電動(dòng)汽車(chē)決勝燃油汽車(chē) 更適合智能汽車(chē)的開(kāi)發(fā)
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近日,人們熟知的《變形金剛》電影又在計(jì)劃拍攝前傳。來(lái)自遙遠(yuǎn)宇宙深處的機(jī)械生物與地球上風(fēng)馳電掣的各類(lèi)豪車(chē)共同激發(fā)起人們對(duì)未來(lái)和宇宙的好奇。
然而,一個(gè)看似無(wú)厘頭的問(wèn)題卻將人們拉回了現(xiàn)實(shí)——變形金剛中的“汽車(chē)人”是新能源汽車(chē),還是燃油汽車(chē)?
答案顯然是前者。智能化的演進(jìn)結(jié)果必然導(dǎo)致電動(dòng)化,甚至更高等級(jí)能源的使用。
“電動(dòng)汽車(chē)距離智能最近。”中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行理事長(zhǎng)、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高這樣表示。
電動(dòng)汽車(chē)依托于智能系統(tǒng)的應(yīng)用,正在成為智能汽車(chē)的最佳載體。
不只是一個(gè)預(yù)言
2015年,新能源汽車(chē),尤其是電動(dòng)汽車(chē)與智能汽車(chē)相互融合的概念與產(chǎn)品,成為中國(guó)乃至國(guó)際汽車(chē)界競(jìng)相追逐的對(duì)象。
在剛剛過(guò)去的2015上海國(guó)際汽車(chē)展上,人們會(huì)吃驚地發(fā)現(xiàn),幾乎所有新概念車(chē)型都同時(shí)指向了智能化的電動(dòng)汽車(chē)。
奔馳的F015 Luxury in Motion、雪弗蘭的CHEVROLET-FNR,不僅以其科幻的外形令觀者贊嘆不已,其無(wú)幅輪轂電機(jī)的應(yīng)用、全部機(jī)械操控系統(tǒng)的取消,中控臺(tái)的液晶屏顯示,自動(dòng)路線規(guī)劃、自動(dòng)無(wú)人駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用,已經(jīng)為人們展示出汽車(chē)成為“運(yùn)輸機(jī)器人”的未來(lái)。
同時(shí),網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、云汽車(chē)的概念也與電動(dòng)汽車(chē)緊密地結(jié)合了起來(lái)。
北汽新能源公司與樂(lè)視共同推出的智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)概念,已經(jīng)將電動(dòng)汽車(chē)與大量液晶顯示操控系統(tǒng)、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)信息接入系統(tǒng)結(jié)合在了一起,用以定義未來(lái)汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
一汽集團(tuán)發(fā)布了“摯途”技術(shù)戰(zhàn)略,也將手機(jī)叫車(chē)、自主泊車(chē)、擁堵跟車(chē)、自主駕駛等智能化功能集中在其新能源紅旗H7轎車(chē)產(chǎn)品中。
一向被視為電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)拓者的特斯拉也極力標(biāo)榜自身的智能概念,自動(dòng)導(dǎo)航、無(wú)線檢測(cè)、自動(dòng)跟車(chē)、主動(dòng)避讓等智能功能已經(jīng)不再新鮮。特斯拉針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的空中升級(jí)技術(shù),已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)軟件下載,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)重新構(gòu)建整車(chē)動(dòng)力性能、能源管理的功能。
“電動(dòng)汽車(chē)能夠達(dá)到的智能化程度是傳統(tǒng)能源汽車(chē)不可想象的事情。”特斯拉亞太區(qū)工程總監(jiān)王文佳表示。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,汽車(chē)智能化的發(fā)展將按照智能化安全輔助技術(shù)、網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、無(wú)人駕駛汽車(chē)逐步發(fā)展。其中,第一步很快就會(huì)得到普及?!?—10年內(nèi),車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì)發(fā)生革命性的變化,并且首先實(shí)現(xiàn)這一變化的將是電動(dòng)汽車(chē)?!?/p>
電動(dòng)化決勝內(nèi)燃機(jī)
