IT:电动汽车的隐形翅膀
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- 关键字:IT,电动汽车,数据,服务 smarty:/if?>
- 发布时间:2011-05-17 09:26
如果说IT 在传统汽车中的那些应用(如导航、防撞等)尚属于锦上添花的话,那么,它在电动汽车中的应用将变得不可或缺。由于电动汽车依赖于电池供电,而在现有的电池技术下,电动汽车的行驶范围在160 公里左右。在此背景下,电动汽车需要IT 技术帮助其规划行驶路线,以迅速找到充电站进行充电,同时还要对电力的使用进行监控和管理,以优化电网的电力配置。
眼下汽车行业出现了一个新的IT 挑战,即需要为电动汽车建立一套庞大的基础设施,来保证电动汽车的充电需求,以确保电动汽车能真正走向市场。这个过程迫切需要信息技术的大力推动,确切地说,需要借助IT 技术的强大数据处理能力来保证充电需求,并优化电力的利用率。分析师们认为,电动汽车这种新型汽车要取得成功必须有IT技术的帮助。
雪佛兰和日产推出的新型电动汽车(福特和宝马会在今年夏天推出类似的电动汽车)已经能够连接到智能电网,通过3G 网络传送电池使用和驾驶模式方面的大量数据。丰田和微软在4 月初共同宣布,它们在合作开发基于Azure 的服务,为丰田电动汽车驾驶员提供数据。
Gartner公司的汽车部副总裁Thilo Koslowski 说:“IT 能够分析电动汽车所需要的车载和非车载能源管理系统,帮助驾驶员找到下一个充电站。”他表示,技术还可以为其他任务助一臂之力,包括预定充电站、为驾驶员规划驶往充电站的路线、开始缴费以支付汽车的充电费,以及控制和平衡电力公司的电力负荷。他补充说:“我们还可以分析驾驶行为,决定把充电站建在何处。”
如果这一切听起来很耳熟,那是由于我们其实之前就已经走上了这条道路。上世纪90 年代末,通用汽车公司推出了第一款由一家大汽车制造商正式生产的电动汽车——EV1。这款车一开始就注定要失败,一部介绍这款车的纪录片列举了它为何失败的几个理由,而一个主要理由是IT 当时还没有准备好迎接从燃油汽车时代到电动汽车时代的这一重大转变。
几家汽车制造商和密切关注汽车行业的人士表示,这一回IT 似乎已为电动汽车做好了准备。
解决“里程焦虑”问题
汽车行业使用“ 里程焦虑”(Range Anxiety)这个术语有其充分理由。电动汽车每次充电只能行驶约80 .160 公里,而目前充电站数量少得可怜——比如在外界普遍认为电动汽车较普遍的旧金山,也只有几十个充电站。电动汽车要取得成功,克服这个障碍至关重要。
Koslowski 说:“电动汽车要大行其道,电动汽车的拥有体验一定要尽可能地与传统的内燃机汽车一样舒适、相似。”
汽车厂商很清楚地知道,电动汽车基础设施现处在早期阶段,所以它们正在设法依靠IT 技术来缓解“里程焦虑”的问题。比如,日产Leaf 完全靠电池电力能行驶大约160 公里的路程。它使用一种名为Carwings 的系统,该系统基于微软的Windows Embedded Automotive 7嵌入式平台开发。通过该系统提供的一个仪表板,驾驶员可以安排行驶路线、预先知道能不能在途中找到充电站、这些充电站建在何处等。Carwings 可以在iPhone 上使用,显示当前充电量或状态,那样驾驶员不用上车就能够做出行驶路线方面的合理决定。这个工具还让驾驶员可以设定车内的温控系统,以便在汽车充电的同时预热或预冷,那样在寒冷天气,充好电后车内温度已经上来。
Carwings 系统的主要目的是帮助驾驶员了解车载电池的电力状态和前往目的地这一路上的充电站的情况,借此决定要不要先充电、路上是否能充电等以保证顺利达到目的地。日产还通过电子邮件每个月发送电力使用模式方面的最新数据。有了这些数据,驾驶员就可以改变上下班路线,或调整车内的温控配置。
日产的电动汽车项目经理Gregg
