پایین در سطح بین‌المللی و حجم بالای فعالیت‌های نوآوری در چین به این معناست که پرونده‌های ثبت اختراع بین‌المللی در این کشور احتمالا سریع‌تر از آنچه انتظار می‌رفت با خودروسازان اروپایی، ژاپنی و آمریکایی قابل مقایسه خواهد بود. اگرچه چین در نرخ حجم نوآوری پیشتاز دنیاست، اما کمتر از یک درصد از پتنت‌های این کشوردر خارج از کشور به ثبت رسیده است. این در تضاد با نرخ بایگانی بین‌المللی بالاتر از ژاپن، آمریکا، اروپا و کره‌جنوبی است. باوجوداین، سطح حمایت از ثبت اختراع بین‌المللی که توسط شرکت‌ها در چین اتفاق می‌افتد، در شش سال گذشته حدودا دو برابر شده است. این امر بیانگر آن است که این شرکت‌ها اهمیت حفاظت از نوآوری‌های خود را در بازارهای بین‌المللی درک می‌کنند و نیز نشان می‌دهد که یک تغییر استراتژیک در راستای رقابت جهانی بیشتر و تمایل به افزایش نفوذ و حضور چین در صنعت جهانی خودرو است.
(نمودار شماره ۳)
خودروهای برقی از مهم‌ترین حوزه‌های R&D در دنیا
فراتر از چین چند روند جهانی دیگر نیز در شکل دادن به صنعت خودرو موثرند. توسعه و پذیرش خودروهای برقی به دلیل پیشرفت در فناوری باتری و افزایش مقررات زیست‌محیطی به‌سرعت در حال افزایش است. درحالی‌که فناوری خودروهای خودران در مقایسه با خودروهای برقی با سرعت کمتری پیشرفت می‌کند، همچنان یکی از حوزه‌های مهم تحقیق و توسعه محسوب می‌شود. علاوه‌براین، ادغام هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (ML) در سیستم‌های خودروهای امروزی ایمنی، کارایی و تجربه کاربر را افزایش می‌دهد. ویژگی‌های اتصالی مانند ارتباط خودرو با همه چیز (V2X) نیز رواج بیشتری می‌یابد و شبکه‌های حمل‌ونقل هوشمندتر و کارآمدتر را امکان‌پذیر می‌کند. با راه‌اندازی چند برند خودروی چینی در اروپا و آمریکا به‌ویژه در فضای خودروهای الکتریکی روند افزایش ثبت اختراعات بین‌المللی احتمالا ادامه‌دار خواهد بود و این نشان‌دهنده موج جدیدی از نوآوری و رقابت فنی در بازار جهانی خودرو است.
نوآوری‌های کلیدی در حوزه خودرو
منابع اولیه نوآوری در چین در پس پرونده‌های خارجی شامل تولیدکنندگان خودرو از قبیل BYD، Nio، Great Wall Motor و Geely قرار می‌گیرد. چند تامین‌کننده صنعت خودرو می‌توان به هوآوی و CATL که تولید‌کننده باتری خودروهای برقی است و نیز شرکت‌های اروپایی و آمریکایی با مراکز تحقیقاتی یا سرمایه‌گذاری مشترک در چین، از جمله مرسدس بنز، بوش، جنرال موتورز، فورد و هوندا اشاره کرد. به‌طورکلی تجزیه و تحلیل‌ها، ماهیت پویا و تحول سریع حوزه نوآوری خودرو را به‌عنوان نقش محوری چین و نیز روندهای نوظهوری را برجسته می‌کند که آینده صنعت خودروسازی جهان را در سال‌های آینده شکل خواهد داد.
تأثیر فناوری بر حوزه خودرو
داده‌های مربوط به نوآوری به دلیل ترکیبی از حفاظت تجاری که یک پتنت ارائه می‌دهد و جزئیات فنی نهفته در پتنت، اطلاعات عمیق فنی و توسعه بازار را فراهم می‌کند. با تجزیهوتحلیل این داده‌ها در سطح کلان، می‌توان روند تحقیقات را در حوزه خودرو دنبال کرد. علاوه‌براین، با استفاده از دو معیار کلیدی شامل رشد در ویژگی‌ها و رویکردهای فنی و سطح تکمیل منحنی توسعه، می‌توان جبهه‌های تحقیق و نوآوری فعلی را در حوزه خودرو فیلتر و شناسایی کرد. درمجموع، محققان برای جهت دادن به نوآوری در حوزه خودرو، دو متغیر کلیدی شامل نظریه منحنی S نوآوری و رشد خالص را ترسیم کرده‌اند:
نظریه منحنی S نوآوری: این تئوری، پیشرفت معمولی توسعه فناوری را توصیف می‌کند که به‌آرامی آغاز شده و به‌سرعت شدت می‌یابد و سپس با بلوغ فناوری کاهش می‌یابد. با ترسیم این منحنی، می‌توان تشخیص داد که فناوری‌های مختلف در کدام نقطه از چرخه عمر قرار دارند، به‌طوری‌که آیا در حال ظهورند، به‌سرعت درحال‌رشد بوده یا به بلوغ رسیده‌اند.
