中國工程院院士孫逢春:交通能源融合下的大數(shù)據(jù)應用
2025年5月29日,由中國汽車工程學會汽車大數(shù)據(jù)應用分會、北京理工大學聯(lián)合主辦的“2025汽車大數(shù)據(jù)應用產業(yè)大會暨中國汽車工程學會汽車大數(shù)據(jù)應用分會成立大會”在北京亦莊隆重召開。大會以“數(shù)智驅動 擎啟新章”為主題,聚焦汽車大數(shù)據(jù)在電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化轉型中的核心作用。
大會現(xiàn)場,中國工程院院士、北京理工大學教授孫逢春與中國汽車工程學會副理事長兼秘書長侯福深共同為“中國汽車工程學會汽車大數(shù)據(jù)應用分會”揭牌。張進華理事長為孫逢春院士頒發(fā)主任委員聘書。
大會主題演講環(huán)節(jié),孫院士首先發(fā)表題為《交通能源融合下的大數(shù)據(jù)應用》的主題演講。他指出,交通與能源系統(tǒng)的深度融合已成為綠色低碳轉型的重要路徑?,F(xiàn)階段,大數(shù)據(jù)產業(yè)存在數(shù)據(jù)交互方式難統(tǒng)一、多維數(shù)據(jù)質量難把控、海量數(shù)據(jù)規(guī)模與計算瓶頸、跨領域協(xié)同適配性差、復雜融合系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)安全隱患等問題,亟需行業(yè)聯(lián)合,共同突破技術難點。圍繞交通與能源融合領域的大數(shù)據(jù)場景應用方面,孫院士重點介紹了大數(shù)據(jù)在車輛能量管理、車路云協(xié)同管控、車樁協(xié)同、車網(wǎng)互動、后市場領域的應用趨勢。
中國工程院院士、北京理工大學教授孫逢春
以下為演講回顧:
尊敬的王磊主任,侯秘書長以及廉總,各位嘉賓,再次感謝中國汽車工程學會和北京亦莊對中國汽車工程學會汽車大數(shù)據(jù)應用分會成立的指導、支持。今天我很高興作為分會第一任主任委員來參加這個大會。
我今天簡要就交通能源融合下的大數(shù)據(jù)應用談一些個人看法。交通能源可能是未來十年新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的一個重點,也是科技部第七次技術預測里面作為未來十年的一個根技術,以新能源汽車與綠色能源融合作為根技術來帶動整體行業(yè)技術、科學技術以及工程產業(yè)的發(fā)展。今天談一談自己不成熟的想法。
一、我國新能源汽車發(fā)展回顧
新能源汽車作為中國“新三樣”的重要性就不必說了。昨天我國新能源汽車在線數(shù)據(jù)是3400多萬輛,已經為國家交通能源發(fā)展作出了重大貢獻,中國的新能源汽車在世界也處于領先位置,已成為交通領域“中國制造”的新名片。
二、交通能源融合下的若干問題
問題之一:新能源汽車科技產業(yè)走向何方 ?
