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交通电动化未来已来
据Canalys预测,2024年,全球电动汽车销量同比增长27.1%,达到1750万辆。电动汽车的普及和接受度正稳步提升。交通行业作为能源消耗和排放的重要领域,电动化转型势在必行。虽然当前面临诸如价格、电池安全性、充电设施不足、续航里程焦虑等挑战,但是在政策的支持、技术创新的推动和全民意识的觉醒下,交通行业电动化转型将快马加鞭。
全领域电动化时代正加速到来
从全球范围来看,为应对气候变化,国际社会早就达成《巴黎协定》,各国政府承诺降低碳排放。在此背景下,许多国家制定了电动汽车产业发展规划,如欧盟的《绿色交通计划》、韩国的《新能源汽车发展规划(2021—2025)》等。此外,各国政府还通过一系列优惠扶持政策,以及制定交通电动化方面的法规和标准等手段,鼓励并保障电动汽车产业的快速发展。
中国一向高度重视电动汽车产业发展,将其列为战略性新兴产业。尤其是近年来,陆续出台了一系列政策,推动交通行业电动化转型升级。举例来说,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,到2025年,新能源汽车销量占汽车总销量的25%左右。此外,还在全国范围内实施了新能源汽车购置补贴、免征购置税等优惠政策。
特别需要指出的是,影响深远的清洁空气法案,以及碳中和目标的持续落地,对于交通电动化的发展起到了正向推动作用。从私人用车到公共领域用车,再到物流运输用车,新能源汽车的触角已经遍及各个领域,全领域电动化时代正加速到来。
技术创新是内驱力
交通行业的电动化、智能化、绿色化发展,改变了人们的出行体验。交通运输行业持续推动技术进步、模式创新和观念升级,尤其是在低碳环保的运输工具方面不断推陈出新,使得城市交通更便捷畅通、安全高效。
1.“小”电池“大”能量
电池是电动汽车的核心部件之一,其性能、安全性等直接影响电动汽车的续航里程、充电时间、动力输出、使用寿命、驾驶体验等。近些年,随着电池技术不断创新演进,电动汽车的实用性、安全性和市场竞争力也在逐步提升。
以固态电池为例,它采用固态电解质代替液态电解质,具有安全性强、能量密度高、寿命长等优势,在汽车产业链领域被公认为是“下一代电池技术”,也是兵家必争之地。中国非常重视固态电池的研发与产业化进程,近年来发布了一系列政策文件,如《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》《关于推动能源电子产业发展的指导意见》等,以促进固态电池技术的发展和应用。在此背景下,国内多家电池厂和车企都公布了固态电池相关进展,其中半固态电池已率先实现量产上车。如赛力斯集团与宁德时代在超充技术、电池安全、“车、电、充”一体化方面展开深度合作,共同推动电池技术创新。问界M9就全面采用了宁德时代的电池产品。据预测,2030年全球固态电池出货量将达到614.1GWh,中国市场规模将达到200亿元。
由于废旧电池中含有铅、汞等有害物质,如果处置不当,将对环境和人体健康造成极大危害。做好动力锂电池回收利用工作,不仅有利于保护生态环境、提高资源利用效率,还能有效保障新能源汽车产业的可持续发展。当前在全球范围内,对于电池回收再利用的研究和实践仍处于初级阶段。在中国,工信部会同有关部门公布了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》等相关政策与规范,实行废旧动力锂电池综合利用行业规范化管理,开展新能源汽车动力锂电池回收利用试点,探索多元化回收利用模式,基本形成了动力电池回收利用、梯次利用、材料再生等后产业链体系。预计到2030年,全球退役动力电池数量将达到数百万吨,动力电池回收市场空间巨大。
2.充电与能源管理突破“天花板”
对于新能源汽车来说,充电与能源管理是关键一环,它能够有效提升续航能力和电池寿命,优化充电效率和电网负荷均衡,减少充电时间和成本,提升驾驶体验和安全性。
