“智能汽車—智能電網(wǎng)—智能交通”技術(shù)競賽
日前，德國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部啟動了新一輪技術(shù)競賽——“信息通信技術(shù)對電動汽車的意義Ⅱ：智能汽車—智能電網(wǎng)—智能交通”。該技術(shù)競賽重點關(guān)注信息通信技術(shù)，并將此作為調(diào)控電動汽車和促進(jìn)電動汽車與能源網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)。
要使“電動汽車”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;智能汽車”，需要全新的信息通信技術(shù)架構(gòu)。德國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部的研究課題“車輛使用更多軟件”對此進(jìn)行了論證。信息通信技術(shù)不僅是實現(xiàn)行駛性能更好、乘坐更舒適、行駛更安全等電動汽車新功能的先決條件，而且能夠降低電動汽車的制造成本。
同時，信息通信技術(shù)在實現(xiàn)電動汽車與未來能源、交通網(wǎng)絡(luò)的融合方面發(fā)揮著重要作用。通過智能控制裝置，電動汽車可以用作移動的儲能器，在可再生能源發(fā)電充足時，對電力進(jìn)行儲存，在用電高峰時段實現(xiàn)電力反哺，起到削峰填谷的作用(智能電網(wǎng))。
另外，電動汽車可以成為智能交通系統(tǒng)的一部分(智能交通)。通過信息通信技術(shù)服務(wù)，改善交通參與者之間的聯(lián)系，優(yōu)化交通狀況，增加電動汽車的續(xù)駛里程。
德國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部部長布呂德勒說：“智能汽車、智能電網(wǎng)、智能交通——這些擲地有聲的詞語，既是美好的未來愿景，又意味著巨大的挑戰(zhàn)。實現(xiàn)這一目標(biāo)，關(guān)鍵在于發(fā)展信息通信技術(shù)。所以，我們要有針對性地發(fā)展信息通信技術(shù)，以此推動電動汽車的發(fā)展。其中，要特別重視電動汽車、能源系統(tǒng)與交通系統(tǒng)之間的銜接。所以，我們啟動了此次競賽。”布呂德勒表示，要通過此次技術(shù)競賽，為實現(xiàn)德國在電動汽車領(lǐng)域的領(lǐng)先地位注入新的動力。
德國政府已經(jīng)要求相關(guān)公司與科研機(jī)構(gòu)在規(guī)定期限內(nèi)向德國航空航天中心提交項目建議書。
技術(shù)競賽的必要性分析
德國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部針對電動汽車的研究工作顯示，汽車驅(qū)動系統(tǒng)的電動化將導(dǎo)致整個汽車的價值鏈發(fā)生深刻變革。這不僅影響到汽車及其零部件產(chǎn)業(yè)，而且將會輻射到能源產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等其它領(lǐng)域。從當(dāng)前來看，電動汽車在很大程度上是以內(nèi)燃機(jī)汽車的身份介入到當(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，未來的電動汽車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)的汽車環(huán)境架構(gòu)。另一方面，電動汽車將會通過相應(yīng)的接口連入電力供應(yīng)系統(tǒng)，用作移動能源存儲器，對能源應(yīng)用進(jìn)行主動管理。此外，電動汽車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)系這三個發(fā)展階段的必備要素，發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。
德國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部通過發(fā)起技術(shù)競賽“信息通信技術(shù)對電動汽車的意義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)的電動汽車發(fā)展方案。在2010年11月推出的ICT戰(zhàn)略“數(shù)字德國2015”中，德國政府對具體的建議進(jìn)行了表述，技術(shù)競賽“信息通信技術(shù)對電動汽車的意義Ⅱ”將重點發(fā)展“數(shù)字德國2015”戰(zhàn)略中的關(guān)鍵要素。同時，該技術(shù)競賽也屬于2009年8月德國出臺的“國家電動汽車發(fā)展計劃”的一部分，“國家電動汽車發(fā)展計劃”形成了電動汽車技術(shù)發(fā)展和市場發(fā)展的框架。2010年5月，在德國總理默克爾的建議下，成立了“國家電動汽車平臺”，作為跨領(lǐng)域合作的機(jī)構(gòu)性平臺。
技術(shù)競賽的目標(biāo)設(shè)置