從自動(dòng)控制角度,電動(dòng)汽車(chē)先天要比燃油汽車(chē)更適合作為智能汽車(chē)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
眾所周知,燃油汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)自于內(nèi)燃機(jī)中的燃油混合氣體爆燃做功。然后,動(dòng)力再通過(guò)活塞、曲軸、連桿、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸等一系列機(jī)械傳動(dòng)裝置,將動(dòng)力傳遞至車(chē)輪。無(wú)論是多么先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)和自動(dòng)變速箱技術(shù),都無(wú)法擺脫復(fù)雜的化學(xué)爆燃和機(jī)械傳動(dòng)。
而對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),這一切則僅僅是電的控制與傳送。
從動(dòng)力發(fā)生到控制原理上,電動(dòng)汽車(chē)比燃油汽車(chē)已經(jīng)大大簡(jiǎn)化。就如同電子琴和鋼琴一樣。要想彈出美妙的音樂(lè),鋼琴樂(lè)手不僅需要嚴(yán)格的訓(xùn)練,還要一絲不茍的演奏,來(lái)完成一首“火與鋼鐵”的協(xié)奏。而電子琴只需一個(gè)按鍵,便能放出美妙的和玄。電動(dòng)汽車(chē)無(wú)疑為汽車(chē)智能化控制提供了簡(jiǎn)單的方法和路徑。
燃油汽車(chē)還不僅僅限于原理的復(fù)雜。打開(kāi)燃油汽車(chē)的前機(jī)艙,密如迷宮般的油路、電路足以讓人們眼花繚亂。在剖開(kāi)變速箱,大大小小的齒輪、凸輪、行星輪、軸承、傳感器,甚至令一般的專(zhuān)業(yè)維修人員都感到迷惑。
為了實(shí)現(xiàn)燃油汽車(chē)的自動(dòng)控制,工程師們不得不采用極為復(fù)雜、精密的系統(tǒng)。然而,過(guò)于復(fù)雜的系統(tǒng)不僅極大地增加了車(chē)輛成本,而且大大增加了故障隱患,同時(shí),也使得動(dòng)力和信號(hào)的傳輸變得遲滯,數(shù)據(jù)的運(yùn)算變得冗長(zhǎng)。
以剎車(chē)減速為例,當(dāng)電腦系統(tǒng)判斷出情況,將指令發(fā)送之后,燃油汽車(chē)必須經(jīng)歷剎車(chē)片制動(dòng)、之后自動(dòng)變速箱經(jīng)過(guò)一系列齒輪傳動(dòng)變換輸出轉(zhuǎn)速,之后燃油系統(tǒng)調(diào)整燃油供應(yīng),之后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,之后自動(dòng)變速箱齒輪重新咬合,之后再將動(dòng)力傳遞給車(chē)輪的過(guò)程。大量“之后”的機(jī)械傳動(dòng)和燃燒反應(yīng),不僅帶來(lái)了難以避免的動(dòng)作遲滯,而且每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)失誤。
然而,對(duì)于智能汽車(chē)來(lái)講,精準(zhǔn)、及時(shí)的控制與反應(yīng)恰恰是至關(guān)重要的。在高速的車(chē)流中、在復(fù)雜的路況中、在性命攸關(guān)的一剎那,故障、失誤,甚至0.1秒的反應(yīng)遲滯都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的事故和生命的殞逝。
對(duì)此,電動(dòng)汽車(chē)則完全避免了機(jī)械傳動(dòng)和點(diǎn)火爆燃的問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)電腦對(duì)動(dòng)力的直接控制。一根以光速傳遞能量的電纜代替了全部傳動(dòng)裝置,數(shù)字化運(yùn)行的電子電控器代替了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的齒輪變速箱,一臺(tái)電機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力及時(shí)變換。
電動(dòng)汽車(chē)使得面對(duì)復(fù)雜路況的智能化控制和自動(dòng)駕駛成為可能,同時(shí),大大降低了智能汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)成本。即使在現(xiàn)有車(chē)型中,加裝智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)的可能性和成本方面,電動(dòng)汽車(chē)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于燃油汽車(chē)。
“尤其,在城市里車(chē)速不高的情況下,智能技術(shù)首先會(huì)在微型中低速電動(dòng)汽車(chē)上尋找到突破口。”歐陽(yáng)明高表示。
捆在網(wǎng)絡(luò)上的電動(dòng)汽車(chē)