Hedgren表示,该公司使用一些专门的算法来分析电动汽车的一些规律,比如每次充电后平均的行驶里程、温度控制(如空调)对行驶里程的影响。他说:“我们主要致力于电动汽车的专有特性研究。目前除了电池和动力传动系统方面的数据外,针对电动汽车其他方面收集的数据不多。我们将继续完善自己的研究和算法,比如研究频繁加速对里程有怎样的影响,然后把这些数据反馈给驾驶员。”
Hedgren 表示,眼下充电站位置方面的数据还只是每季度更新一次,而在电动汽车基础设施建设的早期阶段,每季度更新一次已经足够了。
现在,日产还在考虑如何与电力公司进行合作,以便帮助驾驶员不仅顺利找到充电站,还能在充电高峰期预定充电站,甚至可以坐在车里预付充电费。另一个更长远的计划是帮助电力公司平衡供电系统的总体用电负荷。
辅助电动汽车的设计
IT 还被大量应用于电动汽车本身的设计上,包括为充电传感器开发相关的支持软件、为充电端口开发行业标准。
表明IT 如何帮助设计电动汽车的一个最佳典例就是雪佛兰Volt(Chevy Volt)。通用汽车公司把350 辆试产的Volt 分配给早期的试驾者(其中许多是本公司的员工)试驾,然后获取每个试驾者提供的数据。通用汽车公司能在短短3 年内、而不是通常的5 年内设计出Volt,很大程度上要归功于IT 技术支持下的强大的数据分析能力。
据安吉星(OnStar)公司的CIOJeff Liedel 介绍,雪佛兰获取的数据包括当前充电状态和来自发动机的故障码。车载电动汽车控制模块许多是崭新的,所以获取来自这些模块的具体数据显得至关重要,包括表明每个模块如何工作的实时诊断数据。随后,工程师们能够跟踪和记录这些数据,分析包含众多诊断信息的数据仓库,并改动设计。
用IT 技术来辅助汽车设计并不是什么新鲜事——安吉星之前就通过IT 技术获取来自燃油汽车的测试车队数据,但是Volt 与之前的应用IT 技术的区别在于,设计师们能够非常迅速地获得数据,并根据这些数据立即改动设计。通用汽车公司使用IBM 的Rational 软件来记录设计变化、解读传感器数据,并将变化传送给研发团队。设计师们使用Compuware 软件对收集来的数据进行分析,用来确定汽车隔多久就需要充电。
Liedel 说:“ 在测试车的研发期间,我们要从每个电池组收集大约几百个不同的数据。我们把这部分数据直接反馈给电池实验室的工作人员。另外,我们在研发汽车时,非常注重整车的生命周期测试,以及把实验室的结果与现场测试的实际结果联系起来。”他进一步解释说,研发团队还考虑了分别在炎热与寒冷环境下行驶的汽车其充电对电池性能有怎样的影响。
宝马公司在设计Mini E量产车和宝马ActiveE 概念车时也采用了类似的方法,这家德国汽车制造商将在今年夏天现场测试这款概念车。
宝马电动汽车运营和战略经理Rich Steinberg 表示,宝马在研发阶段与加州大学戴维斯分校进行合作,以分析来自测试车辆的数据。宝马分析了电池方面的数据,比如与不预热或不预冷相比,汽车连接到充电站时远程开启车内温度控制系统(可以使用日产的Carwings iPhone应用程序来实现)在测试期间对电池性能有何影响。
让宝马研究人员吃惊的是,他们发现大多数电动汽车驾驶员往往在晚上充电,哪怕电动汽车的电量远远没有用完。将投放美国市场的Mini E 车型会充分考虑这种习惯,让汽车整个晚上处于充电状态,从而有效延长汽车的行驶里程。宝马能够利用收集到的这些数据——数据存储在慕尼黑的一台中央服务器上,不仅改进电池组的设计,还能改进制造车辆的方式。比如,宝马公司在测试Mini E 时发现,可以采用更轻的制造材料来延长电动汽车的总里程数。
在网站上汇总电动汽车数据
IT 不仅在研发电动汽车时发挥了更大的作用,还能在优化驾驶员的驾驶习惯方面起到重要作用。比如,驾驶员将来有望查看汽车行驶报告,看看自己到过哪些地方,查看电池在一段时间后的性能。然后,他们可以利用这些信息来决定如何驾驶,甚至决定选择哪条路线去上班。
