2017年歐盟對(duì)清潔交通項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)估,發(fā)布了評(píng)估報(bào)告。通過(guò)TRIP(Transport Research&Innovation Portal),提供了屬于主題的許多項(xiàng)目的視角。本文對(duì)分析報(bào)告中涉及到公路交通中的車輛和替代燃料進(jìn)行了總結(jié)。審議的分主題是[1]包括替代燃料、交通模式轉(zhuǎn)換、電動(dòng)汽車、低排放物流、車輛設(shè)計(jì)和制造、車輛自動(dòng)化及現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施。
從科學(xué)角度來(lái)看,主要發(fā)現(xiàn)[1]是:
·在發(fā)展方面取得了重大進(jìn)展,特別是在公路運(yùn)輸中采用生物燃料壓縮天然氣(CNG)和液化天然氣(LNG)。在開發(fā)氫燃料汽車方面也取得了進(jìn)展。
·模式轉(zhuǎn)變研究主要集中在城市移動(dòng)性。大多數(shù)項(xiàng)目調(diào)查了“軟”措施鼓勵(lì)乘客選擇低排放的選擇(如公共交通工具)并鼓勵(lì)貨運(yùn)經(jīng)營(yíng)者使用清潔、節(jié)能的車輛。
·研究已經(jīng)確定了電池管理系統(tǒng)對(duì)于更廣泛地部署電動(dòng)汽車至關(guān)重要。這些系統(tǒng)提供改進(jìn)的電池可用性和安全性和一生。在發(fā)展方面取得了進(jìn)展改進(jìn)的電池材料,包括陽(yáng)極,陰極和電解質(zhì),有助于更好可回收性,更長(zhǎng)的使用壽命和更高的性能。項(xiàng)目還確定了改進(jìn)的必要性電網(wǎng)管理電力充電車輛(EV),改善了需求的平衡網(wǎng)絡(luò)并降低用戶的成本。
·越來(lái)越多的城市正在建立一些城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃,或者是全面的可持續(xù)城市交通規(guī)劃(SUMPs)和可持續(xù)發(fā)展城市物流計(jì)劃(SULP)或更多部門的交付和服務(wù)計(jì)劃(DSP)。
·通過(guò)合作和貨運(yùn)平臺(tái),在新的移動(dòng)通信技術(shù)支持下,可以顯著降低運(yùn)費(fèi)和提供運(yùn)輸效率。
·實(shí)施清潔車輛技術(shù),貨運(yùn)比客運(yùn)更快、更短的車輛生命周期和更好的周轉(zhuǎn)期。
·公路客運(yùn)的技術(shù)發(fā)展集中在發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力系統(tǒng)的改進(jìn)。這包括傳統(tǒng)車輛和混合動(dòng)力、電動(dòng)或燃料電池等其它替代驅(qū)動(dòng)概念。對(duì)于公路貨運(yùn)車輛,研究重點(diǎn)是常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng),重點(diǎn)是減少燃料消耗和CO2排放。除了低駕駛時(shí)燃料消耗,節(jié)能輔助動(dòng)力單位(APU)在停車模式中非常重要。為此,創(chuàng)新的燃料電池方法用于電力系統(tǒng)已經(jīng)獲得了驗(yàn)證。
·開發(fā)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施支持電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)和引進(jìn)或升級(jí)先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施到車輛(I2V)通信系統(tǒng)將增加車輛自主權(quán)和充電或加油過(guò)程的優(yōu)化。因此司機(jī)的“里程焦慮”可能會(huì)減少。
·用于城市公共交通系統(tǒng)和電動(dòng)車新技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和演示活動(dòng)已經(jīng)證明了城市潛在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的改善,為日常運(yùn)營(yíng)中更廣泛地采用的清潔車輛奠定了基礎(chǔ)。
政策方面的主要發(fā)現(xiàn)[1]是:
·現(xiàn)有的歐洲政策提供了一個(gè)平臺(tái)研究計(jì)劃的另一種燃料推向市場(chǎng)正在支持創(chuàng)新的發(fā)展技術(shù)。在未來(lái),更多的政策重點(diǎn)需要支持的基礎(chǔ)設(shè)施、替代燃料并確保成員國(guó)的發(fā)展采用代用燃料車輛的明確策略。
·現(xiàn)代化運(yùn)輸需要模式轉(zhuǎn)換,低碳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益/零排放移動(dòng)是歐盟未來(lái)的政策發(fā)展的基礎(chǔ),以實(shí)現(xiàn)減少CO2和其他有害排放。
·當(dāng)前法規(guī)和政策領(lǐng)域的研究與電動(dòng)汽車相關(guān)的激勵(lì)措施針對(duì)的是不同的運(yùn)輸市場(chǎng)的一部分。研究結(jié)果表明測(cè)試電動(dòng)汽車的活動(dòng)和機(jī)會(huì),包括解決當(dāng)?shù)貤l件,需要?jiǎng)?chuàng)造接受電動(dòng)汽車和相關(guān)商業(yè)模式的條件,解決基礎(chǔ)設(shè)施仍然存在的問(wèn)題。
·歐盟應(yīng)繼續(xù)鼓勵(lì)各類城市建立SUMP,包括特殊考慮低排放物流方面。
·公司和機(jī)構(gòu)的合作更多有效的貨運(yùn)需要的不僅僅是提供好的貨物平臺(tái)和鼓勵(lì)。
·在公路運(yùn)輸中協(xié)調(diào)和快速部署合作,連接和自動(dòng)化車輛迫切需要?dú)W盟采取行動(dòng)。在技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí),社會(huì)需要更加關(guān)注由于引入自動(dòng)駕駛汽車而對(duì)交通部門帶來(lái)的挑戰(zhàn)和影響。
·未來(lái)的政策應(yīng)進(jìn)一步支持和促進(jìn)基于基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)優(yōu)化、融合和標(biāo)準(zhǔn)化、車與車(V2V)、車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)和基礎(chǔ)設(shè)施到車輛的全面數(shù)字化和高度復(fù)雜化(I2V)通訊,為減少溫室氣體(GHG)提供雄心勃勃的目標(biāo)。
未來(lái)研究方向的主要發(fā)現(xiàn)[1]是:
·迄今為止,關(guān)于替代燃料的大部分研究都集中在公路運(yùn)輸上。應(yīng)進(jìn)一步研究適合運(yùn)輸?shù)奶娲剂系臐摿Γ鏛NG、甲醇和氫氣。作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略的一部分,這些燃料具有吸引力,在未來(lái)每種燃料都可以用可再生替代品替代。
·需要進(jìn)一步研究量化使用替代燃料的成本和效益。關(guān)于歐洲資助的試點(diǎn)項(xiàng)目的排放效益的詳細(xì)結(jié)果的公布將通過(guò)鼓勵(lì)其他地區(qū)測(cè)試替代燃料來(lái)支持這些努力。
·應(yīng)繼續(xù)探索運(yùn)輸燃料生產(chǎn)與其他工業(yè)部門之間的聯(lián)系。
