德國政府在電動汽車領(lǐng)域力推信息通信技術(shù)

德國政府繼2009年發(fā)布“國家電動汽車發(fā)展計劃”以后，又接連出臺了一系列計劃和促進措施。作為“國家電動汽車發(fā)展計劃”的一部分，德國經(jīng)濟和技術(shù)部以競賽的形式，力推ICT(信息通信技術(shù))在智能汽車、智能電網(wǎng)以及智能交通中的應(yīng)用。
    ICT在電動汽車中的作用
    德國經(jīng)濟和技術(shù)部通過前期的調(diào)查分析“eCar-ICT-電動汽車的系統(tǒng)構(gòu)架”發(fā)現(xiàn)，汽車動力的電氣化將引起汽車產(chǎn)業(yè)整個價值鏈的深層變化。這種影響將不僅僅局限于汽車及汽車零部件供應(yīng)產(chǎn)業(yè)本身，而且還將廣泛地引起其他產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變，如能源以及信息通信產(chǎn)業(yè)。電動汽車將比現(xiàn)在的內(nèi)燃機汽車更大程度地與周圍的環(huán)境相聯(lián)系，并與交通基礎(chǔ)設(shè)施以及能源網(wǎng)絡(luò)緊緊地結(jié)合在一起。為此，一方面，未來的電動汽車將具備全新的功能和特點，而這需要一個以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的全新的汽車架構(gòu)。另一方面，電動汽車將每隔一定的距離就能連接到電力系統(tǒng)中，從而作為移動存儲器對能源管理做出貢獻。此外，預(yù)計電動汽車將成為智能運輸系統(tǒng)的一部分，因其具有先進的安全系統(tǒng)并與運輸系統(tǒng)中其他的車輛等保持良好的信息交流。而作為將電動汽車、能源、智能交通三個方面連接到一起的因素，信息通信技術(shù)將發(fā)揮決定性的作用。

ICT在電動汽車中的作用
    因此，德國聯(lián)邦經(jīng)濟與技術(shù)部開展了“ICT在電動汽車中的作用競賽”，為加速ICT在電動汽車中統(tǒng)一而廣泛的應(yīng)用選定研發(fā)試點。這一競賽活動是在德國政府2010年11月份出臺的信息通信技術(shù)戰(zhàn)略“數(shù)字德國2015”時便提出來的。
    同時，這項技術(shù)競賽活動也是德國聯(lián)邦政府2009年8月出臺的“國家電動汽車發(fā)展計劃”的有機組成部分。該計劃為德國電動汽車未來技術(shù)的發(fā)展以及市場開拓構(gòu)建了基本框架。在該計劃的基礎(chǔ)上，德國政府又于2010年5月3日建立了“國家電動汽車平臺”作為跨行業(yè)的交流平臺。德國政府的目標是，到2020年實現(xiàn)百萬輛電動汽車的突破。
    隨著2011-2015年研發(fā)與培訓(xùn)方案以及2010年11月份的國家電動汽車平臺中期報告的推出，德國政府確定了這一平臺具體的行動方案，為電動汽車的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
    根據(jù)德國政府的建議，加大ICT技術(shù)在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用成為研發(fā)重點，包括操控、計算系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)、新型商業(yè)模式的解決方案等。
    德國政府就上述技術(shù)競賽制定了以下戰(zhàn)略目標：
    ●提高德國在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面的區(qū)位優(yōu)勢：
    德國要打造電動汽車的領(lǐng)先市場，引領(lǐng)世界電動汽車的發(fā)展潮流，其中ICT行業(yè)將擔當重要作用。
    ●將電動車集成到電網(wǎng)：
    使用電池供電驅(qū)動的車輛在信息通信技術(shù)的幫助下，將有助于提高電網(wǎng)的使用效率，并能夠促進可再生能源的發(fā)展。
    ●創(chuàng)造以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的全新的運輸系統(tǒng)：
    電動汽車將成為未來智能化多式聯(lián)運交通運輸系統(tǒng)的基石。
    具體的促進目標：
    在電力供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施和交通以及多種多樣的電動汽車之間，將出現(xiàn)許多跨系統(tǒng)的融合進程。為此，信息通信技術(shù)將對運輸和能源系統(tǒng)向更加經(jīng)濟、環(huán)保和高效的方向發(fā)展提供幫助。
    德國政府的這項技術(shù)競賽活動旨在從整體上有重點地對電動汽車的三個方面——智能汽車、智能電網(wǎng)和智能交通(見上圖)進行支持。
    1、智能汽車(采用新的信息通信技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)的汽車)