除了自動(dòng)控制以外,從能量利用方式和汽車(chē)文化上來(lái)看,電動(dòng)汽車(chē)也是一種智能網(wǎng)絡(luò)化的交通工具。新的信息化浪潮,已將電氣化和信息化緊密聯(lián)系在了一起。
正如同當(dāng)年燃油汽車(chē)的出現(xiàn),促使了公路、加油站、石油工業(yè)隨之發(fā)展,城市布局因此而改變一樣,電動(dòng)汽車(chē)也正在通過(guò)能源形式、充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、信息化集成、產(chǎn)業(yè)流程再造等方面改變著人們的生活,改變著一個(gè)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)面貌。
傳統(tǒng)地將電動(dòng)汽車(chē)?yán)斫鉃殡姵卮嬗拖涞目捶ㄔ诨ヂ?lián)網(wǎng)興起的時(shí)代不免有些落伍。充電樁代替加油站可以建在家中,也可以廣泛分布在大街小巷。原先按照600公里設(shè)計(jì)的汽車(chē)油箱容量,已經(jīng)由充電樁構(gòu)建的能源網(wǎng)絡(luò)所代替。手機(jī)導(dǎo)航、車(chē)載衛(wèi)星定位、APP預(yù)約充電、打車(chē)軟件等,伴隨著新能源汽車(chē)的應(yīng)用將得到應(yīng)用和普及。
“對(duì)于大眾消費(fèi),以高成本去追求更長(zhǎng)的電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程,已經(jīng)越發(fā)失去意義?!北本┦行履茉雌?chē)促進(jìn)委員會(huì)牛心明表示,充電網(wǎng)絡(luò)和智能網(wǎng)聯(lián)的建設(shè),將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航和方便出行更有意義。
手機(jī)導(dǎo)航可以準(zhǔn)確地規(guī)劃路線,APP充電預(yù)約可以掃描路途中的所有充電樁的位置和充電狀態(tài)。電動(dòng)汽車(chē)不用擔(dān)心路途不明、繞遠(yuǎn)、迷路等情況的發(fā)生,而使車(chē)輛超出續(xù)航里程。電動(dòng)汽車(chē)也不用擔(dān)心一路上沒(méi)有充電站而“趴窩”,互聯(lián)網(wǎng)和車(chē)載信息終端已經(jīng)提前將路線、能源消耗、充電設(shè)施全部計(jì)算完畢,并上傳至行車(chē)電腦。
不管是幾公里的路程還是幾百公里的路程,目前的衛(wèi)星定位系統(tǒng)都可以準(zhǔn)確測(cè)量,無(wú)線通信也保證了路況信息的及時(shí)傳輸。
電動(dòng)汽車(chē)的能源控制與工況控制已經(jīng)擺脫了燃油汽車(chē)過(guò)于粗略、需要認(rèn)真估算的油表和轉(zhuǎn)速表設(shè)置,數(shù)字化的精確電腦管理和數(shù)據(jù)顯示,確保了駕駛者對(duì)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的掌握。
智能網(wǎng)聯(lián)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)是減法,而對(duì)于燃油汽車(chē)則是加法。智能網(wǎng)聯(lián)減少了電動(dòng)汽車(chē)的電池容量,從而大大降低了汽車(chē)成本。
一輛300公里續(xù)航里程的電動(dòng)汽車(chē),目前至少需要40多千瓦時(shí)的電池容量,其僅電池成本就高達(dá)約12萬(wàn)元。而實(shí)現(xiàn)了智能網(wǎng)聯(lián)的電動(dòng)汽車(chē),在城市充電網(wǎng)絡(luò)中,只需要不到100公里的續(xù)航里程就可以滿(mǎn)足近90%的出行需求。僅電池成本一項(xiàng)就可以節(jié)省近2/3,全車(chē)購(gòu)置成本降低一半,為消費(fèi)者提供了極大的實(shí)惠。
對(duì)于剩余的10%的出行需求,同樣可以通過(guò)智能網(wǎng)聯(lián)來(lái)解決。網(wǎng)絡(luò)租車(chē)、滴滴打車(chē)對(duì)于希望長(zhǎng)途出行的消費(fèi)者,代用車(chē)幾乎召之即來(lái),而且費(fèi)用也不高。
相比于電動(dòng)汽車(chē),智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)的添加只能為燃油汽車(chē)增加成本。智能網(wǎng)聯(lián)的發(fā)展將使電動(dòng)汽車(chē)步入經(jīng)濟(jì)實(shí)用化階段,而燃油汽車(chē)卻越發(fā)“昂貴”。
無(wú)論是未來(lái)的概念,還是消費(fèi)者體驗(yàn),無(wú)論是高端品牌對(duì)于舒適安全的追求,還是大眾品牌對(duì)于降低成本的訴求,都使得電動(dòng)汽車(chē)成為智能網(wǎng)聯(lián)時(shí)代的寵兒。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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