“智能汽車(chē)—智能電網(wǎng)—智能交通”技術(shù)競(jìng)賽
日前，德國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部啟動(dòng)了新一輪技術(shù)競(jìng)賽——“信息通信技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的意義Ⅱ：智能汽車(chē)—智能電網(wǎng)—智能交通”。該技術(shù)競(jìng)賽重點(diǎn)關(guān)注信息通信技術(shù)，并將此作為調(diào)控電動(dòng)汽車(chē)和促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)與能源網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)。
要使“電動(dòng)汽車(chē)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;智能汽車(chē)”，需要全新的信息通信技術(shù)架構(gòu)。德國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部的研究課題“車(chē)輛使用更多軟件”對(duì)此進(jìn)行了論證。信息通信技術(shù)不僅是實(shí)現(xiàn)行駛性能更好、乘坐更舒適、行駛更安全等電動(dòng)汽車(chē)新功能的先決條件，而且能夠降低電動(dòng)汽車(chē)的制造成本。
同時(shí)，信息通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)與未來(lái)能源、交通網(wǎng)絡(luò)的融合方面發(fā)揮著重要作用。通過(guò)智能控制裝置，電動(dòng)汽車(chē)可以用作移動(dòng)的儲(chǔ)能器，在可再生能源發(fā)電充足時(shí)，對(duì)電力進(jìn)行儲(chǔ)存，在用電高峰時(shí)段實(shí)現(xiàn)電力反哺，起到削峰填谷的作用(智能電網(wǎng))。
另外，電動(dòng)汽車(chē)可以成為智能交通系統(tǒng)的一部分(智能交通)。通過(guò)信息通信技術(shù)服務(wù)，改善交通參與者之間的聯(lián)系，優(yōu)化交通狀況，增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。
德國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部部長(zhǎng)布呂德勒說(shuō)：“智能汽車(chē)、智能電網(wǎng)、智能交通——這些擲地有聲的詞語(yǔ)，既是美好的未來(lái)愿景，又意味著巨大的挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，關(guān)鍵在于發(fā)展信息通信技術(shù)。所以，我們要有針對(duì)性地發(fā)展信息通信技術(shù)，以此推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。其中，要特別重視電動(dòng)汽車(chē)、能源系統(tǒng)與交通系統(tǒng)之間的銜接。所以，我們啟動(dòng)了此次競(jìng)賽。”布呂德勒表示，要通過(guò)此次技術(shù)競(jìng)賽，為實(shí)現(xiàn)德國(guó)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位注入新的動(dòng)力。
德國(guó)政府已經(jīng)要求相關(guān)公司與科研機(jī)構(gòu)在規(guī)定期限內(nèi)向德國(guó)航空航天中心提交項(xiàng)目建議書(shū)。
技術(shù)競(jìng)賽的必要性分析
德國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的研究工作顯示，汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化將導(dǎo)致整個(gè)汽車(chē)的價(jià)值鏈發(fā)生深刻變革。這不僅影響到汽車(chē)及其零部件產(chǎn)業(yè)，而且將會(huì)輻射到能源產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等其它領(lǐng)域。從當(dāng)前來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)在很大程度上是以?xún)?nèi)燃機(jī)汽車(chē)的身份介入到當(dāng)前的交通環(huán)境中，與交通設(shè)施和能源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。但是，從一方面講，未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)需要具備全新的功能和特質(zhì)，這就需要形成全新的、以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的汽車(chē)環(huán)境架構(gòu)。另一方面，電動(dòng)汽車(chē)將會(huì)通過(guò)相應(yīng)的接口連入電力供應(yīng)系統(tǒng)，用作移動(dòng)能源存儲(chǔ)器，對(duì)能源應(yīng)用進(jìn)行主動(dòng)管理。此外，電動(dòng)汽車(chē)有望成為智能交通系統(tǒng)的一部分，而交通參與者之間的聯(lián)絡(luò)也變得更為緊密。信息通信技術(shù)作為聯(lián)系這三個(gè)發(fā)展階段的必備要素，發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。
德國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部通過(guò)發(fā)起技術(shù)競(jìng)賽“信息通信技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的意義Ⅱ”，推進(jìn)研發(fā)工作和示范工程，以加快推進(jìn)并廣泛利用統(tǒng)一的、以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展方案。在2010年11月推出的ICT戰(zhàn)略“數(shù)字德國(guó)2015”中，德國(guó)政府對(duì)具體的建議進(jìn)行了表述，技術(shù)競(jìng)賽“信息通信技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的意義Ⅱ”將重點(diǎn)發(fā)展“數(shù)字德國(guó)2015”戰(zhàn)略中的關(guān)鍵要素。同時(shí)，該技術(shù)競(jìng)賽也屬于2009年8月德國(guó)出臺(tái)的“國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展計(jì)劃”的一部分，“國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展計(jì)劃”形成了電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)發(fā)展的框架。2010年5月，在德國(guó)總理默克爾的建議下，成立了“國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)平臺(tái)”，作為跨領(lǐng)域合作的機(jī)構(gòu)性平臺(tái)。