值得关注的是,雪佛兰Volt 已经有一个网站,可以汇总每辆汽车(以匿名的形式)的电池使用数据,包括当前充电状态和所剩电力还能跑的里程,电动汽车车主在使用哪种充电模式,与只使用燃油相比,汽车在电动驾驶模式下总共能跑多少里程等。2011 年年中,该网站会提供驾驶效率方面的更丰富数据,包括只用电力已行驶了多少里程。眼下,这家公司发布了一些不同驾驶员的统计数字,比如燃油经济性和上下班距离。
雪佛兰Volt 及其他电动汽车还使用了微软Hohm 服务,这项服务可帮助人们监测自己家里的耗电情况,并与电力公司的电表计量联系起来。它可以让驾驶员知道为电动汽车充电用了多少度电。
Gartner 公司的Koslowski表示,这些网站事关电动汽车的成败,因为它们让驾驶员可以深入了解自己的电动汽车耗电情况。从更广的角度来看,它们还能表明IT 如何从更宏观的层面来了解总耗电情况。实际上,就电动汽车基础设施而言,IT 有助于更好地集中管理用电量、检查电网负荷, 甚至为驾驶员提供奖励机制,比如在指定时段充电可以少缴电费。只是这些想法现在还处于早期规划阶段,因为电力公司还在观望购买电动汽车会不会成为一种消费时尚。
管理电动汽车的供电
说到IT 在电动汽车领域的作用,最激动人心的发展前景之一是管理电动汽车的供电和耗电。与电动汽车相比,燃油汽车方面的基础设施虽然很广泛,但技术含量低。
福特公司的可持续发展经理Mike Tinskey 说:“在汽油领域,我们目前并没有太多有关汽油的信息。比如,我们不知道客户在汽油使用方面的情况。有些加油站还在用原始的测量尺来测量油箱储油量。想了解地下和炼油厂有多少燃油,肯定离不开历史数据和数字,只有那样才能了解整体的需求状况。”
Tinskey 表示,在电动汽车领域,未来可以分析电动汽车中的相关数据,从而知道电力来自何处(可从电力公司获取数据)、这些电力去向何处(通过分析来自充电站的数据来了解)。福特已经分析了这方面的众多数据,并宣布即将推出的福特福克斯电动汽车会投放到美国的几个城市进行测试,包括休斯敦、底特律和纽约。Tinskey 表示,福特分析了众多数据,如各城市的供电状况、驾驶习惯, 甚至气候条件等。
Mike Kuss 是全美可再生能源实验室的工程师,也是电动汽车电网集成小组(Electric Vehicle Grid-Integration Team)的成员——这是美国能源部下属的一个研究组织,与包括汽车制造商在内的公共和私营机构开展广泛合作。他表示,电动汽车的能源管理非常有可能实现。目前,他所在的小组在科罗拉多州测试电动卡车,以进一步了解它们的用电需求以及如何利用IT 来调整行驶路线。比如,他所在的小组分析了当行驶路线经过因红绿灯而时停时开的地区时,车辆的电力需求会发生怎样的变化。
Kuss 说:“我们实际上是在实时关注车辆,比如我们能够看到上坡行驶对于电池组剩余电能的减少有怎样的影响。从成千上万人的实际驾驶方式来看,我们发现人们其实并没有用完电池的电力。平时,你可能开不到80 公里,常常只是休长假、出远门时才偶尔用车。”
Kuss 说, 作为车主的第二辆汽车也极大地影响了电动汽车的使用模式。比如说,有些人开电动汽车可能只是用来上下班。
上述所有这些测试数据将用于评估和规划能源在城市中如何使用、有多少能源可供使用,以及使用了哪种能源(包括可再生能源)。
为电动汽车建立网络运营中心
一旦电动汽车基础设施部署到位,就有可能在电动汽车较为普及的大城市为电动汽车建立网络运营中心(NOC)。Gartner 公司的Koslowski 表示,这一幕要成为现实,很可能需要政府积极参与,至少先要建立充电站,然后与能够监测所有充电站的NOC 联网。
NOC 将有助于把电动汽车驾驶员的实际用电量与城市现有的发电量联系起来。另外,随着电动汽车的使用日益普及,还有望帮助电力规划人员规划更长远的用电需求。Tinskey 说:“网络运营中心的最大受益者将是电力公司。所以,如果提出建立这类系统的方案,我们预计电力公司会大力推进。”