未來十年或者是更長時間,中國新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車怎么走,我個人認為面臨著若干問題。根據(jù)我國目前所面臨的國內國際環(huán)境,如何突破西方國家對我國經濟、科技、貿易特別是汽車領域實施的圍追堵截;未來十年國家“強國”和“雙碳”戰(zhàn)略目標如何實現(xiàn);未來五年的“十五五”計劃如何開局和發(fā)展;新能源汽車未來向何處去,如何鞏固和擴大領先優(yōu)勢;如何實現(xiàn)“新三樣”高速、高質量可持續(xù)發(fā)展,超大規(guī)模市場內循環(huán)并帶動國際循環(huán),這是必須要解決的一些問題。
問題之二:強國戰(zhàn)略與能源+雙碳發(fā)展戰(zhàn)略
中國要想實現(xiàn)交通強國必須實現(xiàn)能源自主可控和交通碳中和。下面簡要歸納一下全球經歷的三次能源與工業(yè)革命:
第一次能源與工業(yè)革命是以煤炭為能源、蒸汽為動力,成就了英國日不落帝國的夢想。第二次能源與工業(yè)革命是煤+石油為能源,內燃動力與電力成就目前唯一超級大國美國。第三次能源與工業(yè)革命我認為已經開始,綠色低碳的能源、多元化的智能動力將會成就中國實現(xiàn)強國夢。
問題之三:交通強國、雙碳發(fā)展戰(zhàn)略邏輯與技術路徑
要想在交通領域實現(xiàn)強國和落實“雙碳”發(fā)展戰(zhàn)略,有以下幾點邏輯與技術路徑:
1. 國家能源安全與自主:要把化石能源對外依存度降下來
2. 交通碳達峰與碳中和:汽車少燒油或不燒油
3. 機動車輛全面電動化:平時用電、應急用油,應急主要是戰(zhàn)時或者災害
4. 交通與能源融合發(fā)展:道路基礎設施電能資源化,高速或道路兩邊邊護坡、隔離帶或隧道山頂建光伏或風力發(fā)電場
5. 交通綠色能源自洽化:必須用綠色能源實現(xiàn)“新三樣”國內大市場大循環(huán),實現(xiàn)增量或存量長期可持續(xù)發(fā)展
問題之四:國家能源安全/綠色發(fā)展/自主可控
關于能源安全大家都很清楚,去年我國消費7.56億噸石油,其中進口5億多噸,對外依存度近72%,交通領域消耗了60%的石油。此外我國道路交通的碳排放消耗了交通領域85%的碳排放,遠高于水、空、鐵運占比。
問題之五:動力電池回收利用
還有動力電池回收問題,到“十五五”末,我國動力電池的量將非常大,必須要攻克高安全電池梯次利用技術,研究高回收率環(huán)境友好再生利用技術,構建動力電池回收增碳,力爭實現(xiàn)電池關鍵材料的“礦達峰、礦中和”。
問題之六:NEV與綠色能源融合 — 綠色電力需求
初步估算,假設未來我國汽車保有量4-5億輛,并且實現(xiàn)全面電動化和新能源化以后,粗淺估計全部用電量需求為1.5萬億千瓦時,與當前居民用電量1.49萬億千瓦時相當,占全社會用電量約15%。
問題之七:NEV與綠色能源融合 — 綠電從哪里來 ?
既然必須要用綠色能源,綠色能源從哪里來?我國公路總里程超600萬公里,高速公路接近20萬公里。根據(jù)相關資料,可開發(fā)的光伏或者隧道山頂?shù)娘L電產生的綠色電力大概能達到7000多億千瓦時每年,這樣未來滿負荷自洽率能到50%左右。如果使用新一代高轉化率的鈣鈦礦作為太陽能電池發(fā)電還將大幅提升發(fā)電量。
若我們繼續(xù)建設“2211”道路交通綠色能源網(wǎng),即兩網(wǎng):公路光伏網(wǎng)和鐵路光伏網(wǎng);兩廊:長江、黃河走廊;一岸:中國的海岸線,岸上有光伏風電,海上也可以;一域:沙漠區(qū)域。這樣就完全可以實現(xiàn)100%交通綠色能源,這是交通能源融合的一個前景。
問題之八:NEV與綠色能源融合效果
我國現(xiàn)在新能源汽車保有量有3000多萬,假設未來達到4.5億輛,增量15倍,還不算置換,用電量也是差不多15倍。2024年全國光伏裝機容量還不到10億千瓦,累計發(fā)電量才8000多億千瓦時。如果未來新能源汽車實現(xiàn)全部替代,在現(xiàn)有基礎上光道路用光伏還需要2倍新增容量,假設都實現(xiàn)了,新能源汽車就會有15萬億左右的GDP貢獻。同時帶動新能源電池、新能源光伏、光伏發(fā)電與綠色能源網(wǎng)4個超數(shù)萬億產業(yè)的GDP,每年可以為國家貢獻30萬億左右的GDP,這樣會形成一個15年左右的長期超大內循環(huán)。如果實現(xiàn)以后,我國的“新三樣”出口,應該說基本上可以忽略不計了,也沒有所謂的產能過剩,這是一個發(fā)展的科技邏輯。
