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汽車儲(chǔ)能、無(wú)人駕駛和空中的士,未來(lái)出行的低碳遐想
2023年是全球新能源汽車快速發(fā)展的一年,根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)《2023年全球電動(dòng)汽車展望》和分析機(jī)構(gòu)Canalys的最新報(bào)告,去年全球電動(dòng)汽車銷量預(yù)計(jì)達(dá)到1400萬(wàn)輛,年銷量增長(zhǎng)近30%。
而中國(guó)繼續(xù)成為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),我國(guó)新能源汽車近年來(lái)高速發(fā)展,連續(xù)9年產(chǎn)銷位居全球第一。在政策和市場(chǎng)的雙重作用下,2023年新能源汽車持續(xù)快速增長(zhǎng),產(chǎn)銷分別完成958.7萬(wàn)輛和949.5萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)35.8%和37.9%,市場(chǎng)占有率達(dá)到31.6%。換句話說(shuō),大約每賣出三輛車就有一輛是新能源。
隨著氣候變化危機(jī)的迫近,轉(zhuǎn)型到以低碳和可再生能源為動(dòng)力的交通方式已是大勢(shì)所趨,以純電動(dòng)汽車為代表的新能源車已成為未來(lái)的發(fā)展方向之一。然而交通零排放的轉(zhuǎn)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是如此。

新能源汽車芯片開發(fā)
新年伊始,國(guó)家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)了新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見,通過(guò)推出車網(wǎng)互動(dòng)新政,推動(dòng)智能有序充電和雙向充放電。目前已有多地開始推動(dòng)試點(diǎn)電車和電網(wǎng)的“互動(dòng)”實(shí)踐。
另一方面,專家預(yù)測(cè),新能源汽車與自動(dòng)駕駛技術(shù)將會(huì)有更多的聯(lián)結(jié)。未來(lái)汽車也不再只是一輛交通工具而是一個(gè)終端平臺(tái)。汽車將迎來(lái)更為廣闊的應(yīng)用形態(tài)與場(chǎng)景,為包括殘障人士在內(nèi)的更多用戶提供更為舒適便捷的出行途徑, 曾經(jīng)在科幻片中出現(xiàn)的“空中飛車”也將不再遙遠(yuǎn)。
在新的一年來(lái)臨之際,澎湃新聞(www.nxos.com.cn)《臨界點(diǎn)》采訪了國(guó)內(nèi)外交通行業(yè)的專家,新能源汽車會(huì)有怎樣的發(fā)展前景?在“雙碳”目標(biāo)(2030年前碳排放達(dá)峰,2060年前碳中和)的指引下,以汽車為代表的交通領(lǐng)域又會(huì)有著怎樣的轉(zhuǎn)變?未來(lái),我們的交通出行會(huì)有哪些驚喜與期待?
電車成大型充電寶“賺錢”
1月4日,國(guó)家發(fā)展改革委等中央部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》,車網(wǎng)互動(dòng)新政出臺(tái),推動(dòng)智能有序充電和雙向充放電,在汽車領(lǐng)域推動(dòng)國(guó)內(nèi)分布式能源的發(fā)展。
新能源汽車目前主要通過(guò)V2G技術(shù)(Vehicle-to-grid,指車輛到電網(wǎng)的互動(dòng)),通過(guò)充放電裝置實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)進(jìn)行能量和信息的互動(dòng),可分為智能有序充電和雙向充放電。當(dāng)電網(wǎng)需要能量時(shí),電動(dòng)汽車可以通過(guò)V2G系統(tǒng)向電網(wǎng)供應(yīng)電能,運(yùn)營(yíng)商和車主還能獲得充放電價(jià)差收益,幫助電網(wǎng)削峰填谷,平穩(wěn)電力負(fù)荷。