Koslowski 表示,为电动汽车建立的NOC 可能极其重要。他预计,到2020 年,电动汽车将占到汽车总量的7%;到2030 年,这个比例会高得多。这意味着电动汽车对电网的影响会大得多,城市必须更多地了解汽车在何处行驶、如何平衡电力负荷、如何布建充电站,以及如何确保总是有地方可以充电。
Koslowski 表示,IT 将在建立基础设施中起到重要作用,对NOC概念来说更是如此。建有NOC 的城市有望将数据提供给驾驶员,那样他就知道应该在何处泊车和充电,或者汽车里程减少时及时提醒驾驶员。
确保电动汽车通信的安全
与数据传送和分析密切相关的一个问题是数据的安全问题。这些问题涉及电动汽车数据本身的隐私。梅赛德斯-奔驰公司的战略经理Ralf Oestreicher 介绍了该公司目前针对已投放欧洲的E-Cell 原型车(包括梅赛德斯AMG E-Cell)的一些做法。他表示,以充电费支付为例,数据不仅在充电站进行了加密,而且在传送到处理交易的结算中心的途中也经过了加密。不过结算中心只能对与授权充电站提供商有关的那部分数据进行解密和转发——它为每家提供商单独解密数据,而不是使用一套IT 系统为每家提供商统一解密数据。这样一来,就防止了数据因失窃而泄密的可能性。
标准是IT 能发挥作用的另一个领域。福特的Tinskey 表示,这方面仍处于早期阶段。电动汽车基础设施中每个单独的数据孤岛从技术上来说都很先进——电力公司使用智能电网,充电站将位置方面的数据发送给电动汽车,连汽车本身也使用标准连接来进行充电,但是针对这些孤岛之间进行联系的标准还没有到位。
幸运的是,电动汽车行业已表态愿意展开标准方面的合作——比如说,SAE J1772 充电标准是大多数流行电动汽车( 比如Volt 和Leaf)上使用的五针插头。这种插头能够安全地传送来自汽车的数据,包括充电状态和里程。
Tinskey 表示,开发用来处理电动汽车数据的行业性标准这个过程可能很缓慢,要取决于有多少人在接下来的几年购买电动汽车。
可以肯定的是,与电动汽车相关的大部分IT 技术大部分已到位。目前仍然需要的主要是建立充电站提供商、电网以及新的汽车品牌和型号之间的联系通道。汽车厂商已经在分析来自驾驶员的丰富数据,接下来的步骤将是利用这些数据开发出更好的电动汽车和建立更可靠的电动汽车基础设施。
……
眼下汽车行业出现了一个新的IT 挑战,即需要为电动汽车建立一套庞大的基础设施,来保证电动汽车的充电需求,以确保电动汽车能真正走向市场。这个过程迫切需要信息技术的大力推动,确切地说,需要借助IT 技术的强大数据处理能力来保证充电需求,并优化电力的利用率。分析师们认为,电动汽车这种新型汽车要取得成功必须有IT技术的帮助。
雪佛兰和日产推出的新型电动汽车(福特和宝马会在今年夏天推出类似的电动汽车)已经能够连接到智能电网,通过3G 网络传送电池使用和驾驶模式方面的大量数据。丰田和微软在4 月初共同宣布,它们在合作开发基于Azure 的服务,为丰田电动汽车驾驶员提供数据。
Gartner公司的汽车部副总裁Thilo Koslowski 说:“IT 能够分析电动汽车所需要的车载和非车载能源管理系统,帮助驾驶员找到下一个充电站。”他表示,技术还可以为其他任务助一臂之力,包括预定充电站、为驾驶员规划驶往充电站的路线、开始缴费以支付汽车的充电费,以及控制和平衡电力公司的电力负荷。他补充说:“我们还可以分析驾驶行为,决定把充电站建在何处。”
如果这一切听起来很耳熟,那是由于我们其实之前就已经走上了这条道路。上世纪90 年代末,通用汽车公司推出了第一款由一家大汽车制造商正式生产的电动汽车——EV1。这款车一开始就注定要失败,一部介绍这款车的纪录片列举了它为何失败的几个理由,而一个主要理由是IT 当时还没有准备好迎接从燃油汽车时代到电动汽车时代的这一重大转变。
几家汽车制造商和密切关注汽车行业的人士表示,这一回IT 似乎已为电动汽车做好了准备。
解决“里程焦虑”问题
