新能源汽車作為戰略性新興產業,既是世界科技前沿,也是世界經濟的新增長點;既直接面向國家“交通強國”戰略的安全、綠色目標,也是實現國家“雙碳”戰略節能降碳目標的關鍵,更是“我國由汽車大國邁向汽車強國的必由之路”。然而,“安全”和“節能”問題長期制約和影響產業高質量發展,其中“安全”瓶頸在于無法實現安全風險提前預警干預;“節能”關鍵在于無法精準溯源評估動態能效。
在國家大數據戰略指引下,新能源汽車網聯大數據創新團隊在電動車輛國家工程研究中心孫逢春院士、王震坡教授帶領下,融合車輛、信息、化學、計算機技術等多學科,攻克了大數據驅動的安全風險預測預警、車樁網高效協同管控等關鍵技術,構建了全國統一、全球規模最大的新能源汽車網聯大數據國家監管體系,為破解“安全”和“節能”問題難題提供了全新思路和方案,已成為新能源汽車國家監管的常態化手段、新能源汽車大數據產業生態的根基和可持續發展源泉之一。
立足國家戰略所需 創新突破科研成果
全量全程有序匯聚和挖掘千萬級車輛數據,守好“安全”命門,把好“節能”命脈,是一項極為復雜的系統工程。這也成為新能源汽車發展中亟待破解的難題。在國家863計劃、國家重點研發計劃、國家自然基金等項目支持下,團隊歷經20年持續創新迭代,針對新能源汽車跨域協同數智手段缺、主動安全防控能力弱、動態碳排測評精度低等問題,突破了跨域分層聯動的新能源汽車網聯大數據平臺體系構建技術,攻克了數據場景雙驅動的立體主動安全防控技術、全時空數據溯源的節能降碳方法,建成了全球規模最大、覆蓋全地域全品牌全車型的新能源汽車國家網聯大數據平臺,實現了全國新能源汽車安全、節能“一張網”監管,創立了新能源汽車網聯數智理論及其技術體系,形成了獨具特色的“新能源汽車+網聯大數據平臺”中國方案。
項目團隊主持制定了新能源汽車領域第一個數據傳輸協議國家標準并首創在線測試技術體系,建立了大數據評價規程,實現了我國車輛測評手段從跟跑到領跑的重大跨越,引領了行業技術進步。團隊在新能源汽車大數據領域牽頭獲北京市科技進步一等獎1項,中國智能交通協會科技進步一等獎1項。獲授權發明專利60余項,發表SCI論文100余篇。相關成果應用于80余家車企,并在電池溯源國家平臺、重型車排放監測國家平臺、電動飛機與電動船舶監控平臺等多領域拓展應用,驅動和支撐全國新能源汽車關鍵技術和產品快速迭代并協同發展,引領了全球汽車技術創新和產業發展。
主要體現三方面的創新
其一,跨域分層聯動的新能源汽車網聯大數據平臺體系構建技術。創建了車輛數據“傳-存-檢”多維邏輯驗真方法,攻克了分項標識編組的數據多鏈路多主體交互、時空序列匹配的數據實時跨域共享技術,實現了新能源汽車大數據平臺與跨行業、跨部委多個平臺全時空按需聯動,引領了行業數智化能力提升,與多個部委、行業平臺全時空按需聯動,數智化革新產業管理技術。
其二,數據與場景雙驅動的新能源汽車立體化主動安全防控成套技術。首創了長短周期融合的“值-率-模型”運行風險評估預警、跨域聯動的“車-路-樁”車輛安全主動管控技術,建立了安全立體化主動防控成套技術,獨創了“事前發現、主動溯源”質量測評新模式。其中全量化風險感知溯源、全狀態運行風險評估、全路網協同聯動管控等技術國際領先。系統破解了安全焦慮問題,引領了安全防控從被動到主動的顛覆性變革。
其三,全時空數據溯源的新能源汽車節能降碳方法。創立了全量全程數據驅動,建立了“能耗”為核心,涵蓋“安全、體驗”三個維度的中國新能源汽車評價規程,打破了以實驗室、試驗場測試為唯一依據的車輛及關鍵部件傳統測試評價模式。攻克了“車-樁-電”能量溯源的動態碳排放核算、時空協同的車樁系統低碳排高能效充電等技術難題,首創了新能源汽車動態碳排放核算平臺,推動和促進了全行業平均能耗顯著降低,其中全量全程動態測評、動態碳排放核算等技術國際領先,有力支撐了國家“雙碳”戰略實施。
創新成果轉化應用 利國惠民走向國際
團隊科研成果已在工信、財政、公安等七部委新能源汽車公告、補貼核算、安全管控等創新應用,服務于北京冬奧等國家重大活動并獲表彰,推廣到“一帶一路”國家,并跨行業服務于差異化車險費率等惠民工程。
一方面應用于新能源汽車國家監管平臺,支撐工信部對全國新能源汽車安全監管和車輛準入、財政部全國新能源汽車補貼清算、市場監管總局新能源汽車熱失控風險缺陷調查案件、應急管理部新能源汽車火災調、公安部新能源汽車交通安全協同管控、交通部公交和物流領域車輛電動化應用效果評估評價等。
另一方面服務于國家重大活動,實現了限定區域新能源汽車的安全管控,應用于2022北京冬奧會等國家重大公共活動的安保工程并獲表彰。
第三方面跨領域應用于碳普惠、保險、充電服務和電池梯次利用等,支撐了數字經濟產業生態建設。產品質量測評溯源、運行風險評價技術應用于保險行業,支撐《新能源汽車商業保險條款》落地實施;“千車千面”安全充電管理策略、“車-樁”高效有序充電技術應用于國家電網充電站選址與充電服務,顯著提高了充電樁利用率,并提升了用戶充電體驗;數據驅動的動力電池性能評估技術應用于退役動力電池的梯次利用,有效延長了動力電池的使用壽命,系統降低了動力電池應用成本。
第四方面實現了成套技術國際示范和輸出,推動了我國新能源汽車產業國際化。平臺建設與運行管理、整車主動安全防控等技術推廣到泰國、馬來西亞等“一帶一路”國家,并在德國、挪威、瑞典等歐洲國家示范應用,推動了國際合作與協同創新,提升了我國科技水平在全球的影響力。
第五方面培養高層次應用創新人才,服務新時代人才強國戰略。基于新能源汽車國家監管平臺匯聚的全行業數據資源,創建了新能源汽車大數據開放實驗室,打造了數字化真實應用場景,服務專業教學工作,連續6年主持創辦了國際數字汽車大賽,累計吸引了1000余所國內外高校、3萬余名學生參賽,以賽促學,為新能源汽車產業培養了大批人才。
最后,面向“雙碳”戰略,構建了新能源汽車碳資產管理體系,經平臺核算,自2017年以來,新能源汽車應用累計碳減排超2.21億噸(截至2023年12月),等效約195億棵樹的年碳匯量,產生了重大生態環境效益。
創新永無止境。新能源汽車網聯大數據創新團隊將在新能源汽車產業創新發展的路上永不止步,用科技之光照亮新能源汽車馳騁的快速路。(北京理工大學電動車輛國家工程研究中心)
(新媒體責編:caizhuo)
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