·為了支持從低排放轉(zhuǎn)移到零排放流動(dòng)的長(zhǎng)期需求,關(guān)于模式轉(zhuǎn)變的研究工作應(yīng)越來(lái)越多地用于通過(guò)發(fā)展相關(guān)知識(shí)、技術(shù)和技能來(lái)支持這種轉(zhuǎn)變。
·軟件開發(fā)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵問(wèn)題。由于電池開發(fā)主要局限于亞洲,車輛軟件可以成為歐洲工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
·未來(lái)對(duì)低排放物流的研究應(yīng)該:
-解決促進(jìn)和使用DSP以減少貨運(yùn)和維修活動(dòng)中使用的燃料問(wèn)題,其具體目標(biāo)是減少溫室氣體排放和一次能源消耗;
-調(diào)查通過(guò)使用貨物合并中心可以實(shí)現(xiàn)的更廣泛的節(jié)省;
-包括對(duì)瑞典市政當(dāng)局整合經(jīng)驗(yàn)的深入研究,以了解該概念日益普及及其在整個(gè)歐盟的可轉(zhuǎn)移性的更廣泛影響。
·鑒于長(zhǎng)途公路運(yùn)輸對(duì)溫室氣體和空氣污染物排放的貢獻(xiàn)很大,未來(lái)的研究應(yīng)該回歸到城市間的物流。研究更有效和合作的解決方案以及增加該部門的創(chuàng)新的制度方面對(duì)于遏制貨運(yùn)的環(huán)境影響至關(guān)重要。
·應(yīng)探索燃料電池APU顯著降低大型貨車整體燃料消耗的潛力。
·將單個(gè)車輛部件的研究工作轉(zhuǎn)移到運(yùn)輸系統(tǒng)的整體視角可以提供顯著的益處。這包括駕駛員的行為,以及他們通過(guò)人機(jī)界面和基礎(chǔ)設(shè)施與車輛的互動(dòng)。這需要的一個(gè)關(guān)鍵因素是提供和交換各級(jí)數(shù)據(jù)。通過(guò)調(diào)整駕駛策略和優(yōu)化路線,可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低燃料消耗。
·在未來(lái)對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施和V2I/I2V通信技術(shù)的研究中,還應(yīng)考慮快速增長(zhǎng)的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。
·提高運(yùn)輸系統(tǒng)中的自動(dòng)化水平帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn),例如駕駛員接管的最佳方式,確保自動(dòng)化的安全終止以及將系統(tǒng)平穩(wěn)地交給駕駛員。
·未來(lái)關(guān)于自動(dòng)駕駛汽車的研究應(yīng)側(cè)重于克服可能破壞或延遲自動(dòng)駕駛車輛運(yùn)行,社會(huì)問(wèn)題和其他監(jiān)管障礙問(wèn)題的建議。
·安全電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)的集成開發(fā)和協(xié)調(diào)對(duì)于電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)的加速和擴(kuò)展至關(guān)重要。必要的基礎(chǔ)設(shè)施與基于氫的車輛和其他清潔車輛技術(shù)的共同發(fā)展,可以在未來(lái)提供更快和更廣泛的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
本研究主題分析報(bào)告概述了由TRIP整理的(主要)歐盟研究,提供了許多屬于主題標(biāo)題的項(xiàng)目。它對(duì)這些項(xiàng)目的報(bào)告結(jié)果進(jìn)行了有力而全面的評(píng)估,并從科學(xué)和政策的角度提供了觀點(diǎn)。
歐盟委員會(huì)2011年運(yùn)輸白皮書(歐盟委員會(huì),2011年)指出,歐盟(EU)呼吁全球溫室氣體排放量大幅減少,目的是將全球變暖限制在遠(yuǎn)低于工業(yè)化前水平2°C以下。為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),歐盟需要在2050年之前將排放量與1990年的水平相比減少80%至95%。根據(jù)對(duì)不同部門減排潛力的分析,歐盟委員會(huì)確定運(yùn)輸部門需要減少至少60%[1]。
實(shí)現(xiàn)所需減少運(yùn)輸排放的政策目標(biāo)[1]包括:
·到2050年,將常規(guī)燃料車輛在城市交通中的使用減半,并在城市中逐步淘汰;
·到2030年,30%的公路貨運(yùn)行程將超過(guò)300公里轉(zhuǎn)向其他模式,到2050年將超過(guò)50%;
·全功能和歐盟范圍的多模式聯(lián)運(yùn)-歐洲運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)(TEN-T)將于2030年完成;
選定的分主題[1]是:
·替代燃料-在所有模式下使用非化石燃料為車輛提供動(dòng)力;
·模式轉(zhuǎn)變-通過(guò)將客運(yùn)和貨運(yùn)轉(zhuǎn)移到更節(jié)能和污染更少的模式來(lái)減少排放;
·電動(dòng)汽車-從化石燃料到電力的公路運(yùn)輸?shù)倪^(guò)渡;
·低排放物流-貨運(yùn)轉(zhuǎn)移以減少排放;
·車輛設(shè)計(jì)和制造-開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)以提高公路車輛效率并減少排放;
·自動(dòng)化-引入自動(dòng)化運(yùn)輸能力,以提高效率和減少排放;
·現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施-支持向替代燃料過(guò)渡并支持減少車輛排放所需的基礎(chǔ)設(shè)施。
氫氣可用于幫助脫碳運(yùn)輸,尤其是如果使用可再生能源產(chǎn)生氫氣。在此外,氫燃料車輛不會(huì)產(chǎn)生有害的尾氣管排放(唯一的排放是水)。因此,他們提供改善LAQ的巨大潛力。這個(gè)領(lǐng)域在未來(lái)幾年將進(jìn)一步開展大批氫氣示范項(xiàng)目和雄心勃勃的計(jì)劃,重要項(xiàng)目[1]包括:
·CHIC(2010-2016)是一個(gè)旗艦零排放公交項(xiàng)目,旨在展示技術(shù)的準(zhǔn)備情況歐洲城市的燃料電池電動(dòng)公交車。在項(xiàng)目期間,來(lái)自8個(gè)國(guó)家的23個(gè)合作伙伴開展了合作56輛燃料電池電動(dòng)公交車的運(yùn)行,部署了9個(gè)加氫站。運(yùn)行超過(guò)了800萬(wàn)公里,節(jié)省了超過(guò)400萬(wàn)升柴油,估計(jì)減少了6 000噸CO2排放。
· H2ME(2015-2020)和 H2ME 2(2016-2022)旨在發(fā)展歐洲加氫站和加油站網(wǎng)絡(luò)顯著擴(kuò)大了燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)車隊(duì)。
·CUTE(2001-2006)展示了基于燃料電池和氫技術(shù)的歐洲運(yùn)輸系統(tǒng)的潛力。在項(xiàng)目期間,27輛氫氣公交車投入使用,經(jīng)過(guò)2年的運(yùn)營(yíng),在9個(gè)城市的總行程超過(guò)850,000 km,運(yùn)送了400多萬(wàn)名乘客。