汽车行业使用“ 里程焦虑”(Range Anxiety)这个术语有其充分理由。电动汽车每次充电只能行驶约80 .160 公里,而目前充电站数量少得可怜——比如在外界普遍认为电动汽车较普遍的旧金山,也只有几十个充电站。电动汽车要取得成功,克服这个障碍至关重要。
Koslowski 说:“电动汽车要大行其道,电动汽车的拥有体验一定要尽可能地与传统的内燃机汽车一样舒适、相似。”
汽车厂商很清楚地知道,电动汽车基础设施现处在早期阶段,所以它们正在设法依靠IT 技术来缓解“里程焦虑”的问题。比如,日产Leaf 完全靠电池电力能行驶大约160 公里的路程。它使用一种名为Carwings 的系统,该系统基于微软的Windows Embedded Automotive 7嵌入式平台开发。通过该系统提供的一个仪表板,驾驶员可以安排行驶路线、预先知道能不能在途中找到充电站、这些充电站建在何处等。Carwings 可以在iPhone 上使用,显示当前充电量或状态,那样驾驶员不用上车就能够做出行驶路线方面的合理决定。这个工具还让驾驶员可以设定车内的温控系统,以便在汽车充电的同时预热或预冷,那样在寒冷天气,充好电后车内温度已经上来。
Carwings 系统的主要目的是帮助驾驶员了解车载电池的电力状态和前往目的地这一路上的充电站的情况,借此决定要不要先充电、路上是否能充电等以保证顺利达到目的地。日产还通过电子邮件每个月发送电力使用模式方面的最新数据。有了这些数据,驾驶员就可以改变上下班路线,或调整车内的温控配置。
日产的电动汽车项目经理Gregg
Hedgren表示,该公司使用一些专门的算法来分析电动汽车的一些规律,比如每次充电后平均的行驶里程、温度控制(如空调)对行驶里程的影响。他说:“我们主要致力于电动汽车的专有特性研究。目前除了电池和动力传动系统方面的数据外,针对电动汽车其他方面收集的数据不多。我们将继续完善自己的研究和算法,比如研究频繁加速对里程有怎样的影响,然后把这些数据反馈给驾驶员。”
Hedgren 表示,眼下充电站位置方面的数据还只是每季度更新一次,而在电动汽车基础设施建设的早期阶段,每季度更新一次已经足够了。
现在,日产还在考虑如何与电力公司进行合作,以便帮助驾驶员不仅顺利找到充电站,还能在充电高峰期预定充电站,甚至可以坐在车里预付充电费。另一个更长远的计划是帮助电力公司平衡供电系统的总体用电负荷。
辅助电动汽车的设计
IT 还被大量应用于电动汽车本身的设计上,包括为充电传感器开发相关的支持软件、为充电端口开发行业标准。
表明IT 如何帮助设计电动汽车的一个最佳典例就是雪佛兰Volt(Chevy Volt)。通用汽车公司把350 辆试产的Volt 分配给早期的试驾者(其中许多是本公司的员工)试驾,然后获取每个试驾者提供的数据。通用汽车公司能在短短3 年内、而不是通常的5 年内设计出Volt,很大程度上要归功于IT 技术支持下的强大的数据分析能力。
据安吉星(OnStar)公司的CIOJeff Liedel 介绍,雪佛兰获取的数据包括当前充电状态和来自发动机的故障码。车载电动汽车控制模块许多是崭新的,所以获取来自这些模块的具体数据显得至关重要,包括表明每个模块如何工作的实时诊断数据。随后,工程师们能够跟踪和记录这些数据,分析包含众多诊断信息的数据仓库,并改动设计。
用IT 技术来辅助汽车设计并不是什么新鲜事——安吉星之前就通过IT 技术获取来自燃油汽车的测试车队数据,但是Volt 与之前的应用IT 技术的区别在于,设计师们能够非常迅速地获得数据,并根据这些数据立即改动设计。通用汽车公司使用IBM 的Rational 软件来记录设计变化、解读传感器数据,并将变化传送给研发团队。设计师们使用Compuware 软件对收集来的数据进行分析,用来确定汽车隔多久就需要充电。