中科院院院士、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、新能源汽車專家歐陽(yáng)明高告訴澎湃新聞,新能源車與新能源電力是互補(bǔ)、互動(dòng)、互促的關(guān)系。因?yàn)楣夥?、風(fēng)電等新能源電存在波動(dòng)性及不確定性,如果直接進(jìn)入電網(wǎng)會(huì)破壞電網(wǎng)的穩(wěn)定性,打破供需平衡,所以需要讓電網(wǎng)更有“柔性”以應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)。柔性電網(wǎng)消納新能源電主要靠?jī)?chǔ)能實(shí)現(xiàn),其中一個(gè)重要方式,就是利用電動(dòng)車作為儲(chǔ)能裝置建立虛擬電廠,也就是分布式大規(guī)模儲(chǔ)能。
歐陽(yáng)明高表示,當(dāng)新能源車作為一種儲(chǔ)能裝置,可以起到平衡電網(wǎng)的作用,并使可再生能源電比例快速增加。在負(fù)荷側(cè),新能源車儲(chǔ)能可能會(huì)在將來(lái)成為最重要的儲(chǔ)能方式。電動(dòng)車總儲(chǔ)能容量非常大,如果按將來(lái)3億-4億輛電動(dòng)車來(lái)算,可儲(chǔ)幾百億度電,幾乎可以供整個(gè)中國(guó)24小時(shí)的用電量。如果新能源汽車將來(lái)進(jìn)一步發(fā)展到雙向充放電,電動(dòng)車就可成為電網(wǎng)的儲(chǔ)能裝置,這不僅不會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)問(wèn)題,反而是穩(wěn)定電網(wǎng)的“蓄水池”。

2023年9月3日,江蘇常州,國(guó)家電網(wǎng)所屬的新能源汽車充電站。
目前,北京、上海、四川、安徽等地都在積極探索V2G試點(diǎn)。據(jù)《中國(guó)汽車報(bào)》的報(bào)道,安徽合肥一座剛剛投運(yùn)的雙向充放電站,一輛電動(dòng)汽車1.5小時(shí)可以向電網(wǎng)反向放電近30度,獲取30元左右的收益。位于粵港澳大灣區(qū)的廣州市海珠區(qū)首個(gè)光儲(chǔ)充放一體化智能超充站,可將新能源汽車作為大型移動(dòng)“充電寶”,通過(guò)站場(chǎng)的雙向充電樁,給充電站反向充電。
能源基金會(huì)交通項(xiàng)目主管楊佩佩說(shuō),大家對(duì)于車網(wǎng)互動(dòng)寄予了很大的期望,分開來(lái)看,對(duì)于用戶側(cè)來(lái)說(shuō)可以解決經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題,未來(lái)新能源車車主參與電網(wǎng)的需求響應(yīng),可以通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制保障一定的收益,甚至所有充電需要的費(fèi)用可以通過(guò)放電平衡掉,這對(duì)于用戶而言可以得到經(jīng)濟(jì)上的實(shí)惠。
對(duì)電網(wǎng)而言,如果電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動(dòng),通過(guò)新能源車的充放電實(shí)現(xiàn)削峰填谷,社區(qū)的變壓器不需要增容,節(jié)省了電網(wǎng)的投資,另外也可以很好地解決新能源消納的問(wèn)題。
以深圳為例,作為電動(dòng)車占有率較高的城市,已經(jīng)開始補(bǔ)貼車網(wǎng)互動(dòng)和虛擬電廠建設(shè)。深圳市協(xié)力新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心主任謝海明告訴澎湃新聞,深圳市目前已經(jīng)在打造數(shù)字電網(wǎng)“一張網(wǎng)”,接入了很多分布式能源資源,包括充電樁、儲(chǔ)能站、光伏站、V2G車網(wǎng)互動(dòng)站等,可以靈活調(diào)控電力資源。未來(lái)電動(dòng)車和能源系統(tǒng)的雙向互動(dòng)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。