· HyfLEET:CUTE(2006-2009)繼三個(gè)早期項(xiàng)目(包括CUTE)之后,進(jìn)一步測(cè)試燃料電池公共汽車并安裝必要的基礎(chǔ)設(shè)施。該項(xiàng)目涉及在柏林等9個(gè)城市和運(yùn)營(yíng)33輛氫燃料電池公共汽車。在該項(xiàng)目運(yùn)行了200多萬(wàn)公里,這被認(rèn)為是一個(gè)非常成功的項(xiàng)目。
·HySYS(2005-2009)是一個(gè)更加以研究為重點(diǎn)的項(xiàng)目,為燃料電池和電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的幾個(gè)低成本組件的開發(fā)做出了貢獻(xiàn)。
歐洲正在努力研究、開發(fā)和部署可持續(xù)生物質(zhì)衍生燃料,如生物乙醇,生物柴油和沼氣,下面列出了一系列生物燃料的一些關(guān)鍵項(xiàng)目:[1]
·BEST(2006-2009)證明了用生物乙醇燃料替代傳統(tǒng)燃料汽車的潛力。在該項(xiàng)目期間,超過(guò)77 000輛靈活燃料汽車和310 E85泵測(cè)試了9個(gè)站點(diǎn)。此外,超過(guò)190個(gè)生物乙醇巴士和12個(gè)ED95泵(ED95是適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的乙醇燃料)在5個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試。
·BIOSIRE(2008-2011)旨在改變旅游區(qū)的交通環(huán)境資質(zhì)。結(jié)果顯示,參與地區(qū)的生物柴油和電動(dòng)汽車數(shù)量有明顯轉(zhuǎn)變。從中獲得的知識(shí)可以轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)。
·BIOMOTION(2007-2010)旨在通過(guò)提高對(duì)生物燃料的認(rèn)識(shí)來(lái)幫助增加生物燃料的使用。
·ENCLOSE(2012-2015)旨在提高城市物流的能源效率,并研究使用包括沼氣在內(nèi)的多種替代燃料。該戰(zhàn)略已納入歐洲9個(gè)城市的可持續(xù)城市物流計(jì)劃(SULP)。據(jù)估計(jì)到2020年,每年將減排超過(guò)55 000噸CO2當(dāng)量(tCO2e)。
· BIOGASMAX(2006-2009)在歐洲5個(gè)國(guó)家建立了沼氣示范項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)所開展的工作,該項(xiàng)目制定了一項(xiàng)關(guān)于生物甲烷燃料質(zhì)量的共同歐洲標(biāo)準(zhǔn)的提案。
與汽油和柴油相比,CNG,LPG(丙烷或丁烷)和LNG具有更低的碳排放。這是因?yàn)槿剂现刑己枯^低,導(dǎo)致每公里行駛的碳排放量較低。這些燃料的空氣污染物排放被認(rèn)為與汽油相似。該領(lǐng)域的研究項(xiàng)目通常具有很高的價(jià)值,并專注于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展等問(wèn)題,以下概述了一系列重點(diǎn)項(xiàng)目[1]:
· GasOn(2015-2018)和INGAS(2008-2012)有類似的目標(biāo)-通過(guò)開發(fā)專用的CNG發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)利用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)。INGAS開發(fā)的技術(shù)允許使用65%的生物甲烷氣體混合物,有可能實(shí)現(xiàn)接近零的油井到車輪排放。同時(shí),GasOn正在積極研究實(shí)現(xiàn)未來(lái)CO2排放目標(biāo)和減少車輛排放空氣污染物的方法。
· HDGAS(2015-2018)和 LNG Blue Corridors(2013-2017)。
化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程可用于生產(chǎn)合成烴燃料,具有與那些相似的性質(zhì)用于傳統(tǒng)燃料。合成燃料可以使用現(xiàn)有的燃料基礎(chǔ)設(shè)施與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)兼容并可用于混合物或作為柴油或噴氣的替代品燃料(EBTP,2011)??梢允褂酶鞣N各樣的原料生產(chǎn)合成燃料,包括生物質(zhì)和天然氣。這有助于提高能源安全性,這里有一系列研究項(xiàng)目區(qū)域如下所示[1]。
·Bio-SNG(2006-2009)證明了其可行性生物質(zhì)衍生的合成燃料。在此使用的途徑項(xiàng)目是基于木屑的氣化生產(chǎn)合成天然氣(Bio-SNG)。已建立了小規(guī)模的工業(yè)工廠進(jìn)行生產(chǎn)。
4.5.1 電池研究
隨著電動(dòng)車數(shù)量的增加,整體可持續(xù)性影響生命周期成本,提高了它們相關(guān)的可回收性成本,特別是電池的可回收性。為了解決這個(gè)問(wèn)題,SOMABAT(2011-2013)項(xiàng)目[1]重點(diǎn)關(guān)注幾個(gè)方面。為了提高電池的可回收性,用于陽(yáng)極陰極和固體、電解質(zhì)的合成材料已經(jīng)開發(fā)了。在鋰(Li)中使用這些材料聚合物電池中,新建的電池管理單元(CMU)和電池單元的行為模擬是必需的。Li聚合物電池的可持續(xù)性評(píng)估已經(jīng)進(jìn)行實(shí)施,涵蓋從“搖籃到墳?zāi)埂钡恼麄€(gè)生命周期。早期也解決了可回收性問(wèn)題項(xiàng)目(例如NECOBAUT(2012-2015))[1]。
4.5.2 開發(fā)車輛部件
除了電池,動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)組成,是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部分。一個(gè)新的緊湊型動(dòng)力總成已經(jīng)開發(fā)出來(lái)了(項(xiàng)目COSIVU,2012-2015)[1]。輕量更高效的動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能20%[1]。使用動(dòng)力總成集成傳感器、控制和健康監(jiān)測(cè)模塊有助于擴(kuò)大車輛耐久性并降低了最終用戶的擁有成本,改善維護(hù)可預(yù)測(cè)性。
為了提高電動(dòng)汽車的效率,舒適性和安全性,其他車輛部件需要改進(jìn)。ID4EV(2010-2012)[1]項(xiàng)目專注于制動(dòng)器和底盤的優(yōu)化,滿足EV(FEV)需求的系統(tǒng)。定義FEV對(duì)系統(tǒng)和安全要求的需求,開發(fā)出智能制動(dòng)概念。這個(gè)概念的車輛動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)是與傳統(tǒng)車輛相比提供卓越的舒適性。而且,它協(xié)調(diào)通過(guò)摩擦和制動(dòng)的常規(guī)制動(dòng)在不同情況下的電能回收(例如柔和的制動(dòng)和緊急制動(dòng))。作為FEV與輪轂電機(jī)具有更高的非簧載質(zhì)量,自適應(yīng)阻尼器改善車輛的舒適性和動(dòng)態(tài)。