技術(shù)競(jìng)賽的目標(biāo)設(shè)置
技術(shù)競(jìng)賽“信息通信技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的意義Ⅱ”確立了以下幾個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)：
*確立德國(guó)的技術(shù)與工業(yè)地位
*將汽車(chē)融入電網(wǎng)
*形成以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的新型交通
從具體目標(biāo)來(lái)看，技術(shù)競(jìng)賽聚焦于“智能汽車(chē)”、“智能電網(wǎng)”、“智能交通”三大板塊。
1、智能汽車(chē)(開(kāi)發(fā)基于新信息通信技術(shù)的智能汽車(chē))
電力、電子和軟件等信息通信技術(shù)對(duì)于提升德國(guó)汽車(chē)工業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。現(xiàn)代客車(chē)中的信息通信產(chǎn)品在汽車(chē)制造價(jià)值鏈中占到30-40%，是汽車(chē)改革的推動(dòng)力。車(chē)輛工程中90%的革新是通過(guò)信息通信系統(tǒng)完成的。在今天，ABS、電子燃油噴射、電除塵器、自適應(yīng)巡航控制、停車(chē)助手、緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)等汽車(chē)基本功能都是由信息通信技術(shù)完成的。作為現(xiàn)代新型汽車(chē)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，信息通信技術(shù)對(duì)汽車(chē)起到了整合和優(yōu)化的作用。
對(duì)未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，新的信息通信技術(shù)必不可少，原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
*減輕車(chē)重和增加續(xù)駛里程
當(dāng)前，汽車(chē)的安全性能大部分是依靠被動(dòng)的安全措施(如安全氣囊、潰縮區(qū))來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而不是依靠信息通信技術(shù)。主動(dòng)性的、前瞻性的、智能的安全措施(如緊急制動(dòng)輔助系統(tǒng)、自動(dòng)間距)通過(guò)預(yù)防意外事故，能夠更好的取代被動(dòng)性保護(hù)措施，并且能夠減輕電動(dòng)汽車(chē)的重量，增加車(chē)輛的續(xù)駛里程。
*降低成本與復(fù)雜程度
通過(guò)設(shè)置幾個(gè)集中或分散的聯(lián)網(wǎng)型計(jì)算設(shè)備，減少車(chē)輛中分散的專(zhuān)用控制裝置的數(shù)量。這些設(shè)備通過(guò)與智能執(zhí)行器和傳感器之間的通信接口實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。借助簡(jiǎn)便、靈活的信息通信系統(tǒng)，整個(gè)過(guò)程變得簡(jiǎn)單易控。
*實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的新功能，增強(qiáng)適應(yīng)性
電動(dòng)汽車(chē)的電池成本較高，在與傳統(tǒng)汽車(chē)進(jìn)行抗衡時(shí)必須能夠體現(xiàn)它的增值之處，而其增值點(diǎn)主要體現(xiàn)在改善舒適度和安全性、提供全新的娛樂(lè)功能等方面。所以，要重點(diǎn)加強(qiáng)軟件的模塊化。
總之，“智能汽車(chē)”的研發(fā)目標(biāo)是為“智能”汽車(chē)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)更簡(jiǎn)單的信息通信系統(tǒng)，使之與電動(dòng)汽車(chē)的新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一致。
2、智能電網(wǎng)(實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)與能源供應(yīng)系統(tǒng)的智能聯(lián)網(wǎng))
將來(lái)，智能汽車(chē)必須實(shí)現(xiàn)與能源網(wǎng)絡(luò)之間的密切互動(dòng)，以提高電網(wǎng)穩(wěn)定性，充分利用可再生能源的潛力。該技術(shù)競(jìng)賽的目標(biāo)之一就是合理調(diào)控電動(dòng)汽車(chē)的充電，避免分支電網(wǎng)出現(xiàn)電力負(fù)荷。另外，借助智能調(diào)控系統(tǒng)，電動(dòng)汽車(chē)將來(lái)可以用作備用電源和移動(dòng)存儲(chǔ)器，在用電較少的時(shí)段進(jìn)行充電，在用電高峰時(shí)將電力反哺到電網(wǎng)，起到削峰填谷的作用。
“智能電網(wǎng)”研發(fā)行動(dòng)的目標(biāo)是，通過(guò)發(fā)展基于ICT的能源設(shè)施與電動(dòng)汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電的分散性與電動(dòng)汽車(chē)(用作移動(dòng)電能存儲(chǔ)器)的集成性之間的互補(bǔ)。
3、智能交通(發(fā)展智能交通設(shè)施，提高效率、行駛里程和安全性)
電動(dòng)汽車(chē)與未來(lái)的交通設(shè)施也存在緊密聯(lián)系。電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)車(chē)輛相比，雖然有節(jié)省能源方面的優(yōu)勢(shì)，但在續(xù)駛里程、充電循環(huán)次數(shù)、充電時(shí)間長(zhǎng)短等方面存在劣勢(shì)。所以，在電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程有限的情況下，需要發(fā)展新型的交通模式。另外，未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)將比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)具備更為先進(jìn)的遠(yuǎn)程信息處理技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，以?xún)?yōu)化行駛路徑，促進(jìn)交通參與者之間的聯(lián)系與交流。這樣，交通擁堵的情況減少，交通安全情況好轉(zhuǎn)，整個(gè)交通狀況得到改善?？傊?，“智能交通”將重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施、交通管理、汽車(chē)以及汽車(chē)行駛過(guò)程的智能連接。利用基于ICT的導(dǎo)航功能，可以使電動(dòng)汽車(chē)與交通基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)完全融合。
