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深度|零排放+自己跑!揭秘冬奥中的汽车“黑科技”

京冬奥会开幕在即,70多项“黑科技”将在赛事中应用。刚刚结束的北京市政协十三届五次会议上,科技冬奥成为政协委员们热议的话题。其中,氢燃料电池和自动驾驶技术将赋能汽车产业,在未来的公众出行和智慧交通中创造广阔的应用前景。

上千辆氢燃料电池汽车服务冬奥

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即将在冬奥会亮相的氢燃料电池客车/记者拍摄

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尾部排放的水蒸气/记者拍摄

在福田汽车欧辉客车事业部,一辆绿色涂装的客车尾部正在排放纯白色的气体——水蒸气,这就是即将在冬奥赛区服务的氢燃料电池汽车。这款零排放的客车只需要加氢10分钟就可以跑350公里。北汽福田欧辉客车事业部技术研究院副院长齐如志指着车辆下方的6个氢瓶说,它们非常安全。

齐如志:“这里面有很多传感器,监控舱内氢浓度的,如果达到了限值,它就会报警,然后切断这个阀门。氢瓶整个的支架结构比较强,去年10月做了国内首个70兆帕氢燃料电池车的侧面碰撞,专门撞这个氢瓶,基本上没有任何损坏。”

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客车下方的6个氢瓶/记者拍摄

氢燃料电池汽车也配备和纯电动汽车相似的电池。一般的动力电池在严寒中会迅速衰减或者难以启动,而这款车配备全气候动力电池。北汽福田欧辉客车事业部技术研究院新能源负责人周恩飞介绍,它可以在零下30度启动。

周恩飞:“这款全气候电池的加热速度非常快,一分钟7度,意味着从零下30度加热到零度,也就四五分钟,能快速进入可以行驶的状态。”

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全气候动力电池/记者拍摄

这款车动力强劲,爬坡度25%以上,能够在冬奥赛区的复杂山地自如行驶。半个月后,北汽福田400多辆氢燃料电池客车将在延庆和张家口赛区提供接驳服务。记者多方了解到,北京冬奥会将示范运营1000多辆氢燃料电池车、30多个加氢站。冬奥会之后,部分车辆将作为公交车和班车,为普通市民服务。

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即将在冬奥会亮相的氢燃料电池客车内部/记者拍摄

推动氢燃料电池汽车示范城市群建设

在今年的北京市政协十三届五次会议上,市政协委员、新京报社汽车新闻部副主编陈小兵介绍,氢燃料电池汽车是业内公认的终极环保路径。

陈小兵:“无论从氢气生成的过程,还是到燃料电池使用,还有车辆排放最终的结果上,它都是零排放,优于现在应用场景更多的电能。业内预计氢燃料电池车能大行其道,可能还需要十年以上。”

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冬奥氢燃料电池客车在延庆测试/北京公交宣传部王超摄影

多年来,成本高昂是氢燃料电池汽车发展的难关。目前,燃料电池成本在每千瓦5000元,业内预期成本降到每千瓦1000元时,才能大规模推广使用。对此,市政协委员、北京埃盛德氢能技术研究院负责人孙子强认为,首先要在技术上持续突破。

孙子强:“8项卡脖子技术基本实现了从无到有,可是品质和性价比跟国外还是有一定差距的。像日本丰田Mirai的电堆寿命是一万小时以上,我们国内好的电堆寿命在三五千小时,因此怎么把这些核心技术从‘有‘变成‘好‘,这是需要大力去解决的。”

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冬奥氢燃料电池客车的电堆系统/记者拍摄

另外,区域协同实现规模化至关重要。北京市政府工作报告提出,今年将推动氢燃料电池汽车示范城市群建设。市政协委员、北京埃盛德氢能技术研究院负责人孙子强介绍,京津冀三地各有优势。

孙子强:“北京的研发能力最强,用氢的量应该也最大,场景也比较多;天津有化工,会有一些工业副产氢;河北有大量的风能、太阳能,这些绿色能源可以支持大量的绿氢,供应京津冀地区。”

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京津冀燃料电池汽车示范城市群近日启动建设/来自网络

市政协委员、北京理工大学机械与车辆学院教授高利认为,氢燃料电池汽车示范城市群也将带动氢能产业链和区域经济高质量发展。

高利:“从氢的制备、储存、车载再到电动,不光是传统的机械行业,还有搞燃料的、搞化工的,还有电控、电子的,甚至是非金属材料的,应该把产业生态和产业链做得更长、更大、更强。”

自动驾驶技术将在冬奥公开演示

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智慧路口的自动驾驶汽车/记者拍摄

在亦庄经济技术开发区,一辆自动驾驶汽车在车流中自如穿梭,启停、并线、转弯,不到十分钟就安全完成了5公里的路程。北京市高级别自动驾驶示范区运营平台——北京车网科技发展有限公司总经理孙宁介绍,自动驾驶系统的运行完全依靠汽车去采集信息。