除了硬件組件,數(shù)據(jù)的收集和處理也是非常重要的,用于優(yōu)化FEV的能源使用和車輛安全。因此,EFUTURE(2010-2013),POLLUX(2010-)等多個(gè)項(xiàng)目和ICOMPOSE(2013-2016)[1]旨在發(fā)展為電動(dòng)汽車量身定制的先進(jìn)軟件架構(gòu),這包括系統(tǒng)控制電池、動(dòng)力總成、底盤、駕駛員輔助系統(tǒng)和通信技術(shù)。加熱和冷卻需要大量的車輛能量,這對(duì)乘客的舒適度至關(guān)重要。減少駕駛艙環(huán)境控制所需的50%的能源的技術(shù)由法國(guó)的ELEC-HP(2011-2014)[1]項(xiàng)目展示出來(lái),其中一個(gè)汽車熱泵已經(jīng)開發(fā)出來(lái)。這包括節(jié)能制冷劑和全釬焊鋁熱器。此外,還有解凍和預(yù)處理的新策略車輛內(nèi)部已經(jīng)開發(fā)完成。
JOSPEL(2015-2018)和OSEM-EV(2015-2018)[1]項(xiàng)目關(guān)注車輛的駕駛艙環(huán)境控制,而EDAS(2013-2016)項(xiàng)目將在內(nèi)部建立一個(gè)能源網(wǎng)絡(luò),F(xiàn)EV使用創(chuàng)新的軟件和硬件解決方案。另一個(gè)軟件項(xiàng)目是SAFEADAPT(2013-2016)[1],其目標(biāo)是在新穎的電氣/電子架構(gòu)概念的安全相關(guān)車輛功能。
為評(píng)估電動(dòng)汽車的可持續(xù)性,eLCAr(2012-2013)[1]項(xiàng)目為電動(dòng)汽車的生命周期評(píng)估制定了指導(dǎo)方針。受聯(lián)合研究中心能源研究所和運(yùn)輸?shù)腤ell-to-Wheel報(bào)告(歐洲委員會(huì),2011b)和其他研究報(bào)告的啟發(fā),德國(guó)議會(huì)的電動(dòng)汽車概念(2010-2012)研究報(bào)告發(fā)現(xiàn),由于原材料制取和非常精細(xì)的生產(chǎn)方式,電動(dòng)汽車的環(huán)境碳足跡很高,他們只能在續(xù)駛里程與高效的內(nèi)燃機(jī)車接近時(shí)才能獲得相同的競(jìng)爭(zhēng)地位。
4.5.3 車輛技術(shù)的演示
大多數(shù)實(shí)施項(xiàng)目包括某種形式的社會(huì)接受和行為研究,提供政策方向制定和技術(shù)設(shè)計(jì)。大約一半的項(xiàng)目在這個(gè)主題下評(píng)估的是由德國(guó)政府資助的項(xiàng)目。
4.5.4 電動(dòng)汽車的充電基礎(chǔ)設(shè)施
電動(dòng)汽車的充電基礎(chǔ)設(shè)施包括充電站和智能電網(wǎng)的信息網(wǎng)絡(luò)。政府為眾多投資計(jì)劃提供資金,核心主題是快速充電、感應(yīng)充電、智能安全電源管理。
4.5.5 研究成果
BMS對(duì)于電動(dòng)汽車未來(lái)的成功至關(guān)重要。電池處于有利的運(yùn)行狀態(tài)提高安全性和使用壽命,從而降低成本。就電池本身而言,已經(jīng)取得了進(jìn)展用于陽(yáng)極、陰極和電解質(zhì)的材料制成。這些有助于提高可回收性,延長(zhǎng)使用壽命并改善了性能。電池技術(shù)不是影響電動(dòng)汽車的效率和安全性的唯一因素。電動(dòng)汽車進(jìn)入電網(wǎng)是另一個(gè)主要問(wèn)題,通過(guò)協(xié)調(diào)收費(fèi)電動(dòng)汽車可以平衡電網(wǎng)。
靈活的車輛概念,沒(méi)有任何特定的基要求被認(rèn)為是物流可持續(xù)和有效的關(guān)鍵。CITY MOVE(2010-2012)[1]解決了這個(gè)話題項(xiàng)目。使用最新的最先進(jìn)技術(shù),該項(xiàng)目旨在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的突破車輛平臺(tái),為城市創(chuàng)造新的靈活送貨車輛概念。司機(jī)及其駕駛行為是其關(guān)注的焦點(diǎn)(ECOMOVE(2010-2013)項(xiàng)目[1])。新的貨車概念確定了更高的燃油經(jīng)濟(jì)性,通過(guò)規(guī)范司機(jī)行為和網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化路線可以降低20%的燃料消耗。
研究的公路車輛主要有兩類:
·輕型車輛主要用于乘客旅行;
·重型車輛主要用于貨物運(yùn)輸。
4.7.1 乘用車
4.7.1.1 動(dòng)力總成
公路乘用車研究活動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是開發(fā)改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力總成概念。NICE項(xiàng)目(2004-2008)[1]側(cè)重于五種用于不同類型燃料的綜合燃燒系統(tǒng)(汽油,柴油,CNG和合成生物質(zhì)燃料)。雖然燃油經(jīng)濟(jì)性和減少排放是汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要目標(biāo),但將現(xiàn)代技術(shù)(例如渦輪增壓)引入CNG發(fā)動(dòng)機(jī)是獲得市場(chǎng)份額的關(guān)鍵。對(duì)于生物燃料,新發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可以解決成本和燃油經(jīng)濟(jì)性方面的額外潛力。通過(guò)渦輪增壓和縮小尺寸的組合實(shí)現(xiàn)了汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)。此外,已經(jīng)表明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以在沒(méi)有NOx后處理的情況下滿足歐6排放限值。渦輪增壓也是CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的一種很有前途的技術(shù),因?yàn)樗黾恿伺ぞ睾凸β省?/p>
INGAS(2008-2012)項(xiàng)目的主要目標(biāo)是為乘用車和輕型車輛配備特定后處理系統(tǒng)的CNG發(fā)動(dòng)機(jī)提高10%的燃油轉(zhuǎn)換效率[1]。在三種不同的技術(shù)方法中,已經(jīng)證明了可以減少10-16%的燃料消耗。此外,存儲(chǔ)系統(tǒng)的重量減少了50%,成本只有很小的增加,而使用改進(jìn)的三元催化劑可以降低30%的成本[1]。
高速電動(dòng)機(jī)具有減輕重量和尺寸的巨大潛力,但通常具有較小的扭矩能力。因此,需要多速齒輪系以盡可能高地保持車輛的加速性能。ODIN(2012-2015)旨在為典型的入門級(jí)動(dòng)力城市EV開發(fā)了緊湊、高效、高度集成的電動(dòng)機(jī)。項(xiàng)目合作伙伴專注于優(yōu)化機(jī)械和電氣部件與一個(gè)電氣驅(qū)動(dòng)器外殼的集成[1]。
ELV由于體積小、重量輕,可以減少城市交通、減少排放和噪音。在RESOLVE(2015-2018)項(xiàng)目中,正在開發(fā)兩個(gè)示范ELV,以便為未來(lái)的ELV建立成本和能源效率基礎(chǔ),從而為城市地區(qū)的傳統(tǒng)汽車提供替代方案。
除了BEV,燃料電池動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)被視為最具潛力的可持續(xù)移動(dòng)技術(shù)。然而,為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求,必須改進(jìn)燃料電池混合動(dòng)力車輛的系統(tǒng)部件。出于這個(gè)原因,HYSYS(2005-2009)項(xiàng)目已變成OEM和供應(yīng)商聯(lián)盟,以開發(fā)適合大規(guī)模生產(chǎn)的燃料電池系統(tǒng)組件,這還包括電驅(qū)動(dòng)組件。
