1. 智能座舱
当J.D. Power于6月发布年度客户满意度调查时，让美国购车者最恼火的问题并非风噪、动力不足或与实际驾驶相关的任何其他方面。而是不令人满意的语音识别。如今，驾驶员期望汽车成为流动的资讯科技泡泡，汽车制造商也正在 accordingly 重塑驾驶体验。
到目前为止，汽车公司在跟上计算技术的进步方面遇到了麻烦。虽然苹果每年都推出新款iPhone，但通用汽车需要在汽车上市前数年才能完成车载硬件和软件的最终确定。但汽车制造商可能很快会将大部分软件开发外包给编写智能手机应用程序的同一批工程师。如今，您可以使用USB线将手机连接到汽车；车辆的软件将加载您的音乐和联系人。很快，智能手机将成为汽车的计算机，运行现在车载应用程序的软件。宝马集团技术办公室的工程师David Bloom表示，智能手机是“客户带入汽车的一台强大的免费计算机”。这将使座舱——导航屏幕、仪表盘、告诉你“前方左转”的声音——变得像今天的智能手机一样易于定制和更新。
为了防止海量数字信息成为致命的干扰，工程师们已经开始重新思考汽车与驾驶员的沟通方式。例如，今年早些时候，奥迪推出了一款增强现实系统的概念，该系统将地形信息（兴趣点、建筑物名称）投射到挡风玻璃上，叠加在眼前的景色上。
汽车还可以通过触觉反馈向驾驶员发送信息。2013款凯迪拉克XTS轿车使用座椅中的振动马达来警告驾驶员注意危险，例如盲点中车辆的移动。卡内基梅隆大学和AT&T研究实验室的研究人员合作设计了一款原型方向盘，该方向盘利用振动来传达导航系统的指令。当汽车接近转弯时，20个微型马达以越来越快的频率以顺时针或逆时针模式嗡嗡作响，让驾驶员知道该向哪个方向行驶。参与该原型项目的一位AT&T工程师Kevin Li表示，大脑会“将”这些离散的振动“缝合”在一起，产生连续运动的错觉。工程团队已与汽车制造商接触，Li表示，触觉方向盘可以立即部署。
2. 低成本碳纤维
碳纤维增强塑料（CFRP）比钢材强五倍，重量却只有钢材的三分之二，二十年来一直是赛车的首选底盘材料。但碳纤维的制造一直耗时且劳动密集，因此对于乘用车而言并不经济。日益高效的制造方法正在降低成本。明年，宝马将开始销售其i3电动城市汽车，这是第一款采用碳纤维底盘的量产汽车。四座的i3底盘，宝马称之为“Life模块”，重量仅为265磅，比钢结构轻50%。（CFRP也比最先进的挤压铝轻30%）。
一家宝马合资企业向华盛顿州的一家工厂投资了1亿美元，该工厂生产碳纤维“粗纱”——由50,000根碳纤维丝束组成，每根丝的宽度是人类头发的1/10。这些粗纱比以往航空航天和汽车应用中使用的6,000根丝束的束要粗，因此编织成构成CFRP基础的碳纤维织物所需的粗纱数量更少。在宝马的生产过程中，工人将粗纱从华盛顿运往德国，在那里编织成织物，然后加压并浸渍液态塑料。CFRP可以在不到10分钟的时间内模制成结构部件——这一过程曾经需要数小时。
i3的碳纤维底盘节省的重量足以抵消汽车沉重的锂离子电池组的质量。事实上，宝马工程师能够使用比竞争对手更小、成本更低的电池（21千瓦时，而日产聆风的电池组为24千瓦时）达到100英里的续航里程。到明年，该汽车制造商计划开始每年生产超过100万个碳纤维结构部件。宝马华盛顿合资企业的董事总经理Joerg Pohlman表示，虽然碳纤维的成本仍高于铝，但他“绝对有信心”，一旦大规模生产汽车，宝马能够将成本削减至与铝相当的水平。“您将在不到10年的时间里看到普通乘用车采用复合结构，”他说。这一发展可能使汽车比以往任何时候都更快、更节能、更具碰撞防护性。
3. 超级电容器
在城镇里慢速驾驶电动汽车，锂离子电池中的剩余电量会以完美的预测性下降。但猛烈加速对电池是致命的。上高速公路时，剩余续航里程会急剧下降。
将电池与超级电容器配对可以解决这个问题。与以化学方式储存能量的电池不同，超级电容器在两个涂有海绵状活性炭的电极之间的电磁场中储存电荷。这使得它们能够像插座一样快速吸收电能，并同样快速地释放电能。在汽车中，这意味着快速充电和强劲的加速。