不過(guò)專家也表示,各地雖然已進(jìn)行不少小規(guī)模的試點(diǎn)和驗(yàn)證,但還有不少問(wèn)題,解決后才能打通整條路徑,比如V2G技術(shù)需要與電網(wǎng)緊密配合,目前缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與管理體系,此外,還需要進(jìn)一步加速電力市場(chǎng)的改革,盡快增加清潔能源的占比。
能源基金會(huì)交通項(xiàng)目主管陳健華指出,未來(lái)在高比例可再生能源接入電網(wǎng)的情況下,電網(wǎng)可能出現(xiàn)由于可再生能源不穩(wěn)定帶來(lái)的波動(dòng),因此新能源汽車用來(lái)平衡電網(wǎng)的波動(dòng)性是有潛力的,但這個(gè)路徑如何實(shí)現(xiàn)還有很多問(wèn)題需要解決。“電網(wǎng)肯定是希望需要電動(dòng)車放電的時(shí)候,電動(dòng)車就能放出電來(lái),需要把多余的電存著的時(shí)候電動(dòng)車就能蓄電;但對(duì)于電動(dòng)車使用者來(lái)講,電動(dòng)車的交通出行功能是首要的。智能有序的調(diào)控是需要的。”他說(shuō)。
此外,還有經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。電網(wǎng)要能源調(diào)度的時(shí)候,需要靠經(jīng)濟(jì)刺激或杠桿驅(qū)動(dòng),比如在電價(jià)便宜的時(shí)候車主把電池蓄滿電,等用電高峰的時(shí)候,電價(jià)比較高,車主再把電放出去,這樣能夠形成電價(jià)差,讓新能源車主有盈利空間,但這個(gè)盈利空間達(dá)到多少才能調(diào)動(dòng)車主的積極性去做這件事是需要進(jìn)一步研究的。
歐陽(yáng)明高表示,車網(wǎng)互動(dòng)預(yù)計(jì)爆發(fā)點(diǎn)在2030年左右。未來(lái)如果要真正實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)互動(dòng),電動(dòng)車與充電樁的比例要達(dá)到1:2,要做到只要停下車,無(wú)論是在家還是在辦公場(chǎng)所,就能夠跟電網(wǎng)連接。
隨著我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,智能有序充電全面推廣,電動(dòng)汽車成為未來(lái)的分布式儲(chǔ)能和新型電力系統(tǒng)的一部分,廣大電動(dòng)汽車車主能利用汽車電池反向放電賺錢的時(shí)代或許很快就會(huì)到來(lái)。
自動(dòng)駕駛助力交通低碳化
2023年以來(lái),自動(dòng)駕駛賽道不斷傳來(lái)企業(yè)IPO的消息。專家預(yù)測(cè),2024年仍是國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛企業(yè)密集排隊(duì)上市的一年。根據(jù)麥肯錫發(fā)布的報(bào)告,到2030年能達(dá)到高級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)的汽車將達(dá)到整體銷量的50%,最高級(jí)別的全自動(dòng)駕駛汽車很可能在本世紀(jì)20年代中期開始上路。
自動(dòng)駕駛汽車不僅可以提高行車安全性,還可以實(shí)現(xiàn)更加高效的駕駛方式。通過(guò)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),自動(dòng)駕駛汽車之間可以實(shí)時(shí)通信,協(xié)同行駛,減少了不必要的急剎車和加速,從而降低了能源消耗。此外,自動(dòng)駕駛技術(shù)還可以更加精準(zhǔn)地計(jì)算最佳行駛路線和速度,最大限度地提高能源利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
雖然自動(dòng)駕駛技術(shù)未來(lái)很可能會(huì)得到大范圍的應(yīng)用,但當(dāng)前自動(dòng)駕駛在技術(shù)、效率、體驗(yàn)、安全性層面仍面臨巨大挑戰(zhàn),全面實(shí)現(xiàn)真正的“無(wú)人駕駛”目前看依然有數(shù)十年甚至更長(zhǎng)的過(guò)程。
