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北理工在大規(guī)模電動汽車評估領(lǐng)域取得重要進展


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日前,,北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室孫逢春院士,、王震坡教授團隊與美國加州大學(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,。

隨著世界范圍電動汽車大規(guī)模部署,電動汽車行業(yè)對動力電池資源和城市能源的需求快速增長,,評估城市電動汽車動力電池利用和能量消耗情況具有重要意義,。該論文首次將電動汽車大數(shù)據(jù)引入到動力電池資源、城市能源相關(guān)領(lǐng)域,,突破了電動汽車動力電池利用和能量消耗大規(guī)模評估的難題,,對全球電動汽車大規(guī)模發(fā)展中所涉及的動力電池資源、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)模城市電動汽車數(shù)據(jù)、統(tǒng)計學(xué)方法和人工智能算法,,報告了電動汽車大規(guī)模應(yīng)用與小規(guī)模應(yīng)用所不同的重要規(guī)律,,如動力電池利用率差異性和電動汽車能量消耗季節(jié)性波動。引入氣候數(shù)據(jù),,將模型拓展到世界多個地區(qū),,對比分析了電動汽車動力電池利用率、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),即使電動汽車的月行駛需求不變,,季節(jié)變換帶來的電動汽車群體平均能量消耗差異最高可達21%,。

圖1. 全球多區(qū)域電動汽車能量消耗差異評估

圖2. 目標區(qū)域不同季節(jié)輕型電動汽車群體中活躍車輛對比

論文中成果是在兩項國家重點研發(fā)計劃(2018YFB1700600和2019YFB1600800)和一項國家自然基金重大研究計劃重點支持項目(91746210)的支持下形成的,首次通過電動汽車大數(shù)據(jù)分析建立了大規(guī)模電動汽車應(yīng)用與城市電動汽車宏觀資源,、能源評估之間的橋梁,為電動汽車大規(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,。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)先的研究報告 、學(xué)術(shù)評論,、重大發(fā)現(xiàn),,以及學(xué)科回顧。


團隊介紹:

孫逢春,,中國工程院院士,,北京理工大學(xué)機械與車輛學(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)機械與車輛學(xué)院教授,、博士生導(dǎo)師,,北京理工大學(xué)電動車輛國家工程實驗室主任,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,。

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)計與管理,、服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化,、交通運輸優(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)模電動汽車充電能量預(yù)測、動力電池利用和整車能耗評估,、動力電池故障診斷等,。

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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