从充电技术的创新来看,超充技术正快速崛起。得益于第三代半导体材料如碳化硅和氮化镓的大规模生产,高压充电技术迅速发展,使得超充从理想照进现实。据预测,到2028年,高压超充车型的市场份额将超过60%。宁德时代推出的全新4C超级快充电池,仅需15分钟即可充满。另外,像800V高电压平台的应用也在普及,它可以显著提高车辆运行效率并缩短充电时间。随着云、站、桩、车的深度协同,充电网络的智能化水平也在快速提升,能够为用户提供更好的体验和电网协同。国家发改委等部门发布印发的《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》指出,充分利用电动汽车储能资源,全面推广智能有序充电。电动汽车实现有序充电,能够降低电网运行的风险,提高电网运行的效益和可靠性。总之,快速充电技术、智能化与网络化、多元化增值服务等,将重塑用户体验、有力地推动新能源汽车的技术创新,加速能源转型。
在促进能源管理方面,随着人工智能和大数据技术的发展,电动汽车的能源管理系统实现了智能化。通过实时监测车辆的能源消耗情况、行驶路况、驾驶习惯等信息,智能能源管理系统能够自动调整能源分配策略,优化能源使用效率。此外,智能能源管理系统还能与电网进行互动,实现车辆与电网的双向能量流动,为电网提供储能和调峰服务。车联网技术能够智能优化充电策略,根据电网负荷和电价波动,选择最佳的充电时间和地点,这不仅降低了充电成本,还有助于平衡电网的供需。
3.智能交通系统应用天地宽
所谓智能交通系统,就是将信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等先进科学技术有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。智能交通系统的发展为交通电动化提供了技术支持和平台。反过来,交通电动化又为智能交通系统的应用奠定了基础。如今,智能交通系统的应用越来越广泛。例如,智能交通信号控制系统可以根据实时交通流量调整信号灯时长,优化交通流量;智能停车管理系统可以提高停车效率;智能公交系统可以优化公交线路和班次,减少等待时间等。
从技术的角度讲,电动车的电机、电控系统为智能化提供了硬件基础,使得车辆能够更好地集成传感器、控制器等设备,实现更高级别的自动驾驶和智能化功能。自动驾驶技术通过感知周围环境,以及智能语音助手和预测性维护功能等,能够进一步提升车辆的稳定性与可靠性,确保行车安全。车联网技术使得车辆之间能够智能沟通,共享交通信息,从而提升整体的交通运行效率,减少拥堵和事故。另外,电动汽车的能源效率和续航能力可以通过人工智能进行优化,使得汽车变得更加智慧、安全和环保。
交通电动化就在你身边
统计数据显示,交通行业在全球碳排放中的占比约为23%。交通行业电动化是实现碳中和的关键路径之一。随着全球范围内新能源汽车的渗透率不断攀升、高质量的充电基础设施加速建设、智能化交通水平持续提升,交通行业电动化正迎来最佳发展期。
1.新能源汽车驶入千家万户
2024年麦肯锡针对欧洲消费者的一项调查显示,在尚未购买电动汽车的购车者中,38%的人表示其下一辆汽车将是电动汽车。国际能源署发布的《2024年全球电动汽车展望》显示,2024年,中国电动汽车销量将增至1000万辆左右,约占中国国内汽车销量的45%;在欧洲,电动汽车销量占比预计为1/4。
新能源汽车在快速普及的过程中,仍有一些问题和挑战亟待解决,比如汽车制造商如何不断优化新能源汽车的性能、提高续航里程和充电速度、改善安全性和舒适度,如何让充电桩的建设速度跟上新能源汽车的增长速度,以及如何加强车联网服务,实现车辆与家庭、交通设施之间的互联互通等。
华为数字能源一直致力于为交通电动化贡献自己的力量,自2014年以来持续投入,以技术突破引领行业发展,推出DriveONE纯电智动解决方案,通过动力域的融合智能化控制,打造安全、舒适、极致操控的驾乘体验。在动力方面,华为DriveONE打造了业界首个前异后同SiC高压四驱平台,四驱动力、两驱续航,可实现整车3秒级零百公里加速,同时实现整车续航增加超过40km;面向A级车市场,DriveONE十合一高压电驱总成,提出了“度电十公里”的理念,获得产业广泛认可;在智能化方面,华为DriveONE开发的iTRACK功能,让动力总成更智能,打滑、颠簸抑制更加灵敏迅捷,塑造更加舒适、安全的驾乘体验。