    以電氣、電子和軟件等信息通信技術(shù)對于汽車業(yè)的競爭力至關(guān)重要?，F(xiàn)代信息通信技術(shù)在小客車的附加值中占到約30-40%，并推動著汽車行業(yè)的創(chuàng)新。目前，汽車上的創(chuàng)新大約有90%來自車上的信息通信技術(shù)?，F(xiàn)代汽車的很多功能是依靠信息通信技術(shù)的，如ABS、電子燃油噴射系統(tǒng)、電子除塵器、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、停車助手、緊急制動輔助系統(tǒng)等。作為現(xiàn)代汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”，信息通信技術(shù)扮演的是一個整合和優(yōu)化汽車功能的角色。
    但是，今天的汽車已經(jīng)將信息通信技術(shù)幾乎用到了極致。車載的傳統(tǒng)信息通信技術(shù)陷入形式上的復(fù)雜化。現(xiàn)在的車輛載入了大量的控制裝置、傳感器和驅(qū)動器，各種電纜錯綜復(fù)雜，致使汽車的用材、安裝和維修成本都非常之高。除此以外，這些固定線路的布置以及不斷增多的各種功能還導(dǎo)致新的功能的開發(fā)、集成和測試所耗的時間、費用越來越高。同時，現(xiàn)在復(fù)雜的車載信息通信技術(shù)也使得在車輛交付之后升級新功能變得越來越難。
    有一個辦法可以解決上述問題，那就是重新制定一套車載信息通信技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)。這一點對于電動汽車來說尤其重要，原因如下：
    ●減輕車身重量，增加續(xù)駛里程：
    今天的車輛安全還處在依靠被動安全措施的階段(如安全氣囊，吸能塊與潰縮式副車架等)，而不是通過信息通信技術(shù)實現(xiàn)的。主動安全措施，即前瞻性、智能的安全措施，(如緊急制動輔助系統(tǒng)，自動保持間距等)，可以代替被動安全措施(預(yù)防而不是緩解意外事故)，使電動汽車實現(xiàn)減輕車身重量、增加續(xù)駛里程的目標。
    ●降低車輛復(fù)雜性和成本：
    通過車載電腦設(shè)備或集中化或分散化的分布來減少車輛內(nèi)控制器的數(shù)量。這些設(shè)備都將通過帶執(zhí)行器和傳感器的合適的通信接口連接。簡化而靈活的架構(gòu)可以使流程更加透明且操作更加簡單。
    ●便于車輛新功能的實現(xiàn)以及可續(xù)性調(diào)整
    與傳統(tǒng)汽車相比，電動汽車的電池成本極高。因此必須為顧客提供轉(zhuǎn)向電力驅(qū)動系統(tǒng)的增值服務(wù)。這些增值服務(wù)可以包括提高舒適性和安全性的新的性能以及新的娛樂功能。通過硬件和軟件的優(yōu)化，可以使消費者快速調(diào)整適應(yīng)電動汽車這一新的驅(qū)動形式，并延長電動汽車的使用壽命。尤其重要的是加強軟件的模式化。
    2、智能電網(wǎng)(讓電動汽車并入能源智能供應(yīng)系統(tǒng))
    未來，智能汽車必須更好地融合到由信息通信技術(shù)控制的智能電網(wǎng)，以便不影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，并促進替代能源潛力的充分發(fā)揮。但電動汽車充電時必須不會使電力系統(tǒng)超負荷。此外，將來的電動汽車還可以通過智能控制系統(tǒng)被用作備用電源和電力存儲器，在電網(wǎng)的電力需求較大時可向電網(wǎng)回饋電力。目前，該技術(shù)已經(jīng)在德國政府主導(dǎo)的七個試驗區(qū)進行試驗。當然，用戶如何操作以及給消費者帶來種種益處的新的基礎(chǔ)設(shè)施如何配置，都需要在真實的現(xiàn)場測試中進行驗證。但可以預(yù)計，電動汽車和電網(wǎng)之間的相互作用將是復(fù)雜而相互影響的，兩者之間的相互作用將決定電動汽車的成敗。
    3、智能交通(提高效率、續(xù)駛里程和安全性的智能交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施)
    電動汽車和未來的交通基礎(chǔ)設(shè)施之間也存在密切的互動關(guān)系。盡管電動汽車在環(huán)保方面比傳統(tǒng)汽車做得更好，但在可預(yù)見的時間內(nèi)，續(xù)駛里程、充電時間和電量可持續(xù)性都是其軟肋。今天的電動汽車的行駛距離還很有限，因此必須確保由電動汽車轉(zhuǎn)乘其他交通工具(如公共交通、軌道交通等)的便捷。此外，電動汽車將擁有比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車更先進的遠程信息處理和導(dǎo)航技術(shù)。這樣可以更好地對交通流量進行控制，減少交通擁堵，并從整體上提高交通安全。不同服務(wù)提供商之間通過數(shù)據(jù)交換也可以允許增值服務(wù)的跨地區(qū)共享。以信息通信技術(shù)為基礎(chǔ)的導(dǎo)航系統(tǒng)可以將電動汽車更好地集成到交通基礎(chǔ)設(shè)施中。