謝海明指出,2030年前主要還是L2級(jí)(部分自動(dòng)化)到L3級(jí)(有條件的部分自動(dòng)駕駛)應(yīng)用過(guò)渡,2050年前應(yīng)該是L3級(jí)到L4級(jí)(高度自動(dòng)化)的應(yīng)用過(guò)渡。不過(guò)在很多特定應(yīng)用場(chǎng)景,會(huì)率先實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人駕駛的普及,比如港口、倉(cāng)庫(kù)、公路干線運(yùn)輸。

2024年1月16日,杭州市民中心附近試運(yùn)營(yíng)的無(wú)人駕駛出租車RoboTaxi。
自動(dòng)化駕駛在很多商用車場(chǎng)景上有先天的優(yōu)勢(shì),比如很多港口在封閉場(chǎng)景下,集裝箱倒運(yùn)車輛已經(jīng)有了自動(dòng)化的實(shí)踐案例。另外在一些礦山等作業(yè)環(huán)境比較惡劣的地方,智能化電動(dòng)車輛未來(lái)也有非常大的潛力去代替人工操作,實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)作。
不過(guò)總體上,在自動(dòng)駕駛走得最快的一些地區(qū),目前仍不是一帆風(fēng)順。美國(guó)舊金山市交通局公布的數(shù)據(jù),從2022年5月至12月,舊金山的自動(dòng)駕駛汽車出現(xiàn)了92次意外停車,其中88%是在有交通服務(wù)的街道上。目前各國(guó)對(duì)放開高級(jí)別自動(dòng)駕駛車輛的限制普遍持謹(jǐn)慎與保守態(tài)度,主要原因也是現(xiàn)在的技術(shù)水平難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的交通和路況。
當(dāng)然,這并不意味著無(wú)人駕駛的未來(lái)將遙遙無(wú)期。在主管部門的鼓勵(lì)和支持下,越來(lái)越多的企業(yè)正在加入到推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展的大軍中來(lái)。
美國(guó)Waymo公司宣布,將于2024年1月中下旬開始,在高速公路進(jìn)行沒(méi)有安全員參與的自動(dòng)駕駛測(cè)試。美國(guó)自動(dòng)駕駛公司Aurora計(jì)劃通過(guò)與德國(guó)汽車供應(yīng)商大陸集團(tuán)的合作,到 2027 年生產(chǎn)數(shù)千輛無(wú)人駕駛運(yùn)輸卡車。目前該公司已有約 30 輛自動(dòng)運(yùn)輸卡車在得克薩斯州的道路上運(yùn)行。到 2024年底,Aurora計(jì)劃讓19 輛無(wú)人駕駛卡車在從休斯敦到達(dá)拉斯的 240英里(約 386.24 公里)路段上行駛。
而在政策法規(guī)層面,我國(guó)江蘇省率先出臺(tái)了2024年“無(wú)人駕駛”管理新規(guī),對(duì)在上路駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)管理、執(zhí)法管理等方面進(jìn)行了詳細(xì)的權(quán)責(zé)劃定。
自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)中國(guó)清潔電力項(xiàng)目主管周曉航表示,目前的輔助駕駛技術(shù)已極大地提升了駕駛體驗(yàn),預(yù)計(jì)到2030年的時(shí)候,自動(dòng)駕駛技術(shù)可能會(huì)有質(zhì)的突破,一些特定區(qū)域可能會(huì)開始實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人駕駛運(yùn)營(yíng)。
智能化帶來(lái)未來(lái)低碳交通
未來(lái)5-10年,以新能源汽車為代表的低碳交通會(huì)有怎樣的發(fā)展趨勢(shì)?在更遠(yuǎn)的將來(lái),人們的出行交通可能會(huì)出現(xiàn)怎樣的變化?