4.7.1.2 輕量化結(jié)構(gòu)[1]
除了更高效的動(dòng)力系統(tǒng)外,減輕重量的措施還有助于降低排放和燃料消耗。盡管已經(jīng)為低價(jià)量的昂貴汽車實(shí)施了減重技術(shù),但這些概念并未廣泛用于大規(guī)模生產(chǎn)的車輛中。
在這種背景下,SLC(2005-2009)項(xiàng)目的重點(diǎn)是開發(fā)了一種多材料,輕便且價(jià)格合理的車身概念,該項(xiàng)目涉及七家歐洲汽車制造商。目標(biāo)是減重高達(dá)30%,這將導(dǎo)致CO2排放量減少8 g/km。與此同時(shí),必須滿足今天的結(jié)構(gòu)性能標(biāo)準(zhǔn)。另一個(gè)限制因素是輕量化成本,不應(yīng)超過(guò)5歐元/千克。采用鋁、新型鋼、鎂和纖維增強(qiáng)塑料的多材料方法,開發(fā)出一種車身,減重35%。每公斤減重的額外費(fèi)用總計(jì)為7.8歐元,因此需要進(jìn)一步降低至5歐元/公斤才能獲得完全經(jīng)濟(jì)的解決方案。
EVOLUTION(2012-2016)項(xiàng)目是一個(gè)涵蓋車輛輕量化的最新項(xiàng)目。它證明了可持續(xù)生產(chǎn)600千克重量FEV用于城市用途的可行性?,F(xiàn)有的白車身概念已通過(guò)旨在減少零件數(shù)量和使用鋁合金和聚合物等創(chuàng)新輕質(zhì)材料技術(shù)的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行了全面審查。
4.7.1.3 駕駛員與車輛的交互和巡航[1]
已經(jīng)在現(xiàn)代車輛中實(shí)施的先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)的好處在euroFOT(2008-2012)項(xiàng)目中進(jìn)行了驗(yàn)證。該項(xiàng)目包括大型現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,并揭示了駕駛員行為、交通安全和燃油效率的改進(jìn),并節(jié)省了總體成本。結(jié)果表明,配備自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)和前方碰撞警告(FCW)的汽車和卡車的燃油效率更高-分別為3%和2%。
駕駛員行為和優(yōu)化路線可以顯著降低燃料消耗和二氧化碳排放。因此,ECOMOVE(2010-2013)項(xiàng)目解決了路線選擇,駕駛性能以及交通管理和控制方面的低效問(wèn)題,以將燃料浪費(fèi)降至最低。ECOMOVE在幾個(gè)子項(xiàng)目中構(gòu)建,專注于駕駛員、車輛、基礎(chǔ)設(shè)施和交通管理系統(tǒng)之間的互動(dòng)。來(lái)自駕駛員輔助系統(tǒng)的附加信息可以支持駕駛員和道路操作員以避免低效率。
駕駛員通常不知道他們對(duì)車輛的燃油消耗有重大影響,可能導(dǎo)致大量不必要的排放。因此,ECODRIVER(2011-2015)項(xiàng)目集中于駕駛員-動(dòng)力總成-環(huán)境反饋循環(huán),以鼓勵(lì)更有效的駕駛行為。檢查人機(jī)界面,如圖形、觸覺(jué)和語(yǔ)音消息,以確定它們?cè)谏鷳B(tài)效率駕駛方面對(duì)駕駛員行為的影響。這是針對(duì)許多不同的車輛-從汽車和面包車到重型卡車-使用傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行的,但結(jié)論也與混合動(dòng)力車或電動(dòng)車相關(guān)。
接受FEV的關(guān)鍵是適當(dāng)?shù)牟僮鞣秶?,這可以通過(guò)增強(qiáng)的電池技術(shù)和有效的能量消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于后者,新的駕駛策略和駕駛輔助系統(tǒng)可以有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在OPENER(2011-2014)項(xiàng)目中,來(lái)自不同車隊(duì)和車外來(lái)源的數(shù)據(jù)被合并。特別強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)-由雷達(dá)、視頻、衛(wèi)星導(dǎo)航、汽車到基礎(chǔ)設(shè)施和汽車到汽車通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持-駕駛員能夠調(diào)整他們的路線和駕駛風(fēng)格,以達(dá)到最佳狀態(tài)能效和電氣驅(qū)動(dòng)里程。
4.7.2 公路貨運(yùn)車輛
4.7.2.1 動(dòng)力總成和發(fā)動(dòng)機(jī)[1]
與乘用車一樣,需要進(jìn)一步努力加速用于重型運(yùn)輸?shù)娜剂想姵丶夹g(shù)的商業(yè)化。聚合物電解質(zhì)燃料電池(PEFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)被視為最有前景的技術(shù)。
FELICITAS(2005-2008)道路使用項(xiàng)目已對(duì)這些技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行了研究。通過(guò)回收動(dòng)能,F(xiàn)ELICITAS證明了200 kW PEFC裝置的能效為60%,高功率密度為0.32 kW/kg的可行性。此外,耐用性、堅(jiān)固性和可靠性得到顯著改善。由于低功率密度和某些核心組件的成熟度有限,將SOFC用于重載車應(yīng)用具有挑戰(zhàn)性。這為從固定SOFC應(yīng)用到移動(dòng)SOFC應(yīng)用設(shè)置了強(qiáng)大的限制。
POWERFUL(2010-2013)項(xiàng)目開展了輕型車輛中常規(guī)汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低排放動(dòng)力總成概念的開發(fā)。POWERFUL的子項(xiàng)目V1專注于極小型發(fā)動(dòng)機(jī),集成了電子閥門控制和其他附加技術(shù),可將CO2排放量減少40%。到項(xiàng)目結(jié)束時(shí),實(shí)現(xiàn)了30%的CO2減排。小型四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)排放比歐6污染物限值和CO2排放低10%。
在子項(xiàng)目V2中開發(fā)了比2005年水平低20%的水平。降低NOx和煙灰的方法的核心要素是低溫燃燒(LTC)技術(shù)。子項(xiàng)目V3的目標(biāo)是縮小二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸,使其排放量比歐6污染物限值低10%,CO2排放量比2005年水平低20%。
在CORE(2012-2015)項(xiàng)目的三個(gè)子項(xiàng)目中也開發(fā)了重型車輛的低排放動(dòng)力系統(tǒng)。專注于渦輪增壓器系統(tǒng)、可變氣門驅(qū)動(dòng)、減少摩擦和低溫后處理,模擬顯示三個(gè)柴油動(dòng)力系統(tǒng)和一個(gè)天然氣卡車的CO2減少了11-18%。