Liedel 说:“ 在测试车的研发期间,我们要从每个电池组收集大约几百个不同的数据。我们把这部分数据直接反馈给电池实验室的工作人员。另外,我们在研发汽车时,非常注重整车的生命周期测试,以及把实验室的结果与现场测试的实际结果联系起来。”他进一步解释说,研发团队还考虑了分别在炎热与寒冷环境下行驶的汽车其充电对电池性能有怎样的影响。
宝马公司在设计Mini E量产车和宝马ActiveE 概念车时也采用了类似的方法,这家德国汽车制造商将在今年夏天现场测试这款概念车。
宝马电动汽车运营和战略经理Rich Steinberg 表示,宝马在研发阶段与加州大学戴维斯分校进行合作,以分析来自测试车辆的数据。宝马分析了电池方面的数据,比如与不预热或不预冷相比,汽车连接到充电站时远程开启车内温度控制系统(可以使用日产的Carwings iPhone应用程序来实现)在测试期间对电池性能有何影响。
让宝马研究人员吃惊的是,他们发现大多数电动汽车驾驶员往往在晚上充电,哪怕电动汽车的电量远远没有用完。将投放美国市场的Mini E 车型会充分考虑这种习惯,让汽车整个晚上处于充电状态,从而有效延长汽车的行驶里程。宝马能够利用收集到的这些数据——数据存储在慕尼黑的一台中央服务器上,不仅改进电池组的设计,还能改进制造车辆的方式。比如,宝马公司在测试Mini E 时发现,可以采用更轻的制造材料来延长电动汽车的总里程数。
在网站上汇总电动汽车数据
IT 不仅在研发电动汽车时发挥了更大的作用,还能在优化驾驶员的驾驶习惯方面起到重要作用。比如,驾驶员将来有望查看汽车行驶报告,看看自己到过哪些地方,查看电池在一段时间后的性能。然后,他们可以利用这些信息来决定如何驾驶,甚至决定选择哪条路线去上班。
值得关注的是,雪佛兰Volt 已经有一个网站,可以汇总每辆汽车(以匿名的形式)的电池使用数据,包括当前充电状态和所剩电力还能跑的里程,电动汽车车主在使用哪种充电模式,与只使用燃油相比,汽车在电动驾驶模式下总共能跑多少里程等。2011 年年中,该网站会提供驾驶效率方面的更丰富数据,包括只用电力已行驶了多少里程。眼下,这家公司发布了一些不同驾驶员的统计数字,比如燃油经济性和上下班距离。
雪佛兰Volt 及其他电动汽车还使用了微软Hohm 服务,这项服务可帮助人们监测自己家里的耗电情况,并与电力公司的电表计量联系起来。它可以让驾驶员知道为电动汽车充电用了多少度电。
Gartner 公司的Koslowski表示,这些网站事关电动汽车的成败,因为它们让驾驶员可以深入了解自己的电动汽车耗电情况。从更广的角度来看,它们还能表明IT 如何从更宏观的层面来了解总耗电情况。实际上,就电动汽车基础设施而言,IT 有助于更好地集中管理用电量、检查电网负荷, 甚至为驾驶员提供奖励机制,比如在指定时段充电可以少缴电费。只是这些想法现在还处于早期规划阶段,因为电力公司还在观望购买电动汽车会不会成为一种消费时尚。
管理电动汽车的供电
说到IT 在电动汽车领域的作用,最激动人心的发展前景之一是管理电动汽车的供电和耗电。与电动汽车相比,燃油汽车方面的基础设施虽然很广泛,但技术含量低。
福特公司的可持续发展经理Mike Tinskey 说:“在汽油领域,我们目前并没有太多有关汽油的信息。比如,我们不知道客户在汽油使用方面的情况。有些加油站还在用原始的测量尺来测量油箱储油量。想了解地下和炼油厂有多少燃油,肯定离不开历史数据和数字,只有那样才能了解整体的需求状况。”
Tinskey 表示,在电动汽车领域,未来可以分析电动汽车中的相关数据,从而知道电力来自何处(可从电力公司获取数据)、这些电力去向何处(通过分析来自充电站的数据来了解)。福特已经分析了这方面的众多数据,并宣布即将推出的福特福克斯电动汽车会投放到美国的几个城市进行测试,包括休斯敦、底特律和纽约。Tinskey 表示,福特分析了众多数据,如各城市的供电状况、驾驶习惯, 甚至气候条件等。