与电池不同，超级电容器能够像插座一样快速吸收电能，并同样快速地释放电能。目前，最好的超级电容器的能量存储量仅为同等大小的锂离子电池的5%左右——不足以驱动电动汽车，但足以起到辅助作用。标致等汽车制造商已经在尝试使用超级电容器进行再生制动和启停系统，这些系统通过在红灯时关闭发动机，然后在驾驶员踩下油门踏板时重新启动来节省燃油。下一步是为电动汽车添加超级电容器，以处理那些对电池造成过大负担的任务。麻省理工学院电气工程学教授Joel Schindall正在研究如何使用纳米管来改进超级电容器。“最好的解决方案，”他说，“是混合动力，电池优化用于总能量存储，而超级电容器则满足加速过程中的峰值功率需求。”Schindall和其他科学家正在致力于通过改进分子水平的电极材料来制造能够存储更多能量的超级电容器。如果他们成功——如果超级电容器有一天能接近锂离子电池的电荷容量——它们就能解决电动汽车面临的一个更棘手的问题：充电速度慢。最快的快速充电站需要30分钟才能为耗尽的电池充电。（任何更多的电流都会开始损坏电极。）相比之下，超级电容器可以在几分钟内充满电。
4. 车对车通信
如今的高端汽车可以在您偏离车道时纠正您的转向，在您撞上其他车辆之前自动刹车，并确定您何时即将入睡。凯迪拉克甚至有望在未来两年内推出免提巡航控制。然而，要使自动或半自动汽车网络正常工作，车辆必须能够相互通信并做出反应。实现这一目标的技术可能很快就能投入生产。
五月的一个下午，一个由欧盟资助的名为SARTRE的研究项目的成员在西班牙的一条公共高速公路上，派出了一支由一辆半挂卡车和三辆沃尔沃汽车组成的队列。这些车辆之间仅相距20英尺，以50英里/小时的速度一同行驶；只有卡车有司机。
SARTRE是“公路列车”的首次实际测试——一个由专业司机驾驶的、自动跟随一辆人类驾驶的领头车辆（最可能是卡车或公交车）的汽车队列。（请看下面的视频，了解一次试驾。）后方的车辆可以是长途旅行的乘用车。通过减少风阻并以稳定的速度行驶，这些车队可以将燃油经济性提高20%，并将尾气排放减少20%。它们还可以使公路旅行变得更加愉快。项目总工程师Eric Chan解释说，一旦进入车队，“后方汽车的‘司机’就可以放松并阅读书籍。”
SARTRE测试中的沃尔沃汽车使用现有量产车辆相同的摄像头和雷达/激光雷达传感器来检测车道标记和其他车辆。工程师们添加了定制软件来融合这些传感器收集的数据（以及运行它的处理器），以及允许汽车通过Wi-Fi通信的天线。但SARTRE的工程师们强调，所涉及的所有技术都是现成的。事实上，最大的挑战仍然是法律和心理上的。监管机构必须修改交通法规以适应无人驾驶车辆。汽车制造商必须为这些车辆配备加入公路列车所需的软件。最后，必须说服司机相信该系统是安全的。（SARTRE的工程师表示，公路列车实际上可以减少交通事故死亡人数。）这三个步骤非常重要，因此公路列车在未来十年内可能不会真正投入使用。
5. 小型内燃机
燃油经济性标准到2025年将提高到54.5英里/加仑。这一前景促使汽车制造商将涡轮增压器和计算机控制的直喷技术应用于日益小型化的发动机，以榨取每一滴燃油的每一英里。例如，2012款宝马328i采用的是涡轮增压四缸发动机（自1999年以来宝马的首款四缸发动机），它比所取代的六缸发动机更节能，并能产生更大的扭矩。福特预计不久的将来将在嘉年华上搭载涡轮增压三缸发动机。但涡轮增压器和直喷技术只能做到这么多：要达到百英里/加仑的燃油经济性，工程师们必须从根本上重新思考内燃机。很多人已经开始这么做了。
总部位于马萨诸塞州的公司Scuderi Group正在测试一种原型发动机，该发动机使用独立的活塞进行压缩冲程和动力冲程，引发一系列变化，使燃油经济性提高高达50%。总部位于密歇根的公司EcoMotors正在完善一种对置活塞、对置循环（OPOC）发动机，其中一对水平移动的活塞共享一个燃烧室。增加的效率可以将紧凑型汽车的燃油经济性推至100英里/加仑。EcoMotors表示，他们的发动机可能在五到七年内投入生产。