基于新發(fā)動(dòng)機(jī)概念的集成,開發(fā)用于重型動(dòng)力總成的子系統(tǒng)是GREEN(2005-2008)項(xiàng)目的目標(biāo)。新發(fā)動(dòng)機(jī)概念的特點(diǎn)是靈活的部件,改進(jìn)的燃燒過(guò)程,基于模型的閉環(huán)排放控制,高功率密度和集成的排氣后處理系統(tǒng)。在GREEN的子項(xiàng)目A1中,開發(fā)了用于城市公交車的CNG重型多缸發(fā)動(dòng)機(jī),在排放(NOx和PM排放減少80%)、全球變暖指數(shù)(-7.4%)和熱效率方面具有優(yōu)勢(shì)。相當(dāng)于目前的重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和功率密度(與當(dāng)前的CNG值相比,+20%)。子項(xiàng)目A2評(píng)估了可變氣門正時(shí)和燃油噴射的可能性,結(jié)合定制的排氣后處理系統(tǒng),以減少排放。在子項(xiàng)目A3中,開發(fā)了一種創(chuàng)新的、高度靈活的原型燃料噴射系統(tǒng)。在子項(xiàng)目A4中研究了具有高制動(dòng)平均有效壓力(BMEP)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力??傊?,在重型燃?xì)夂筒裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中,GREEN實(shí)現(xiàn)了非常低的排放值以及改進(jìn)的燃料消耗。
4.7.2.2 輔助動(dòng)力裝置[1]
對(duì)于卡車應(yīng)用,對(duì)電力(例如空調(diào)和媒體設(shè)備)不斷增長(zhǎng)的需求導(dǎo)致對(duì)車載電力發(fā)電機(jī)的需求增加,該車載電力發(fā)電機(jī)以高效率和非常低的排放運(yùn)行。在FCGEN(2011-2015)項(xiàng)目中,基于燃料電池的APU配備柴油燃料處理器,將柴油轉(zhuǎn)換為氫氣,被認(rèn)為是最有前景的選擇之一,因?yàn)樗Y(jié)合了高效率、低排放和使用與主發(fā)動(dòng)機(jī)相同的燃料。FCGEN項(xiàng)目的總體目標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中開發(fā)和演示概念驗(yàn)證,從而改善穩(wěn)定性和成本效率方面的關(guān)鍵組件。結(jié)果,已經(jīng)證明了使用在市售柴油燃料上運(yùn)行的基于自主聚合物電解質(zhì)膜(PEM)燃料電池的APU來(lái)發(fā)電。
使用SOFC作為APU是DESTA(2012-2015)項(xiàng)目的主題。SOFC技術(shù)與其他燃料電池技術(shù)相比具有優(yōu)勢(shì),因?yàn)樗c傳統(tǒng)的道路燃料如柴油相容。該系統(tǒng)的關(guān)鍵部件包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、電氣接線盒、電池和電池充電狀態(tài)傳感器、控制面板和無(wú)線路由器、隔離監(jiān)視器、鍵盤和車輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)。
4.7.2.3 減少燃料消耗/整體能源管理[1]
由于燃料是運(yùn)營(yíng)成本的主要因素,制造商面臨降低卡車燃料消耗的商業(yè)壓力。
CONVENIENT(2015-2015)項(xiàng)目旨在通過(guò)開發(fā)創(chuàng)新的重型卡車概念,將長(zhǎng)途貨運(yùn)車輛的燃油消耗降低30%。整體方法包括創(chuàng)新的節(jié)能技術(shù)和解決方案,包括混合動(dòng)力傳動(dòng)、電氣輔助設(shè)備、卡車和半掛車的太陽(yáng)能電池板以及先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)。然而,該項(xiàng)目最相關(guān)和最新穎的方面是車載能源管理系統(tǒng),該系統(tǒng)考慮了卡車、半掛車、駕駛員和整個(gè)任務(wù)。三輛原型重型車輛旨在展示和驗(yàn)證可持續(xù)的節(jié)油技術(shù)。
由于缺乏熱能和電能的整體機(jī)載管理策略,浪費(fèi)了大量的能源。EE-VERT(2009-2011)項(xiàng)目解決了這一問(wèn)題,該項(xiàng)目采用協(xié)調(diào)和預(yù)測(cè)的方法來(lái)生成,分配和使用能源。在這種情況下,輔助系統(tǒng)的電氣化是核心。因此,回收制動(dòng)能量,回收廢熱并利用太陽(yáng)能電池產(chǎn)生電能,從而縮小傳統(tǒng)車輛與混合動(dòng)力、EV或FEV之間的差距。實(shí)際節(jié)省的成本取決于駕駛條件、應(yīng)用的能源管理策略和駕駛員的行為。但是,初步跡象表明節(jié)省的能量應(yīng)超過(guò)10%。對(duì)于大型車輛、輔助系統(tǒng)可降低40%的CO2。
4.7.2.4 車輛編隊(duì)[1]
國(guó)家層面的若干項(xiàng)目(例如KONVOI(2005-2009)和英國(guó)DfT英國(guó)道路上重型車編隊(duì)(2013-2014)項(xiàng)目的DfT可行性研究和歐洲層面的項(xiàng)目(例如SARTRE(2009-2012)項(xiàng)目)檢驗(yàn)了公路上車輛排隊(duì)的技術(shù)要求。由于通過(guò)車輛之間的短間隙改善了空氣動(dòng)力學(xué),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了燃料消耗降低高達(dá)15%的環(huán)境效益。這樣可以降低CO2排放量并降低貨運(yùn)成本。
4.7.2.5 正在進(jìn)行的項(xiàng)目[1]
替代發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力總成概念正在不同的項(xiàng)目中開發(fā)。HDGAS(2015-2018)項(xiàng)目的目標(biāo)是提供符合歐VI排放法規(guī)的LNG車輛,與最先進(jìn)的技術(shù)相比,減少10%的CO2排放量。它還需要達(dá)到至少800公里的續(xù)駛里程,并且必須在性能、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、擁有成本、安全性和舒適性方面與2013年最佳車輛相媲美。ECOCHAMPS(2015-2018)項(xiàng)目正在進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā),包括增加功能、改進(jìn)性能、舒適性、安全性和排放。
4.8.1 歐洲資助的總體方向研究
項(xiàng)目涉及道路自動(dòng)化用于客運(yùn)和貨運(yùn)車輛。2010年四個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成,一個(gè)正在進(jìn)行中。最重要的是解決這些挑戰(zhàn)提高自動(dòng)化水平。提高自動(dòng)化水平的復(fù)雜性受到追捧,采用合作車輛技術(shù)并確保這一點(diǎn)自動(dòng)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況。
4.8.2 自動(dòng)化研究的挑戰(zhàn)[1]
4.8.2.1 挑戰(zhàn)1:人與自動(dòng)駕駛的過(guò)渡(接管)
這個(gè)分主題的三個(gè)項(xiàng)目面臨這一挑戰(zhàn):
· HAVEit(2008-2011)處理下一代 ADAS,通過(guò)開發(fā)和驗(yàn)證可擴(kuò)展且安全的車輛體系結(jié)構(gòu),優(yōu)化司機(jī)和高度自動(dòng)化之間的任務(wù)化分,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)駕駛。