三、交能融合下的大數(shù)據(jù)技術挑戰(zhàn)
挑戰(zhàn)一,數(shù)據(jù)孤島依然存在,數(shù)據(jù)交互方式難統(tǒng)一。數(shù)據(jù)是由汽車產生的,綠色能源也是大數(shù)據(jù)產生的載體,交通與能源各系統(tǒng)海量多元異構大數(shù)據(jù)的存取交互成本高、存在信息壁壘。所以未來數(shù)字能源非常有發(fā)展?jié)摿Γ臄?shù)據(jù)量一點不比汽車數(shù)據(jù)量小?,F(xiàn)在各主體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)無法實現(xiàn)交通能源融合大數(shù)據(jù)價值鏈條的真正貫通,未來數(shù)據(jù)交互方式統(tǒng)一的問題必須要解決,目前情況下我們已經遇到瓶頸了。
挑戰(zhàn)二,多維數(shù)據(jù)質量的控制與優(yōu)化。真實、完整、及時的高質量數(shù)據(jù)是發(fā)揮海量多維數(shù)據(jù)優(yōu)勢的必要前提。數(shù)據(jù)質量通常受環(huán)境、人為干擾、車輛及設備故障以及多元數(shù)據(jù)提取轉換過程中存在誤差等因素影響,數(shù)據(jù)質量難把控。
挑戰(zhàn)三,海量數(shù)據(jù)規(guī)模與計算瓶頸。傳統(tǒng)計算架構在實時性、擴展性和知識泛化上逐漸失靈,亟需重構交通-能源知識圖譜,驅動大模型以實現(xiàn)動態(tài)適配多目標博弈場景。
挑戰(zhàn)四,復雜融合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全保障。這個也是必須要解決好的,交通能源融合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全面臨著跨域流通以及實時共享雙重挑戰(zhàn),亟須構建如何“動態(tài)防護-可信協(xié)同”的雙重保護安全保障。
挑戰(zhàn)五,跨領域協(xié)同的適配性提升??珙I域的協(xié)同標準接口就非常重要,在技術上必須要盡快解決才能有效挖掘和利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)。
四、大數(shù)據(jù)應用賦能交通與能源領域
最后簡要說一下大數(shù)據(jù)在交通能源領域怎么賦能,這里面有非常廣闊的前景,我記得七年前我做的報告,汽車本身已經很少了,更多的是汽車數(shù)據(jù)未來的應用。比如說在智能交通與管理,智能網(wǎng)聯(lián)車路云協(xié)同管控方面它會給我們賦能;另外能源系統(tǒng)的優(yōu)化,包括網(wǎng)網(wǎng)互動,網(wǎng)網(wǎng)互動是我提出來的,未來國家主干網(wǎng)或者新能源汽車綠色電網(wǎng),所謂的“2211”綠色電網(wǎng)建成以后,要進行網(wǎng)網(wǎng)互動,還有車網(wǎng)互動、車樁協(xié)同、車輛能量管理等等;后市場服務大家也都非常清楚,保險、電池回收利用、二手車殘值等等;還有碳標簽、碳核算、碳交易等等。
最后我想花一分鐘的時間講講,剛才理事長還有包括昨天秘書長,都給我們提了要求。中國汽車工程學會汽車大數(shù)據(jù)應用分會主要的工作,一是搭建大數(shù)據(jù)學術交流平臺,推動大數(shù)據(jù)價值的挖掘。二是搭建跨行業(yè)的大數(shù)據(jù)應用平臺,推動多領域大數(shù)據(jù)協(xié)同。圍繞車輛的安全駕駛評估搭建學術平臺,數(shù)據(jù)要素基礎研究,數(shù)據(jù)跨行業(yè)跨領域的應用,為行業(yè)或者企業(yè)提供一些服務,當然剛才秘書長都強調標準建設非常重要,這也是分會必須要做的,分會的宗旨是發(fā)展新質生產力,在數(shù)據(jù)確權等基礎制度或體系建設方面推進工作,推進共性技術進步和多領域協(xié)同,培養(yǎng)汽車數(shù)字化復合人才,促進汽車大數(shù)據(jù)領域科技交流與合作,傳播和普及相關科技知識。
分會近期的工作主要是編制《汽車大數(shù)據(jù)技術發(fā)展報告》,剛才震坡教授已經提到了,我就不詳細說了。還有一個,我們把大數(shù)據(jù)作為分會具有國際品牌的成果或者產品,向全世界宣傳中國新能源汽車大數(shù)據(jù)應用的方案。
我就簡單說這么多,感謝各位!
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