IEC发布《未来可持续交通技术报告》

2022年7月初，国际电工委员会/未来可持续交通系统评估工作组（IEC/SEG-11）发布了《未来可持续交通技术报告》（Future sustainable transport technology report），概述了未来可持续交通所需的关键技术以及在部署和推广这些技术中标准化的作用。此外，该报告研究了可持续电气化交通的概念，以解决交通和能源整合的系统和基础设施方面的问题；并且基于案例分析，该报告分析了IEC在标准化工作方面的现状与需求之间的差距。未来IEC将在这些方面展开进一步的行动。

一、未来可持续交通及可持续电气化交通的概念

未来可持续交通（FST）包括未来交通的社会、经济和环境方面的内容，与联合国提出的几个可持续发展目标高度相关。在FST面临的所有挑战中，实现低碳转型是最重要的挑战之一。根据国际能源机构（IEA）的统计，自1990年以来，交通运输部门的二氧化碳排放量及增长速度均位居全球第二。

可持续电气化交通（SET）是一个以交通为中心的综合概念，涵盖未来电气化交通的整体系统和基础设施，以及所有类型的交通运输方式，包括道路运输和非道路运输，并与智慧能源、智慧城市、智能交通系统、通信、自动驾驶等领域相互联系。SEG 11认为，实现可持续交通是人类未来的共同目标，也是IEC的一项重要使命。

二、未来可持续交通的四大技术创新领域

该报告确定了FST的四个关键技术创新领域：车辆电气化（ETV）、自动驾驶车辆（ADV）、智能交通系统（ITS）、集成的交通和能源系统（ITE）。

1、车辆电气化（ETV）的创新

ETV涉及的关键技术包括：二次电池技术、电力电子技术、微电子及控制技术、材料技术、电机驱动技术、燃料电池技术等。ETV的创新有助于摆脱对石油的依赖，也可以有效地提高交通运输的能源效率，实现一定的减排；通过与可再生能源系统的进一步整合，可显著实现车辆减排。道路交通电气化是目前发展最快的领域，在许多地区已进入商业部署阶段。燃料电池技术目前仍处于早期阶段，但在中型和重型道路车辆电气化方面具有巨大的潜力。

2、自动驾驶车辆（ADV）的创新

自动驾驶系统主要涉及环境感知、汽车导航、道路规划和汽车控制。环境感知包括雷达感知、激光感知和视觉感知；汽车导航涉及导航技术、定位技术、电子地图以及地图匹配；道路规划分为任务规划、行为规划、行动规划和全球路径规划；汽车控制包括车辆控制和模型预测控制。

ADV对可持续交通具有重要意义。在经济和社会方面，自动驾驶通过防止交通事故造成的拥堵，以及优化出行路线等方式，提高交通效率；通过促进共享出行模式，提高车辆利用效率，从而节省公共交通和货运成本，减少停车场等社会资源的占用，帮助旅游服务覆盖更弱势群体等。在道路安全方面，自动驾驶可以大大减少交通事故。据统计，每年道路交通事故造成全球12 500万人死亡，5 000万人受伤；由于80%到90%的事故可归因于人为失误，通过发展自动驾驶技术，每年可以防止90%的汽车碰撞，减少数十亿美元的损失。

3、智能交通系统（ITS）和基础设施的创新

根据世界道路协会（PIARC）的定义，智能交通系统（ITS）是一种控制和信息系统，通过使用综合通信和数据处理技术，提高人员和货物的流动性，减少交通拥堵，提高安全性，并有效地管理事故，满足交通政策的目标。

ITS涉及广泛的技术领域，包括：数据处理技术、管理和归档技术、检测技术、通信技术、信息传播技术、位置参考和定位技术、交通控制和车辆控制技术、电子支付技术、监控和执法技术。

目前ITS已在全球范围内进行部署，并在可持续交通方面取得了显著效果。根据英国为期三年的ITS示范项目的数据显示，在车道上引入变速限制技术后，每月交通事故受伤人数减少了56%，交通拥堵时间减少了16%，一氧化碳和二氧化碳的排放量减少了4%，燃料消耗减少了4%。

4、集成的交通和能源系统（ITE）的创新

ITE主要是指电气化交通与以可再生能源为基础的电力系统的集成，包括智能电网相关系统、交通车辆、充放电系统和相关运输系统，以实现交通和能源系统的协调优化。在可再生能源时代，ITE是整合交通运输部门作为最大的灵活负载和存储设施的基础，也是使电动汽车能够提供电网服务的基础，将为降低交通电气化的过渡成本以及提高可再生能源的渗透率提供极大地帮助。

目前ITE在主要国家和地区已经开展了示范应用。近年来，由于担心电池老化以及实施过程中的许多技术、标准、市场和政策障碍，车辆到电网（V2G）演示应用的规模一直小于单向车辆有序充电（V1G）的演示应用。随着电池技术的改进和电池周期寿命的提高，以及国家加速可再生能源的发展，ITE的商业化在未来几年将获得更多的动力，并为V1G和V2G提供更多的发展机会。

三、IEC在可持续电气化交通标准化工作中的主要差距

SEG 11工作组共收集了来自全球不同地区的81个案例，其中包括10个业务级案例和71个系统级案例。根据SEG 11专家的分析，71个系统级案例中有39个与IEC相关，主要涉及ETV和ITE领域，同时也包括ITE、ITS及ADV系统跨部门集成的案例。

通过案例分析，对比现状与未来的要求，确定了IEC在两个不同级别的可持续电气化交通（SET）标准化工作的差距：

一是关于SET系统级别标准的差距：缺乏针对SET服务和系统需求的标准；缺乏SET参考体系结构标准；缺乏针对SET安全性和互操作性的系统级标准；在应用层缺乏参考体系结构标准；缺乏针对SET相关系统的端到端通信和信息标准。

二是关于非道路车辆设置SET系统准入级别标准的差距：缺乏电动有轨电车的充放电标准；目前的岸电标准难以满足电动船舶对快速充电和双向动力传输的需求；缺乏飞机的充放电标准。

四、IEC的行动建议

为适应快速发展的市场需求，IEC建议建立可持续电气化交通系统委员会。该委员会将负责以下工作内容：可持续电气化交通整体系统和基础设施方面的系统级标准化工作；促进IEC在该领域的整体工作方案的协调，并促进IEC、ISO和其他标准制定组织（SDOs）之间的深入合作；从交通、汽车、电信等行业吸引新的利益相关者和专家，促进相关行业标准化工作的合作。

参考文献：

1、IEC Standardization Evaluation Group (SEG) 11 - Future sustainable transportation. IEC Technology Report Future sustainable transport:2022[EB/OL]. [2022-07-05]. https://webstore.iec.ch/publication/77293.