孙宁:“车本身去采集感知信息,包括旁边的这些车、送快递的小哥,还有行人、红绿灯等各种各样的信息采集之后,车来做决策和执行,就不需要人工去参与。”

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自动驾驶车辆的安全员坐席/记者拍摄

车辆的感知总有盲区,比如鬼探头等突发情形、雨雪大雾等极端天气都会让自动驾驶汽车看不清周围的路况。这时候,聪明的车就要配合智慧的路。孙宁指着智慧路口杆体上的方形设施说,它叫做路侧通信单元。

孙宁:“路侧通信单元在150个毫秒以内把路侧感知的信息同步到车上,以便车辆做决策,障碍物的精度误差可以到0.5米以内,并且车道级的准确率达到99%以上,从而实现更安全的自动驾驶。智慧交通方面,通过信号机和信号灯的配合,能实现荣京街和荣华路的干线道路通行效率提升30%。”

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智慧路口杆体和设施/高级别自动驾驶示范区工作专班供图

在北京市高级别自动驾驶示范区,所有自动驾驶汽车和智慧道路的数据都汇总在云控平台,可以对车辆进行监管和调度,还能在大数据的基础上完成逆行、施工占道、车辆故障等17类交通事件的定义。北京市高级别自动驾驶示范区运营平台——北京车网科技发展有限公司总经理孙宁介绍,未来,普通私家车只要安装车载通信单元就能接收云控平台发布的交通事件提示。

孙宁:“只要进入亦庄区域,就能明确得到你前方这个路口的红绿灯状态,直行还有多少秒,左转还有多少秒。比如说你前方正好有一个公交车遮挡,你就能知道是否要跟着这辆公交车直接过路口。比如说前方道路正在施工,或者有一辆故障车停着,都可以播报给传统的量产车,你可以提前避开障碍,规划自己的路线。”

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自动驾驶车内显示屏/记者拍摄

北京冬奥会期间,这样的自动驾驶技术将在首钢园附近公开演示。去年,北京在全国率先建设高级别自动驾驶示范区,覆盖北京亦庄225平方公里的范围。

开展高级别自动驾驶示范区3.0建设

政府工作报告提出,今年将开展高级别自动驾驶示范区3.0建设,也就是进行规模部署和场景拓展。市政协委员、交通运输部科学研究院副院长兼总工程师王先进认为,高级别自动驾驶利好交通安全。

王先进:“通过聪明的车、智慧的路以及背后的平台系统,我们能够解决梦寐以求的本质安全。如果我们的算法和算力达到某种程度,应该能够超过人的操作能力。”

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自动驾驶技术利好交通安全/北京亦庄公众号

市政协委员、北京亦庄投资控股有限公司总经理杨文良介绍,目前道路上不同的单体设施有将近10个行业和部门在管理,建设智能网联道路需要标准化规范。

杨文良:“第一,不同的单体能不能统一成主要的某个部门进行设计、建设、运营、管理。第二,政府的管理上形成以一个主导部门为主,其他部门协同统一的管理体制。第三,跨部门的很多数据如何打破壁垒,形成安全有效统一的共享,也需要一套标准。”

去年,北京累计开放1000公里自动驾驶测试道路,累计测试里程超过300万公里。市政协委员、北京理工大学机械与车辆学院教授高利认为,除了公开道路测试,也要加强仿真和封闭场地测试。

高利:“通过仿真的形式,尽量遇到更加复杂的场景。在封闭场地里,动态的车辆离得近一点,速度高一点,都不会造成实际的危险。这样我们就能把极端的不太容易遇到的场景呈现出来,改进我们的感知和决策控制的算法,提高智能化的水平。”

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自动驾驶道路测试/北京亦庄公众号

目前,自动驾驶正在从技术验证走向商业模式验证。市政协委员、千方科技集团董事长夏曙东认为,扩展应用场景才能加速实现产业化。

夏曙东:“很多特定区域比如机场、港口、接驳、环卫、城市管理,还有在高速上的自动驾驶卡车,可以真正减少司机成本。我们要找到这样有商业价值的场景,给予场景支持或者重大项目支持,把它的模式验证好,这个产业就形成了。”

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自动驾驶卡车开启高速测试/北京亦庄公众号

北京冬奥会即将带领我们一起向未来。在汽车行业,氢燃料电池汽车和自动驾驶技术无疑是大势所趋,将在未来带给我们更绿色、安全、高效的出行生活。

记 者 | 戚 天

编 辑 | 王琛琛

主 编 | 程 艳

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