北理工在大規(guī)模電動(dòng)汽車評估領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2021-05-06 供稿：機(jī)械與車輛學(xué)院
編輯：羅曉艷 審核：馮慧華、王偉達(dá) 閱讀次數(shù)：
日前，北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室孫逢春院士、王震坡教授團(tuán)隊(duì)與美國加州大學(xué)伯克利分校終身教授、香港大學(xué)副校長申作軍（Zuo-Jun Max Shen）合作研究成果“Assessment of battery utilization and energy consumption in the large-scale development of urban electric vehicles” （作者：趙洋，王震坡，申作軍，孫逢春），以直接投稿（Direct Submission）、研究性論文（Research Article）形式在世界頂級(jí)期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表。北京理工大學(xué)為論文第一通訊單位，第一作者趙洋是孫逢春院士、王震坡教授與港大申作軍教授聯(lián)合指導(dǎo)的博士研究生；王震坡教授和申作軍教授為該論文共同通訊作者。
隨著世界范圍電動(dòng)汽車大規(guī)模部署，電動(dòng)汽車行業(yè)對動(dòng)力電池資源和城市能源的需求快速增長，評估城市電動(dòng)汽車動(dòng)力電池利用和能量消耗情況具有重要意義。該論文首次將電動(dòng)汽車大數(shù)據(jù)引入到動(dòng)力電池資源、城市能源相關(guān)領(lǐng)域，突破了電動(dòng)汽車動(dòng)力電池利用和能量消耗大規(guī)模評估的難題，對全球電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展中所涉及的動(dòng)力電池資源、能源、碳排放等方面研究具有重要意義。該論文通過結(jié)合大規(guī)模城市電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和人工智能算法，報(bào)告了電動(dòng)汽車大規(guī)模應(yīng)用與小規(guī)模應(yīng)用所不同的重要規(guī)律，如動(dòng)力電池利用率差異性和電動(dòng)汽車能量消耗季節(jié)性波動(dòng)。引入氣候數(shù)據(jù)，將模型拓展到世界多個(gè)地區(qū)，對比分析了電動(dòng)汽車動(dòng)力電池利用率、能耗相關(guān)重要規(guī)律在世界不同地域的差異性。例如，在北京地區(qū)，即使電動(dòng)汽車的月行駛需求不變，季節(jié)變換帶來的電動(dòng)汽車群體平均能量消耗差異最高可達(dá)21%。
圖1. 全球多區(qū)域電動(dòng)汽車能量消耗差異評估
圖2. 目標(biāo)區(qū)域不同季節(jié)輕型電動(dòng)汽車群體中活躍車輛對比
論文中成果是在兩項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFB1700600和2019YFB1600800）和一項(xiàng)國家自然基金重大研究計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目（91746210）的支持下形成的，首次通過電動(dòng)汽車大數(shù)據(jù)分析建立了大規(guī)模電動(dòng)汽車應(yīng)用與城市電動(dòng)汽車宏觀資源、能源評估之間的橋梁，為電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展相關(guān)研究提供了數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。
PNAS 全稱為《美國科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America），是世界公認(rèn)的四大名刊（Cell，Nature，Science，PNAS）之一，擁有超過百年的辦刊歷史，有著很高的國際聲譽(yù)。PNAS發(fā)表的文章涵蓋研究領(lǐng)域包括：醫(yī)學(xué)、生物、化學(xué)、物理、環(huán)境生態(tài)、社會(huì)科學(xué)等，是被引用次數(shù)最多的綜合性期刊之一。發(fā)表在PNAS上的文章往往代表了前沿和國際領(lǐng)先的研究報(bào)告 、學(xué)術(shù)評論、重大發(fā)現(xiàn)，以及學(xué)科回顧。
團(tuán)隊(duì)介紹：
孫逢春，中國工程院院士，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，是我國新能源汽車領(lǐng)域的拓荒者和奠基人之一。
王震坡，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室主任，長期從事新能源汽車領(lǐng)域的理論研究和工程技術(shù)攻關(guān)工作，主持建設(shè)了新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺(tái)。
申作軍，加州大學(xué)伯克利分校終身教授，清華大學(xué)杰出訪問教授，現(xiàn)任香港大學(xué)副校長，主要從事供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)與管理、服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、交通運(yùn)輸優(yōu)化、分析決策等方面的研究工作。
趙洋，北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院博士研究生，師從孫逢春院士、王震坡教授和申作軍教授；主要研究內(nèi)容圍繞大規(guī)模電動(dòng)汽車充電能量預(yù)測、動(dòng)力電池利用和整車能耗評估、動(dòng)力電池故障診斷等。
文章信息（*為通訊作者）：
Yang Zhao, Zhenpo Wang*, Zuo-Jun Max Shen*, and Fengchun Sun. "Assessment of battery utilization and energy consumption in the large-scale development of urban electric vehicles." Proceedings of the National Academy of Sciences 118, no. 17 (2021).
文章鏈接：
https://www.pnas.org/content/118/17/e2017318118
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