比亞迪品牌及公關(guān)處副總經(jīng)理杜國(guó)忠表示,按照目前的發(fā)展趨勢(shì)看,未來(lái)的電動(dòng)汽車智能化程度將會(huì)進(jìn)一步提高。如果說(shuō)“新能源汽車的上半場(chǎng)是電動(dòng)化,下半場(chǎng)就是智能化”。
智能交通是以先進(jìn)的信息技術(shù)為支撐,通過(guò)智能化手段,使交通系統(tǒng)更加智能、高效地運(yùn)行,減少碳排放,提高交通效率和出行的環(huán)保性。

智能交通
大眾汽車公司在今年的CES消費(fèi)電子展上展示了首款配備ChatGPT的汽車,該汽車將于今年第二季度初向北美和歐洲的客戶推出。作為全球領(lǐng)先的電動(dòng)汽車企業(yè),去年12月,特斯拉在美國(guó)首發(fā)上市了電動(dòng)皮卡Cybertruck。這款被稱為“能行走在任何星球表面”的電動(dòng)皮卡上市后令外界再次矚目。而特斯拉CEO馬斯克今年1月3日在社交平臺(tái)上與用戶互動(dòng)時(shí)卻表示,特斯拉的定位不僅是一家汽車公司,更是一家人工智能和機(jī)器人公司,透露出的是在智能化引領(lǐng)下對(duì)未來(lái)更大的雄心。
謝海明認(rèn)為,未來(lái)電動(dòng)汽車為代表的低碳交通會(huì)跟智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)深度融合,未來(lái)的電動(dòng)汽車既是一個(gè)出行的工具,也是一個(gè)私人生活和辦公的空間,車機(jī)系統(tǒng)肯定會(huì)更加智能,功能也會(huì)更加豐富,用戶可以在車上實(shí)現(xiàn)辦公室和居家的大部分行為。
對(duì)此,美國(guó)環(huán)?;饡?huì)北京代表處的技術(shù)創(chuàng)新主任冉澤也表示贊同,他認(rèn)為就像手機(jī)從接打電話的工具已成為生活必不可少的工具一樣,未來(lái)電動(dòng)汽車也會(huì)超越交通工具這一功能,成為一個(gè)具有各種功能的綜合體。
“大膽設(shè)想一下的話,電動(dòng)汽車未來(lái)就是具有智慧的陪伴人們的伙伴,就像電影里的變形金剛一樣,而且還會(huì)超越變形金剛。”冉澤說(shuō)。
交通與發(fā)展政策研究所(ITDP)東亞區(qū)首席代表劉岱宗則認(rèn)為,2050年預(yù)計(jì)會(huì)有各種各樣的出行方式,汽車不一定會(huì)占主導(dǎo)地位,無(wú)人駕駛的公共交通系統(tǒng)會(huì)很發(fā)達(dá),但肯定都是以可再生能源為動(dòng)力或者是像自行車這樣以人力為主的,不會(huì)再大規(guī)模使用化石燃料。
新型的使用可再生能源的交通工具已經(jīng)出現(xiàn)。2023年12月28日,中國(guó)億航智能公司研發(fā)的EH216-S無(wú)人駕駛客運(yùn)無(wú)人機(jī)在廣州成功實(shí)現(xiàn)首次商業(yè)飛行,使用電池驅(qū)動(dòng),續(xù)航22英里,時(shí)速81英里,這一“空中的士”或成為未來(lái)空中交通工具的雛形。
就在一個(gè)月前,一輛名為“空中出租車”的小型直升機(jī)在紐約曼哈頓市中心直升機(jī)場(chǎng)進(jìn)行演示飛行前往機(jī)場(chǎng),從曼哈頓飛到肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)只需7分鐘。這輛由美國(guó)電動(dòng)航空公司Joby Aviation研發(fā)的電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)頂部配備6個(gè)旋翼,可搭載4名乘客,飛行速度高達(dá)每小時(shí)200英里,零碳排放、低噪音。
盡管目前的技術(shù)下“空中的士”的成本仍然十分高昂,但是未來(lái)預(yù)計(jì)會(huì)隨著技術(shù)成熟而下降。更重要的是,類似新型交通工具的出現(xiàn)可能意味著未來(lái)大城市交通的游戲規(guī)則將被改變,有助于解決未來(lái)城市通勤擁堵問(wèn)題。Joby公司計(jì)劃在2025年開始商業(yè)客運(yùn)服務(wù),并已獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的飛行測(cè)試認(rèn)證,紐約市長(zhǎng)亞當(dāng)斯表示,這將重新構(gòu)建紐約成為可持續(xù)交通新樞紐的愿景。
以2030年和2050年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)展望,汽車電動(dòng)化的大趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn),未來(lái)必將加速替代燃油車。隨著智能化和人工智能技術(shù)的加速發(fā)展,未來(lái)人們出行交通的想象空間不可限量。





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