·AdaptIVe(2014-2017)正在開發(fā)新穎的集成技術(shù),通過(guò)共享控制概念提高交通安全的自動(dòng)化功能,消除人為錯(cuò)誤的影響,確保司機(jī)和司機(jī)之間的適當(dāng)協(xié)作自動(dòng)化系統(tǒng)。
4.8.2.2 挑戰(zhàn)2:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
挑戰(zhàn)涉及引入高度全自動(dòng)化車輛到真正的駕駛條件。SARTRE(2009-2012)項(xiàng)目就是這樣一個(gè)例子。該項(xiàng)目開發(fā)了公路列車編隊(duì)和系統(tǒng),以方便他們安全適應(yīng)完全互動(dòng)的高速公路與其他交通。它還表明減少了燃料消耗和道路列車的CO2排放及商業(yè)可行性。在七個(gè)歐盟城市,Compass4D(2013-2015)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)測(cè)試和評(píng)估三項(xiàng)合作智能交通系統(tǒng)(C-ITS)解決方案(道路危險(xiǎn)警告系統(tǒng),紅燈違規(guī)警告和能源效率交叉口服務(wù))。該項(xiàng)目旨在提高道路安全性和舒適度通過(guò)減少事故和交通的數(shù)量和嚴(yán)重程度擁堵,并在此過(guò)程中,有助于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境優(yōu)點(diǎn),例如減少CO2排放和燃料消耗。
國(guó)家DaBrEM(2013-2015)項(xiàng)目評(píng)估了使用情況數(shù)據(jù)記錄和分析領(lǐng)域的電動(dòng)汽車、電動(dòng)汽車開發(fā)和使用新概念車輛。它比較了受保護(hù)和未受保護(hù)條件下的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的行為。
4.8.2.3 挑戰(zhàn)3:建立公眾信心
CITYMOBIL(2006-2011)項(xiàng)目開發(fā)了二維矩陣,即“乘客應(yīng)用矩陣”,用于顯示結(jié)果評(píng)估由各方開展的各項(xiàng)活動(dòng)項(xiàng)目,旨在實(shí)現(xiàn)更有效的組織城市交通。在自動(dòng)化領(lǐng)域,它專注于消除大規(guī)模引入自動(dòng)化的障礙系統(tǒng)。該項(xiàng)目表明有興趣自動(dòng)化運(yùn)輸中的公共和運(yùn)輸利益相關(guān)者系統(tǒng)。但是,它強(qiáng)調(diào)了增加的必要性努力遵守廣泛接受的認(rèn)證準(zhǔn)則。CATS(2010-2014)項(xiàng)目引入了新的服務(wù),通過(guò)短期更有效的城市交通、清潔自動(dòng)駕駛汽車的租賃或靈活使用公共交通工具以固定的時(shí)間間隔沿著線路穿梭。
4.8.2.4 挑戰(zhàn)4:自動(dòng)貨物運(yùn)輸
兩個(gè)項(xiàng)目解決了這一挑戰(zhàn):
COMPANION(2013-2016)發(fā)展了合作移動(dòng)性監(jiān)控車輛編隊(duì)技術(shù),旨在提高燃料效率和貨物安全性運(yùn)輸。建議的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)系統(tǒng)已定義優(yōu)化車輛移動(dòng),以創(chuàng)造、維持和穩(wěn)定編隊(duì)。這是基于在線決策工具,關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施條件,考慮歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
FURBOT(2011-2014)提出了創(chuàng)新概念,用于高效城市貨運(yùn)的輕型FEV架構(gòu)運(yùn)輸。開發(fā)的原型車展示了預(yù)期的性能,包括能量效率、可持續(xù)性、模塊化、智能自動(dòng)化駕駛和機(jī)器人處理貨物。
運(yùn)輸需求大幅增加隨著時(shí)間的推移已經(jīng)導(dǎo)致了更多的負(fù)面影響環(huán)境,特別是通過(guò)溫室排放氣體和污染物影響當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量(LAQ)。對(duì)于減少這些不利影響人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到對(duì)于開發(fā)改進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)和實(shí)踐是非常重要的。
替代燃料分主題目標(biāo)內(nèi)的研究項(xiàng)目通過(guò)使用替代方案開發(fā)更清潔的運(yùn)輸系統(tǒng)燃料,可以減少二氧化碳和/或局部空氣的排放污染物。
在整個(gè)歐洲的公共交通系統(tǒng)中,各種替代燃料已經(jīng)在公共汽車上進(jìn)行測(cè)試。
到目前為止,大部分研究都是在替代燃料上進(jìn)行的專注于公路運(yùn)輸。應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步的研究適合運(yùn)輸?shù)奶娲剂系臐摿?,如LNG、甲醇和氫氣。這些燃料作為一部分是具有吸引力的一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略,因?yàn)檫@些替代燃料將來(lái)是可以通過(guò)可再生的替代品。
TRAILBLAZER項(xiàng)目確定了許多問(wèn)題,未來(lái)在清潔貨運(yùn)領(lǐng)域的研究方向如:
·繼續(xù)推廣使用交付和服務(wù)計(jì)劃(DSP),降低燃料使用量,從而減少溫室氣體(GHG)排放和初級(jí)能源消耗;
·考慮未來(lái)調(diào)查的項(xiàng)目,通過(guò)使用更統(tǒng)一的商品和貨物配送中心,實(shí)現(xiàn)更大的燃油經(jīng)濟(jì)性;
·考慮未來(lái)的調(diào)查項(xiàng)目,可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)更廣泛的實(shí)施區(qū)域范圍的DSP,并在整個(gè)歐盟實(shí)施;
·應(yīng)考慮深入研究瑞典市政府整合經(jīng)驗(yàn),了解越來(lái)越多地采用這一概念的更廣泛影響以及它在整個(gè)歐盟的可行性。
鑒于長(zhǎng)途公路運(yùn)輸?shù)木薮筘暙I(xiàn)溫室氣體和空氣污染物排放,并在背景下鐵路貨運(yùn)服務(wù)存在大量財(cái)務(wù)和可接受性問(wèn)題,未來(lái)的研究應(yīng)該回歸城際物流。研究在制度方面提高效率和合作解決方案,以及增加該領(lǐng)域的創(chuàng)新對(duì)于遏制環(huán)境至關(guān)重要貨運(yùn)的影響,同時(shí)保持其經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)于技術(shù)車輛部件的逐步改進(jìn)。新車概念的突破性創(chuàng)新尚未實(shí)現(xiàn)明顯。然而,燃料電池APU可以提供這樣的突破。從單一車輛組件和移動(dòng)研究工作從整體上看運(yùn)輸系統(tǒng)可能會(huì)提供顯著的好處。這包括司機(jī)的行為,以及他們通過(guò)人機(jī)與車輛的互動(dòng)接口和基礎(chǔ)設(shè)施。一個(gè)至關(guān)重要的因素為此,提供和交換各級(jí)數(shù)據(jù)。同進(jìn)一步調(diào)整駕駛策略和改進(jìn)路線選擇節(jié)省燃料可能是可以實(shí)現(xiàn)的。