Mike Kuss 是全美可再生能源实验室的工程师,也是电动汽车电网集成小组(Electric Vehicle Grid-Integration Team)的成员——这是美国能源部下属的一个研究组织,与包括汽车制造商在内的公共和私营机构开展广泛合作。他表示,电动汽车的能源管理非常有可能实现。目前,他所在的小组在科罗拉多州测试电动卡车,以进一步了解它们的用电需求以及如何利用IT 来调整行驶路线。比如,他所在的小组分析了当行驶路线经过因红绿灯而时停时开的地区时,车辆的电力需求会发生怎样的变化。
Kuss 说:“我们实际上是在实时关注车辆,比如我们能够看到上坡行驶对于电池组剩余电能的减少有怎样的影响。从成千上万人的实际驾驶方式来看,我们发现人们其实并没有用完电池的电力。平时,你可能开不到80 公里,常常只是休长假、出远门时才偶尔用车。”
Kuss 说, 作为车主的第二辆汽车也极大地影响了电动汽车的使用模式。比如说,有些人开电动汽车可能只是用来上下班。
上述所有这些测试数据将用于评估和规划能源在城市中如何使用、有多少能源可供使用,以及使用了哪种能源(包括可再生能源)。
为电动汽车建立网络运营中心
一旦电动汽车基础设施部署到位,就有可能在电动汽车较为普及的大城市为电动汽车建立网络运营中心(NOC)。Gartner 公司的Koslowski 表示,这一幕要成为现实,很可能需要政府积极参与,至少先要建立充电站,然后与能够监测所有充电站的NOC 联网。
NOC 将有助于把电动汽车驾驶员的实际用电量与城市现有的发电量联系起来。另外,随着电动汽车的使用日益普及,还有望帮助电力规划人员规划更长远的用电需求。Tinskey 说:“网络运营中心的最大受益者将是电力公司。所以,如果提出建立这类系统的方案,我们预计电力公司会大力推进。”
Koslowski 表示,为电动汽车建立的NOC 可能极其重要。他预计,到2020 年,电动汽车将占到汽车总量的7%;到2030 年,这个比例会高得多。这意味着电动汽车对电网的影响会大得多,城市必须更多地了解汽车在何处行驶、如何平衡电力负荷、如何布建充电站,以及如何确保总是有地方可以充电。
Koslowski 表示,IT 将在建立基础设施中起到重要作用,对NOC概念来说更是如此。建有NOC 的城市有望将数据提供给驾驶员,那样他就知道应该在何处泊车和充电,或者汽车里程减少时及时提醒驾驶员。
确保电动汽车通信的安全
与数据传送和分析密切相关的一个问题是数据的安全问题。这些问题涉及电动汽车数据本身的隐私。梅赛德斯-奔驰公司的战略经理Ralf Oestreicher 介绍了该公司目前针对已投放欧洲的E-Cell 原型车(包括梅赛德斯AMG E-Cell)的一些做法。他表示,以充电费支付为例,数据不仅在充电站进行了加密,而且在传送到处理交易的结算中心的途中也经过了加密。不过结算中心只能对与授权充电站提供商有关的那部分数据进行解密和转发——它为每家提供商单独解密数据,而不是使用一套IT 系统为每家提供商统一解密数据。这样一来,就防止了数据因失窃而泄密的可能性。
标准是IT 能发挥作用的另一个领域。福特的Tinskey 表示,这方面仍处于早期阶段。电动汽车基础设施中每个单独的数据孤岛从技术上来说都很先进——电力公司使用智能电网,充电站将位置方面的数据发送给电动汽车,连汽车本身也使用标准连接来进行充电,但是针对这些孤岛之间进行联系的标准还没有到位。
幸运的是,电动汽车行业已表态愿意展开标准方面的合作——比如说,SAE J1772 充电标准是大多数流行电动汽车( 比如Volt 和Leaf)上使用的五针插头。这种插头能够安全地传送来自汽车的数据,包括充电状态和里程。
Tinskey 表示,开发用来处理电动汽车数据的行业性标准这个过程可能很缓慢,要取决于有多少人在接下来的几年购买电动汽车。
可以肯定的是,与电动汽车相关的大部分IT 技术大部分已到位。目前仍然需要的主要是建立充电站提供商、电网以及新的汽车品牌和型号之间的联系通道。汽车厂商已经在分析来自驾驶员的丰富数据,接下来的步骤将是利用这些数据开发出更好的电动汽车和建立更可靠的电动汽车基础设施。