رشد خالص: متغیر رشد خالص، میزان افزایش فعالیت‌های نوآورانه‌ای چون ثبت اختراع یا توسعه محصول جدید را در یک دوره خالص اندازه‌گیری می‌کند. نرخ‌های رشد بالا بیانگر حوزه‌های نوآوری شدید و پیشرفت بالقوه در آینده است.
این مدل، با ترکیب این دو متغیر، به محققان کمک می‌کند تا روندهای پیش‌بینی‌شده اصلی و جنبش‌های اخیر را در حوزه خودرو تفسیر کنند. برای مثال، فناوری‌هایی که در فاز رشد بالای منحنی S قرار گرفته‌اند، احتمالاً در آینده‌ای نزدیک، با پیشرفت‌ها و تأثیرات قابل‌توجهی بر بازار روبه‌رو خواهند شد. برعکس، فناوری‌هایی که به مرحله بلوغ نزدیک می‌شوند، ممکن است رشد کندتری داشته و به رویکردهای استراتژیک متفاوتی نیاز داشته باشند. این مدل با برجسته‌کردن حوزه‌های فناورانه آماده توسعه سریع و نیز حوزه‌های فناورانه در حال تثبیت، بینش‌های ارزشمندی را برای تصمیم‌گیرندگان این عرصه و نیز امکان برنامه‌ریزی استراتژیک آگاهانه‌تر و تصمیم‌های سرمایه‌گذاری را فراهم می‌کند.
فناوری‌های خودرویی در آینده
با نگاهی به آینده و استفاده از فناوری‌های نوین در حوزه خودرو، باتری‌های حالت جامد و استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (ML) در مدیریت باتری، عملکرد و مقرون‌به‌صرفه بودن خودروهای برقی را بیشتر افزایش می‌دهند و کشورها و شرکت‌های پیشرو در این نوآوری‌ها نیز مزیت رقابتی را در بازار خودروهای برقی به دست می‌آورند.
فناوری باتری: نوآوری‌های خودرویی در طراحی، شارژ و مواد به‌کاررفته در باتری، به‌سرعت درحال پیشرفتند. این روند روبه‌بهبود، باعث تولید باتری‌هایی کارآمدتر، ماندگارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌شود و این امر برای خودروهای برقی از اهمیت بالایی برخوردار است به‌طوری‌که به غلبه بر مشکلاتی چون نگرانی راننده از میزان ماندگاری شارژ باتری و طول عمر کوتاه آن کمک می‌کند. فناوری‌های بهتری که به تولید باتری‌های جدیدتر کمک می‌کند، همچنین هزینه کل خرید یک خودروی برقی را کاهش داده و آنها را برای مصرف‌کنندگان جذاب‌تر می‌کند و باتوجه‌به نیاز کمتر به تعویض باتری، اثرات زیست‌محیطی را نیز کاهش می‌دهد. با نگاهی به آینده، باتری‌های حالت جامد و استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در مدیریت باتری، عملکرد و مقرون‌به‌صرفه بودن خودروهای برقی را تقویت می‌کند. کشورها و شرکت‌های پیشرو در این نوآوری‌ها، مزیت رقابتی را برای بازار خودروهای برقی به دست خواهند آورد.
هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی: کاربرد هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در موارد استفاده از خودروهای برقی به‌سرعت درحال افزایش است. انتظار می‌رود که این روند روبه‌رشد به‌ویژه با افزایش ادغام هوش مصنوعی در عملکردهای مختلف خودرو مانند رانندگی خودکار، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده و بهبود تجربه‌های کاربران، ادامه داشته باشد. داده‌های مربوطه، از اولین سال تشکیل پرونده که عمدتاً پیش از راه‌اندازی ChatGPT در نوامبر 2022 است، بیانگر آن است که نوآوری‌هایی که هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی را دربرمی‌گیرند، احتمالاً شتاب بیشتری را تجربه خواهند کرد.
حسگر و اتصال داده
توسعه حسگرها و فناوری‌های اتصال داده، یکی دیگر از محرک‌های کلیدی نوآوری در حوزه خودرو است. این فناوری‌ها که ارتباط نزدیکی با روندهای هوش مصنوعی دارند، داده‌های لازم را برای روش‌های پیشرفته هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی فراهم می‌کنند که درواقع، روش‌ها و الگوریتم‌هایی‌اند که برای توانمندسازی ماشین‌ها برای یادگیری و تصمیم‌گیری استفاده می‌شوند. اتصال و ارتباطات از راه دور در تنظیمات خودرویی نیز از نظر کدهای فناوری در نمای رشد بالا نشان داده می‌شود. این پیشرفت‌ها برای توسعه وسایل نقلیه متصل و خودکار، امکان تبادل اطلاعات در زمان واقعی و بهبود ارتباطات V2X ضروری‌اند. این امر، ایمنی، کارایی و تجربه کلی رانندگی را افزایش داده و با روندهای نوآوری گسترده‌تری همسو می‌شود که بخش خودرو را به جلو پیش می‌برد.
