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前言
碳中和下的新能源革命,像正在快速生长的树根,密密匝匝地伸入各个产业的底层结构,深刻改变着商业社会的经济秩序,也将原本被移动互联改变命运的汽车业,卷进又一次冲击和震荡之中。
当车网互联、车路协同已经渗入这个产业的血脉,汽车与能源的深入融合,是又一波翻滚而来的新浪潮,拍打着本就模糊的产业边界。
2021年9月16日,全国政协副主席、中国科协主席、世界新能源汽车大会主席万钢,在2021世界新能源大会主旨演讲中如此表述——「车能融合」、「车路协同」与「车网互联」聚合赋能,为新能源汽车产业高质量发展注入新动能——这可以被视作汽车与能源迈开深度融合脚步的一次正式官宣。
「年轻的时候,我们就希望开上世界上最先进的车,今天,我们青年时代的愿望就要实现」,在万钢的整个演讲中,这句话令人印象深刻,为其理性的、科技的、硬朗的文本掺进一丝暖意。
但事实上,它的存在另有深意——宏大趋势总要去对接微小,漂浮的科技也总要渗透进日常,是的,无论怎样的新技术、新方向和新鲜事物,终将会与地气连接,变成我们生活的一部分。
2021年上半年全球新能源汽车保有量已经突破1000万辆。回头去看,经过近十年的发展,新能源汽车产业化过程经历了这样几个阶段——
新车销售市场渗透率「从零至1%」,主要应用于公交和出租车市场,处于以政策为主体的市场化启动阶段;
「从1%增长至5%」,进入以产业为主体的市场培育阶段,政策推动私家车市场逐步开发;
「从5%增长至10%」,进入以多元化用户为主体的市场化快速发展阶段,财政补贴将逐步退出,这个增速的加快,表明当产业作为主体时,用户需求将是牵引这个市场发展的主要动力。
新能源汽车市场走向政府和市场双轮驱动,更多是要依靠市场驱动的发展阶段,市场在配置资源中起决定性作用,政府则要推动新能源汽车发展,特别是新能源汽车基础设施的发展,充电桩、换电站的发展,解决商务车的氢能和燃油电池的发展。
我们相信在用户为主体的阶段,新能源汽车将进入一个市场渗透率持续提升的阶段。在这一阶段,当我们实施第二个产业规划时,特别强调要提升创新能力,构筑产业生态。
“车能融合”将为电力驱动注入新动能。推动产业跨界融合,要引导汽车、能源、信息通讯等产业的跨界融合,建立面向未来出行的新能源汽车与智慧能源、智能交通融合创新平台,联合攻关基础交叉关键技术,整体提升汽车产业和关联产业融合创新的能力。
当前产业变革的三大驱动力来自电力驱动、智能网联和低碳出行的需求。因此,推动产业跨界协同发展,就意味着需要推动新能源汽车与能源的融合、车与智慧城市、智能交通的协同,以及车与网络产业的融合。
在新能源汽车时代,在碳中和背景下,最佳的驱动能源载体将不再是汽油和柴油,而是作为各种能源中间载体的电力和氢能,他们具有来源多样化的特点。
最近中央财经工作会议上提出建立以新能源为主体的新型电力系统,可以广泛应用于交通行业,包括氢能源的轻轨、水下交通和工业的应用,重要的是,氢能和电力二者是可以互换的,电力可以以一种氢气的方式来补充。
在国家电网展台看到了利用新能源汽车进行填峰补谷的实例,一辆家用汽车24小时停在停车场,如果停的时候电能可以补充给电网,可以减少建立一大批储能电站。
对于用户来说,在波谷充电,在高峰时向电网补电,即履行了社会责任,同时也带来了经济效益。
所以,电动汽车和电网双效高效互动,能降低新能源汽车使用成本,能提升清洁电力使用,提高电网调峰效率和安全应急响应能力。氢能和燃料电池技术是商用车实现碳中和的重要路径,它们也可以广泛应用于交通、建筑、工业和更高效的储能供电体系。
“车路协同”为智能网联发展提供了重要支撑。大家都在谈自动驾驶是L1、L2、L3还是L4。但这种情况大家都碰到过——车辆在行驶时,左边一辆大客车,右边一辆大客车,这时探头难以发挥作用,无人驾驶汽车似乎会陷入困境。
现在各大城市80%以上的路口都已建立相应检测系统,即有图像探头,边上也有预警探头,地下还有感应线圈,如果我们把这些信息放在交叉路口,所有车辆经过时,都可以得到全景状态,可以看到行人闯入,事故车辆等等。
把车载探头和路上能提供的信息结合起来,就能呈现车和路的结合,就可以为自动驾驶提供超越感知视野的智能认知,把多元化的信息集中到车里,就可以避免单车智能存在的感知局限,避免车和车的行为冲突,实现群体运动协同,这也是人工智能下一阶段发展的重要方向。
在人工智能、5G、大数据、云计算背景下的车路协同,可以在提升自动驾驶安全性的同时,有效降低传感器成本。