2.高质量充电基础设施将无处不在
所谓兵马未动,粮草先行。充电站的建设对于新能源汽车驶入千家万户具有重要意义。当前,充电站的正加速建设,并朝着智能化与高效化、规模化与网络化、绿色环保与可持续的方向发展。据统计,2024年第二季度,全球公共充电网络新增近31万个充电桩。在公共充电桩安装领域,中国处于全球领先地位,但欧洲是增长最快的地区。国内多个城市正加速超充布局,比如深圳市积极推进“超充之城”的建设,计划到2024年底前打造一套技术世界领先、应用场景多样化的超充设施服务网络;广州启动了“超充都市”战略,支持超级大功率快充技术的研发与推广;重庆也着力加速建设全国一流的“便捷超充之城”,计划到2025年底建成超充桩4000个。在这个过程中,可以发现,集成了光伏发电、储能技术、电力输出及电池状态监测等多项功能的“光储充”一体化方案,已经成为许多产业园区和公共场所的优先选择。另外,在相关资金和优惠政策的支持下,家庭安装和使用家用充电设施也变得越来越普遍。
在智能充电网络领域,华为数字能源在城市、城际、物流、园区等不同充电场景构建用户喜爱、电网友好、运营高效的智能充电网络,通过华为超充技术支持,还可实现光储充一体平滑演进,达成极致体验、极高质量、极佳收益。相比于传统方案,在相同电力条件下,电力利用率提升约30%,周转率提升约1倍,引领充电基础设施的高质量发展,让有路的地方就有高质量充电。举例来说,湖北交通投资集团有限公司携手华为数字能源,采用华为超充解决方案,将汉十高速率先打造成湖北高速综合能源示范线,近“一秒一公里”的充电速度可以轻松应对节假日“潮汐式出行”和“井喷式”的充电需求。
3.电动公共交通让现代化城市更智慧低碳
国务院发布的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》中提出,要推广低碳交通运输工具,大力推广新能源汽车,推动城市公共服务车辆的电动化替代,到2030年,营运交通工具单位换算周转量的碳排放强度比2020年下降9.5%左右。
而根据《关于启动第一批公共领域车辆全面电动化先行区试点的通知》,在北京等15个城市启动了公共领域车辆电动化的试点项目,在公务用车、城市公交车、环卫车、出租车、邮政快递车、城市物流配送车、机场用车等领域,预计将推广新能源汽车超过60万辆,并建设超过70万个充电桩和0.78万座换电站。如今,电动公交车与电动出租车成了城市中一道靓丽的风景。作为全国首个实现公交全面电动化的城市,深圳公交车辆每年可减少二氧化碳排放量达135.3万吨。郑州市东三环L3级智能网联快速公交系统是全国首批智能交通先导应用试点项目之一,它极大地改善了公众的出行体验。在宁波舟山港梅山港区,62辆无人电动集装箱卡车投入到码头装卸作业中,充电时间仅需一个小时,续航超过120公里。
公共领域车辆全面电动化试点项目、新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施细则等政策和措施的出台,有效推动了公共交通电动化替代。同时,技术的进步也有助于提升整车的快速迭代升级与智能化能力。另外,“车路云一体化”凭借优化交通管理、提升自动驾驶安全性和可靠性、改善公共交通服务质量等多方面优势,将有力地促进城市公共交通系统向电动化转型。
未来产业 大有可为
全球交通行业电动化趋势正在加剧,电动汽车保有量显著增长,电动化和智能化技术在各个领域广泛应用。结合了自动驾驶技术、人工智能、车联网技术和电动化技术的智能汽车极大地提高了交通安全性,优化了出行体验,而且汽车还“飞上了天”,牵引低空经济的发展,引领”未来产业“的创新发展。
随着公众对于交通电动化的认知与接受度逐步提升,交通电动化的市场前景将更加广阔。一方面,各国政府持续加大对电动汽车产业的支持力度,推动相关全产业链发展;另一方面,电池、电驱动系统、充电基础设施等技术、设施持续优化完善,电动汽车不断推陈出新并进入更多新的应用领域。在政策引导、技术革新与市场需求的多重驱动下,交通电动化正以不可逆转之势加速推进。这一变革不仅将有效改善城市生态环境,缓解交通拥堵,还将大幅降低运营成本,提升人们的绿色出行体验,助推产业向高质量发展迈进。交通电动化的普及也正逐步将城市引向更绿色、更智能的未来。