提高運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化水平關(guān)于其他挑戰(zhàn),例如駕駛員最佳參與方式,確保安全終止自動(dòng)駕駛和將系統(tǒng)平穩(wěn)地交給駕駛員。此外,自動(dòng)運(yùn)輸?shù)闹卮蠡蜉p微事故的影響必須探索系統(tǒng)。
此外,未來(lái)的努力也應(yīng)該純粹地?cái)[脫技術(shù)研究,并關(guān)注推薦的策略,克服可能擾亂或延誤和阻礙自動(dòng)駕駛汽車的社會(huì)(如責(zé)任)等監(jiān)管問(wèn)題。
安全的綜合發(fā)展、協(xié)調(diào)和擴(kuò)展電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)對(duì)加速和發(fā)展EV/FCEV至關(guān)重要。發(fā)展氫燃料汽車的必要基礎(chǔ)設(shè)施和其他清潔車輛技術(shù)可能會(huì)帶來(lái)更快和未來(lái)更廣泛的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。
不同基礎(chǔ)設(shè)施之間的協(xié)同作用擴(kuò)大運(yùn)輸方式也可以帶來(lái)更廣泛的積極影響。應(yīng)采取自動(dòng)駕駛,考慮到未來(lái)對(duì)新型基礎(chǔ)設(shè)施的研究,包括車輛到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)/I2V通信技術(shù)。
已經(jīng)確定的政策建議與低排放物流的關(guān)系包括[1]:
·歐盟和國(guó)家機(jī)構(gòu)應(yīng)繼續(xù)鼓勵(lì)所有人建立可持續(xù)城市交通規(guī)劃的城市類型(SUMPs)特別考慮物流方面。
·公司和機(jī)構(gòu)的合作更多有效的貨運(yùn)需要的不僅僅是提供好的貨物平臺(tái)和鼓勵(lì)。建立城市貨物整合中心需要投資、各自當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃、準(zhǔn)入條例、合作和其他工具的財(cái)政激勵(lì)。
·所有可用的執(zhí)法手段和激勵(lì)措施應(yīng)該用于改變清潔的運(yùn)輸方式成為重要的市場(chǎng)參與者。這也意味著一個(gè)戰(zhàn)略性投資和維護(hù)資金分配,用于運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的投資會(huì)有所幫助。
歐盟在Strategic Research Agenda中發(fā)布了VISION 2050[2]:二氧化碳中性道路運(yùn)輸,對(duì)環(huán)境的影響最小,包括車輛和基礎(chǔ)設(shè)施,具體包括:
·100%可再生能源用于運(yùn)輸(電力,替代燃料)?!o(wú)排放的城市地區(qū)。
·農(nóng)村地區(qū)的排放量微不足道或幾乎為零。
·在現(xiàn)實(shí)條件下的節(jié)能道路車輛。
·無(wú)能源供應(yīng)-在任何地方需要充電基礎(chǔ)設(shè)施和替代燃料。
·車輛和基礎(chǔ)設(shè)施的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
·經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,高效節(jié)能的車輛生產(chǎn)和維護(hù)
研究主題2020-2030[2]:
可再生的低碳先進(jìn)燃料:低成本的可持續(xù)生產(chǎn)、儲(chǔ)存和分配
影響:接近零的二氧化碳WTW,可以為適合的行業(yè)提供低碳能源是否電氣化。
高效,全電動(dòng)電池動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和車輛-遠(yuǎn)程電動(dòng)乘用車
影響:增加對(duì)BEV的吸收,以促進(jìn)減緩氣候變化。
高效,全電氣化的公交系統(tǒng)(城市,郊區(qū)和城市間)
影響:增加BEV數(shù)量,以促進(jìn)減緩氣候變化質(zhì)量、噪音、能源效率的提高。
高效電氣化長(zhǎng)途卡車和長(zhǎng)途汽車
影響:在農(nóng)村駕駛條件下,每輛車的TTW二氧化碳減排量為12%,以2015年基準(zhǔn),改善空氣質(zhì)量、減少擁堵,還應(yīng)考慮WTW的影響。
用于乘用車和送貨車的高效(插入式)混合動(dòng)力系統(tǒng)和車輛
影響:在農(nóng)村駕駛條件下,與2015年基線相比,每輛車的TTW二氧化碳減排量約為15%。
新電池和不同用例的便捷充電機(jī)會(huì):城市充電,高電力充電,電力傳輸技術(shù)
影響:增加對(duì)PHEV和BEV的吸收,以促進(jìn)減緩氣候變化,提高空氣質(zhì)量,關(guān)鍵材料的可持續(xù)性/保存。
近零排放的顛覆性的超低排放概念
本主題的目的是實(shí)現(xiàn)價(jià)格合理的混合動(dòng)力系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)近零排放乘用車和送貨車。純電模式適用于零排放區(qū)域。對(duì)于除了電動(dòng)機(jī)之外還將使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的城市間運(yùn)輸,研究是需要為動(dòng)力系統(tǒng)定義和開發(fā)新的燃燒模式和后處理各種條件下的各種超低排放,沒(méi)有燃油經(jīng)濟(jì)性的懲罰,并定義先進(jìn)連接到環(huán)境的系統(tǒng)管理。包裝和成本方法增加緊湊和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠?;厥蘸蜕芷诓呗?,以盡量減少生命周期的影響。
影響:空氣質(zhì)量和噪音改善,特別是在城市和郊區(qū)以及農(nóng)村地區(qū)。
高效超低排放ICE和其他用于長(zhǎng)距離的動(dòng)力系統(tǒng)
在未來(lái),應(yīng)該是WTW CO2放量非常低/接近零的新型先進(jìn)燃料可用的(即ICE)或可能不涉及燃燒(例如燃料電池)。與當(dāng)前不同,旨在長(zhǎng)距離使用這些燃料的動(dòng)力系統(tǒng)將得到優(yōu)化并且將是最重要的可能,以充分利用新的燃料特性。否則,與這些新燃料相關(guān)的利益只會(huì)是部分的。這也適用于他們的后處理系統(tǒng)。研究需求將包括動(dòng)力總成控制管理系統(tǒng)將是至關(guān)重要的,可靈活處理不同的燃料,并針對(duì)這些燃料進(jìn)行優(yōu)化并且可能包括燃料質(zhì)量傳感能力。與環(huán)境的連通性也將是可取的。需要減少催化劑材料以保持資源和耐久性發(fā)動(dòng)機(jī)或能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的可靠性。
影響:CO2WTW接近零。
歐洲委員會(huì)在GEAR2030[3]報(bào)告中指出,全球競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展和價(jià)值鏈的變化。在這種背景下,歐洲委員會(huì)轉(zhuǎn)變對(duì)整個(gè)價(jià)值鏈的深遠(yuǎn)影響,決定將重點(diǎn)放在連接和自動(dòng)駕駛(CAD)以及零排放和具有零排放潛力的車輛(ZEV和ZEC)。然而,歐洲也認(rèn)識(shí)到更清潔的內(nèi)燃機(jī)(ICE)
車輛將在該行業(yè)的持續(xù)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。重型車輛的情況下尤其重要,過(guò)渡到低和零排放的汽車技術(shù)是可持續(xù)、清潔和高效交通的關(guān)鍵。