همسویی با 5 نیروی نوآوری مدرن Clarivate
محققان، روندهای فناورانه‌ای را با مدل پنج نیروی نوآوری مدرن Clarivate در حوزه خودرو تجزیهوتحلیل کرده‌اند که شامل پایداری، رفاه، اتصال، اتوماسیون و جابه‌جایی می‌شود. این نیروها، حوزه‌های کلیدی را نشان می‌دهند که پیشرفت‌های فناورانه باعث تغییرات و پیشرفت‌های قابل‌توجهی می‌شود.
پایداری: نوآوری‌هایی که اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند؛ مانند خودروهای برقی و منابع انرژی تجدیدپذیر.
رفاه: پیشرفت‌هایی که سلامت، ایمنی و راحتی افراد را بهبود می‌بخشند، مانند سیستم‌های پیشرفته کمک‌راننده (ADAS) و طراحی‌های ارگونومیک. درحالی‌که این نیرو، ممکن است کم‌رنگ‌تر باشد، اما وجود آن حیاتی است؛ چرا‌که مصرف‌کنندگان و تنظیم‌کننده‌ها، این جنبه‌ها را در نوآوری خودرو در اولویت قرار می‌دهند.
اتصال: فناوری‌هایی که ارتباطات و تبادل اطلاعات بی‌وقفه را امکان‌پذیر می‌کنند؛ مانند ارتباطات V2X و زیرساخت هوشمند.
اتوماسیون: توسعه سیستم‌های خودکار و رباتیک که کارایی را افزایش و مداخله انسان را کاهش می‌دهد که به‌عنوان نمونه می‌توان به خودروهای خودران اشاره کرد.
جابه‌جایی: راهکارهایی که جابه‌جایی افراد و کالاها را افزایش می‌دهد از جمله خدمات حمل‌ونقل مشترک و تدارکات پیشرفته.
این نیروها اهمیت بالایی دارند به‌طوری‌که به همگرایی فناوری‌ها در سراسر حوزه خودرو دامن می‌زنند و چرخه‌ای قدرتمند و خود تقویت‌کننده از نوآوری را ایجاد می‌کنند. این امر به شرکت‌ها کمک کرده و فرصت‌ها و خطرات مرتبط با نوآوری را با برجسته‌کردن زمینه‌هایی ارزیابی می‌کنند که احتمال ظهور نوآوری‌های آینده وجود داشته باشد.
تأثیر ظریف پژوهش‌های دانشگاهی بر حوزه خودرو
پژوهش‌های بنیادی مؤسسات دانشگاهی، نقش مهمی در حوزه خودرو ایفا می‌کنند. اگرچه ارتباط میان صنعت و دانشگاه در فضای خودرو به‌اندازه رشته‌هایی چون علوم زیستی یا شیمی قوی نیست اما همچنان قابل توجه است. دانشگاه‌های برجسته‌ای چون MIT، آکادمی علوم چین (CAS)، استنفورد، دانشگاه کالیفرنیا برکلی، دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) و دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) از نظر پژوهشی در حوزه خودرو بسیار تأثیرگذارند. بیشتر تحقیقاتی که از سوی نوآوران برتر جهانی خودرو مورد استناد قرار گرفته‌اند، مربوط به هوش مصنوعی است که پیوند مهم میان مطالعات آکادمیک و کاربردهای صنعتی آن در حوزه خودرو را برجسته می‌کند و در این میان، مایکروسافت به‌عنوان یکی از نویسندگان پراستناد مقالات اشاره شده است. به‌طورکلی، این مسئله بر ماهیت به‌هم‌پیوسته و همگرای این حوزه تأکید دارد و در‌عین‌حال بر اهمیت همکاری بین شرکت‌های فناوری و شرکت‌های خودروسازی سنتی به‌منظور توسعه فناوری‌های پیشرفته مانند رانندگی خودکار و وسایل نقلیه متصل تأکید می‌کند. حوزه خودرو به‌سرعت درحال تحول است که با پیشرفت‌های فناورانه و پویایی بازار جهانی پیش می‌رود. همگرایی فناوری‌های برق‌رسانی، رانندگی خودران و وسایل نقلیه متصل، همچنان به شکل‌گیری صنعت ادامه می‌دهد و فرصت‌ها و چالش‌های مهمی را برای نوآوران ایجاد می‌کند.