自驾游可能会碰到这样的情况,一条崎岖山路,大家都小心翼翼,想超车却不敢超车。但是当遍布各地的5G网络发挥作用时,我们就可以知道这条路的全景,可以有目标地确定自己的行为,这样,自动驾驶才能真正做到安全、高效、绿色和便捷出行,这将是新能源汽车通过车路协同发挥的重要的作用。
实现碳中和,有必要提高现有汽车的效率,车能协同在提高这个效率,车网协同亦是如此。
道路和城市协同后,将实现交通网、物联网、能源互联网多网融合,最终形成新的生态体系。所以,要努力探索公共移动出行的新方式,现在已有很多共享模式,从传统公交车、出租车到共享网约车、再到企业主动提供的综合服务的共享,今后还会有更多形式来推动汽车使用效率的提高。
这些协同发展会带来了一个基础性的重大变革,车能结合,车辆即要吸收能源,同时释放能源,还要维持需要行驶的能量,网要智能化,车则需要在充电设施上进行改革。
跨界协同将带动新能源汽车电力电子、电气架构的变革。
驱动系统、电机电池以及控制架构将引起电力电子架构的升级,高速的IGP到第三代半导体将是一个很大的变化。
传统汽车从90年代的机电一体化以来,形成了由一大批ECU所构成的分布式结构,越在底层,越非高端芯片,但作为产业链的组成部分,它的断供,对汽车生产是致命的。
新的跨界协同需要把整个控制电力架构从分布式架构向集中式架构转变,实现基于汽车高速网络技术和5G网络的整车云计算平台,也就是,在驾驶时可以不断从云上获得必要信息,参照其进行智慧驾驶。
如何加快汽车产业的碳达峰和碳中和?当前还是要高度重视市场,因为新能源汽车已经进入了以客户为主体的过程,所以整车低温性能受限、高温性能问题频发、燃料电池瓶颈等问题还需要突破,还需要加强新能源汽车传统科学的基础科学研究和实验验证。
需要协同推进充电加氢等基础设施的建设和运行,加速可再生能源的利用,特别是材料回收,来提高新能源汽车整车使用便利性和可靠性。同时,还需要因地制宜来探索多样化技术方案,满足多元化的商用车市场需求,加速商用车电动化的进程。
推动新能源汽车全生命周期和全产业链的低碳发展是一个大格局。
首先,汽车材料和零部件供应阶段的碳排放比例会进一步上升,随着电力清洁化、新能源汽车高效化,新能源汽车使用的碳排放将大幅度降低。
相对来说在制造阶段,材料周期的碳排放占比将提升,为降低全生命周期的碳排放,无论是动力电池、电机还是零部件的碳排放值得关注,面向碳中和的低碳发展,是贯穿汽车全生命周期的。
通过新能源汽车能源供给的低碳化、材料供应的低碳化、生产过程的低碳化、交通出行的低碳化,推动全产业链和全生命周期的碳中和。
海南岛海平面上升也是困扰所有岛屿经济的大问题,如何面对气候变化过程,通过绿色化、低碳化发展避免这个过程,得到更好的发展模式,海南将具有先导和标杆作用——全方位推动新能源汽车普及应用,高质量建设全岛智慧低碳出行服务网络,高水平构建全球开放的、基于5G通信车路协同的智能网联汽车示范区,向世界贡献国际旅游岛的交通电动化和低碳发展的中国方案。
巴黎气候会议(COP21)签署《巴黎协定》,我接受最高国家领导人的委派参加了当时的行动,参与清洁能源革命。
现在看,我们投入翻番,市场也翻了两倍,完成了当年COP21交给我们在能源革命上的任务。2016年,北京清洁能源部长级会议上,我们共同启动2030年达到30%的新能源汽车的销量,从今天发展的趋势来看,完全有可能达到这个目标。
碳中和目标下的发展环境,需要我们携手打造,与全世界共同发展。具体而言,要做好以下工作:
一是加强新能源汽车产品、能源供给、材料供应、生产制造、交通出行等领域碳中和技术联合研究与学术交流;
二是加强产业链上下游协同、关键材料回收利用,共同维护全球产业链供应链的稳定、完善与发展;
三是探索整车、重点零部件产品低碳认证标准国际互认,推动汽车产品碳排放信息的互联互通;
四是建立全球汽车产业在低碳管理政策等领域的合作对话机制,形成以公平为原则、协同为核心的国际汽车贸易低碳管理机制。
未来五年,将是全球科技革命和产业变革的加速期,也是实现新能源汽车完全市场化的攻坚期。各方应把握全球低碳发展目标下的新能源汽车产业发展机遇,突破制约产业转型升级和高质量发展的瓶颈问题,推动产业跨界协同、实现“车能融合”、“车路协同”、“车网互联”,持续扩大新能源汽车市场应用规模,为实现新能源汽车制造和运行过程的碳中和发展愿景持续努力。
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