陳衛平 吳浩南
摘 ?要:新能源汽車近年發展迅速,但爭議從未停過,焦點就是新能源汽車相比于燃油汽車是否真的環保,真的節能。答案是肯定的!!!
汽車自1886年被卡爾.本茨發明后,一百多年以來,便迅速成為人類歷史上影響最為深遠的產品和消費品,其主要原因在于汽車能夠極大地解放人類對于空間和速度的限制。
關鍵詞:新能源汽車;人工智能;效率
前言:
但隨著汽車保有量的不斷攀升,汽車對于能源及環境的深層次負面影響也逐漸顯現:
一、排放溫室氣體引起全球變暖,權威預測,如果地球表面溫度的升高按現在的速度持續發展,到2050年全球氣溫將上升2-4℃,南北極地冰山將大幅度融化,導致海平面上升,一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中,如紐約、上海、東京和悉尼等,而以汽車為主要工具的道路交通運輸正是溫室氣體排放的主要領域。
二、導致空氣污染,汽車釋放出的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、二氧化碳、固體懸浮顆粒物等造成大氣環境的持續惡化。
三、產生酸雨,汽車尾氣中的氮氧化物、硫氧化合物會導致酸雨的形成。
四、加劇能源短缺,汽車保有量的持續增加將進一步導致石油等化石燃料的短缺。
五、產生噪聲污染,汽車發出的發動機噪聲、進氣噪聲、排氣噪聲、風扇噪聲、傳動噪聲、輪胎噪聲等容易引起“噪聲病”。
除上述問題外,汽車工業還導致了一些社會問題:
一、浪費時間,全世界每天被堵在路上的時間約1300億分鐘,相當于9000多萬人被方向盤銬在車上整整24小時,這是非常大的生命浪費,也是非常大的生產力浪費。
二、交通事故頻發,據統計,交通事故每年導致全球約120萬人死亡,已遠遠超過今天瘟疫及戰爭死亡的人數。
上述問題和矛盾目前已非常突出,亟待解決,而發展新能源汽車即是最好的解決之道,包括減少并最終完全消除對環境對污染,解放駕乘時間,實現智能駕駛以減少交通事故。
首先,新能源汽車可以部分或者全部地利用電能進行驅動,電能除了可以通過火力發電、核能發電外,還可以通過轉換其他形式的能量獲得,比如水力發電、風力發電、光伏發電等,如此既可以減少化石的使用量,又可以減少中國這種貧油國家對于化石能源的嚴重依賴,而且這些新型能源不會產生有害的排放物和溫室氣體。同時,新能源汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電,并向電網回饋制動及下坡所產生的電能,實現電能使用的“削峰填谷”,大大提高經濟效益。
其次,新能源汽車的能量利用效率遠高于傳統汽車,研究表明,同樣的原油經過粗煉發電后充入電池的效率為42%,再由電池驅動汽車的效率為67%,總能量利用效率可達28%;而經過精煉轉化為汽油的效率為85%,但經汽油發動機驅動汽車的效率只有18%,總能量利用效率僅15%,只有新能源汽車能量利用效率的54%。
而且,新能源汽車的有害排放物很少甚至可以實現零排放,就算考慮到能量傳遞的整個過程,新能源汽車的排放污染也遠遠低于傳統汽車。以純電動汽車和汽油車進行對比,每升汽油平均排放的二氧化碳約2600g,而目前我國約70%的電能源于煤電,由此推算,300g左右的標準煤可以發電1kWh,意味著每kWh排放的二氧化碳約600g。根據工信部“乘用車平均油耗指標”要求,2017年中國乘用車平均油耗達標值為6.4L/100km,而2017年中國汽車行業純電動汽車的百公里平均電耗約14kWh,那么每輛純電動汽車二氧化碳的減排量為6.4L/100km×2600g/L-14kWh/100km×600g/kWh=8240g/100km,減排量接近50%。
另外,為了從源頭減少污染物的排放,新能源汽車的使用也為通過集中處理進一步減少空氣污染物的排放提供了一種可能,在發電過程中會產生相應的排放物,通過集中處理的方法,這些污染物很容易被收集起來,但這種集中處理的方法不適用于傳統燃油汽車。
此外,新能源汽車還有一個明顯的優勢,即基本不產生噪聲污染,傳統燃油汽車的發動機和復雜的機械傳動裝置會對環境產生嚴重的噪聲污染,但新能源汽車完全使用或主要使用電機進行驅動,電機工作時噪音很小,通過有效地控制手段,甚至可以使新能源汽車運行時“無聲無息”,從而大大改善對環境的噪聲污染。
第五,新能源汽車比傳統燃油汽車更安全,更易于融合智能網聯技術,并最終實現無人駕駛,徹底解放人們的駕乘時間。新能源汽車取代傳統能源汽車除了政府的政策支持及導向以外,核心技術原因在于它更適合自動駕駛,因為傳統能源汽車從給它指令到發動機燃燒、做功、再輸出平均約400-500ms時延,再加上決策、分析及感知的時間約200ms時延,如果車速100km/h,汽車需要行駛18m左右才能響應,安全性較低,但新能源汽車依靠電機及電控整個控制過程只有約30ms時延,幾乎可以實時響應電腦的指示,可以做到如影隨形,這是天然的優勢,可以大大減少交通事故的發生頻次。而且,新能源汽車也更利于超級電腦的布置,通過互聯網隨時進化和自我迭代,建立新循環,收集數據再,傳到云端,通過深度學習提升智能駕駛水平,并且隨著智能汽車的增多,智能化水平也會更高,如同人工智能AlphaGo的迭代速度,這個迭代速度遠遠超過機械的迭代,也更安全。與此同時,搭載智能網聯技術的新能源汽車對人更友好,人工智能技術能讓汽車變成智能化的伙伴,變得更有溫度、更懂你,也會將所有的基礎設施連接起來,真正實現一鍵解決所有問題,一個APP解決所有問題,甚至于不需要響應就能解決問題。
所以,汽車工業要解決現有矛盾和存在的問題,就必須發展新能源汽車,發展智能網聯汽車,發展無人駕駛汽車,這樣才能徹底解決汽車對于自然的諸多不友好行為和不利影響,解決汽車對于人類的不合理束縛及意外傷害。未來的汽車將不再是一個純粹的交通工具,在融合互聯網和人工智能等技術后,將變成一個智能安全的移動出行數字空間。
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