技術(shù)競賽“信息通信技術(shù)對電動汽車的意義Ⅱ”確立了以下幾個戰(zhàn)略目標(biāo)：
*確立德國的技術(shù)與工業(yè)地位
*將汽車融入電網(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)來看，技術(shù)競賽聚焦于“智能汽車”、“智能電網(wǎng)”、“智能交通”三大板塊。
1、智能汽車(開發(fā)基于新信息通信技術(shù)的智能汽車)
電力、電子和軟件等信息通信技術(shù)對于提升德國汽車工業(yè)的國際競爭力至關(guān)重要?，F(xiàn)代客車中的信息通信產(chǎn)品在汽車制造價值鏈中占到30-40%，是汽車改革的推動力。車輛工程中90%的革新是通過信息通信系統(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、停車助手、緊急制動輔助系統(tǒng)等汽車基本功能都是由信息通信技術(shù)完成的。作為現(xiàn)代新型汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”，信息通信技術(shù)對汽車起到了整合和優(yōu)化的作用。
對未來的電動汽車來說，新的信息通信技術(shù)必不可少，原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
*減輕車重和增加續(xù)駛里程
當(dāng)前，汽車的安全性能大部分是依靠被動的安全措施(如安全氣囊、潰縮區(qū))來實現(xiàn)的，而不是依靠信息通信技術(shù)。主動性的、前瞻性的、智能的安全措施(如緊急制動輔助系統(tǒng)、自動間距)通過預(yù)防意外事故，能夠更好的取代被動性保護(hù)措施，并且能夠減輕電動汽車的重量，增加車輛的續(xù)駛里程。
*降低成本與復(fù)雜程度
通過設(shè)置幾個集中或分散的聯(lián)網(wǎng)型計算設(shè)備，減少車輛中分散的專用控制裝置的數(shù)量。這些設(shè)備通過與智能執(zhí)行器和傳感器之間的通信接口實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。借助簡便、靈活的信息通信系統(tǒng)，整個過程變得簡單易控。
*實現(xiàn)汽車的新功能，增強(qiáng)適應(yīng)性
電動汽車的電池成本較高，在與傳統(tǒng)汽車進(jìn)行抗衡時必須能夠體現(xiàn)它的增值之處，而其增值點主要體現(xiàn)在改善舒適度和安全性、提供全新的娛樂功能等方面。所以，要重點加強(qiáng)軟件的模塊化。
總之，“智能汽車”的研發(fā)目標(biāo)是為“智能”汽車開發(fā)、試驗更簡單的信息通信系統(tǒng)，使之與電動汽車的新型驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)一致。
2、智能電網(wǎng)(實現(xiàn)電動汽車與能源供應(yīng)系統(tǒng)的智能聯(lián)網(wǎng))
將來，智能汽車必須實現(xiàn)與能源網(wǎng)絡(luò)之間的密切互動，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)競賽的目標(biāo)之一就是合理調(diào)控電動汽車的充電，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)，電動汽車將來可以用作備用電源和移動存儲器，在用電較少的時段進(jìn)行充電，在用電高峰時將電力反哺到電網(wǎng)，起到削峰填谷的作用。
“智能電網(wǎng)”研發(fā)行動的目標(biāo)是，通過發(fā)展基于ICT的能源設(shè)施與電動汽車，實現(xiàn)可再生能源發(fā)電的分散性與電動汽車(用作移動電能存儲器)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)
電動汽車與未來的交通設(shè)施也存在緊密聯(lián)系。電動汽車與傳統(tǒng)車輛相比，雖然有節(jié)省能源方面的優(yōu)勢，但在續(xù)駛里程、充電循環(huán)次數(shù)、充電時間長短等方面存在劣勢。所以，在電動汽車?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，未來的電動汽車將比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車具備更為先進(jìn)的遠(yuǎn)程信息處理技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，以優(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)，整個交通狀況得到改善?？傊?，“智能交通”將重點實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施、交通管理、汽車以及汽車行駛過程的智能連接。利用基于ICT的導(dǎo)航功能，可以使電動汽車與交通基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)完全融合。
