电动汽车：借助人工智能迈向可持续发展的未来

随着电动汽车的推出，汽车市场正处于重大转型的边缘，解决了全球温室气体排放和使用枯竭电力资源的问题。对这些车辆的加速需求来自三个关键领域的转变：消费者行为、法规和人工智能技术在流程中的集成。

按照EV-Volumes.com ，“2022 年共交付了 1050 万辆新 BEV（纯电动汽车）和 PHEV（插电式电动汽车），比 2021 年增长了 55%。”

“现在很明显，电动汽车就是未来，而且未来的到来比许多人预期的要快。加利福尼亚州和其他州已经宣布，2035 年后将不再销售新的燃气汽车。”移动EV .

尽管有零星的 Covid 爆发和封锁，中国仍位居排行榜榜首，到 2022 年底电动汽车销量同比增长 82%。

中国政府对电动汽车的补贴、微型电动汽车行业的扩张以及更多相对实惠品牌的出现是促成该行业在中国爆炸式增长的几个因素。

紧随中国之后，欧洲约占总收入的 11%。严格的气候法律法规推动欧洲交通运输业，其“适合 55 岁”该计划定义了法律如何使“实现欧盟的气候目标，即到 2030 年将欧盟排放量减少至少 55% 成为一项法律义务。”

然而，在俄罗斯入侵乌克兰之后，欧洲的电动汽车市场正处于一场迫在眉睫的能源危机之中。电力成本的上升正在影响驾驶电动汽车的负担能力，以至于电动汽车的运行成本可能比汽油动力汽车更高。电价的飙升可能会阻碍非洲大陆向电力交通的转变。

“当我们在能源危机之前研究这个（向电动汽车的过渡）时，我们正在寻找 2023 年至 2024 年左右的转折点。但如果你假设未来的关税为 0.55 美元，那么转折点将移至 2026 年， ” 玛丽亚·本特森说，安永会计师事务所合伙人。

一些国家正在围绕气候变化和耗尽可再生资源库的威胁制定政策。拜登政府正在推动美国脱碳介绍到 2030 年 50% 的电动汽车目标。

“如今，几乎所有汽车制造商都将零排放汽车置于其长期战略的核心——也许更重要的是，他们的中期投资计划，” 标普全球流动性.该报告强调了电动汽车如何不再是一个新兴行业，而是如何获得足够的吸引力成为中国、德国、法国和英国等市场的主流。

电动汽车的采用主要是由技术进步推动的，人工智能与汽车的集成增强了使驾驶变得轻松和安全的功能。

按照研究与市场，“预计 2022-2030 年全球汽车人工智能 (AI) 市场将以 29.2% 的复合年增长率蓬勃发展，价值超过 343 亿美元”。

它进一步指出，汽车人工智能市场的增长直接反映了“对复杂车辆的需求不断增加以及汽车行业向电力的转变”。

人工智能技术的引入正在解决有限的行驶里程、较长的充电时间以及与智能电网的集成等挑战。

“ 电动汽车的敏感度提高导致可以使用更多来自车辆的数据。这些数据可供制造商、服务代表和司机使用，”来自罗克韦尔自动化.

他进一步解释说，制造商可以使用这些数据来改进驾驶员辅助算法，了解维护需求的驾驶模式，并提供高级诊断和软件更新以提高车辆性能并延长其使用寿命。

预测分析在推进电池技术方面发挥着重要作用。使用预测性维护，这些技术正在提高电池的效率和可靠性。这一点很重要，因为它可以确保电池以最佳水平运行，提供高性能并将故障风险降至最低。

“电池是高度复杂的组件——化学、电气和软件方面，” 里卡德文格说，沃尔沃的数据科学家。 “但数据分析可以帮助我们更好地了解它们：它们是如何使用的，它们如何受到驾驶员的影响，它们如何受到车辆其他部件的影响。”

除了用户体验，工程师们正在使用 AI 来改善组件的设计和工作效率。

“通过在我们的创成式热设计方法中使用人工智能，我们能够在几天内完全自主地创建和模拟数千次设计迭代。为了充分掌握这里发挥作用的规模和速度，在热工程师创建一个设计所需的时间内，我们已经创建了 1000 个，”Diabatix 首席执行官说， 列文·维尔维肯。

几家公司正在与大型科技公司合作，为他们的用户提供两种技术的最佳选择。

福特有合作的与谷歌合作，利用其在人工智能和机器学习方面的云服务和专业知识。特斯拉杠杆作用用于通过云更新软件的 AI 为用户提供远程服务。大众和微软也有携手通过提供远程信息处理和生产力解决方案来释放 Azure IoT 和 PowerBI 的力量。

主要 OEM（原始设备制造商）确信，向电动汽车行业的过渡现在是不可避免的。

比亚迪汽车通过将生产和销售重点放在电动汽车上，BEV 和 PHEV 的销量增长了两倍，使其在 2022 年成为 PHEV 和 BEV 的领先制造商。特斯拉以 17% 的市场份额主导全球 BEV 销量，而大众集团仅占欧洲 EV 销量增长 10%，PHEV 销量下降。

老牌汽车制造商正在重塑他们的商业模式，以期适应电力取代传统汽油和柴油的新世界。汽车制造商正在购买每个电池他们可以在工厂进行翻新以制造电动汽车时获得。由于制造电动汽车的费用高昂，一些企业被迫寻找合作伙伴，而另一些企业则成为收购对象。

该行业的主要参与者正在加速他们的传统内燃机，以成为完全淘汰它们的领跑者。特斯拉、大众、丰田、通用汽车和日产等领先品牌正在市场上推出新车型。

向电动汽车行业的过渡为电池技术、制动系统、转向系统和推进装置的布置带来了大量创新机会。 2020年，超过18,000根据电动汽车 (EV) 领域的全球专利趋势，专利申请量平均达到 50%。

虽然专利申请趋势表明了技术的发展步伐，但它也清楚地描绘了行业中正在发生的新变化。根据一个报告欧洲专利局 (EPO) 公布的数据显示，2020 年全球电池和其他电力存储技术的专利申请量年增长率为 14%，其中 88% 涉及电池技术创新。

电动汽车对用于制造电池的锂供应提出了最高需求。如果将今天的需求预测到 2050 年，仅美国市场就需要开采目前全球产量的三倍，但一定要这样吗？

A最近的报道发现“与锂最密集的情景相比，到 2050 年锂需求最多可减少 92%。这可以通过采用三个关键的政策干预措施来实现：减少对汽车的依赖、调整电动汽车电池的尺寸以及建立强大的回收系统。”

这些电池现有的充电基础设施远不能满足不断增长的需求。尽管正在进行巨额投资，但由于成本、选择和“里程焦虑”在电池组以前无法提供相当大的行驶里程并且需要很长时间充电的地区飙升。最快的车辆和充电器——据报道 Lucid Air 可以提供约300英里在 20 分钟内达到范围， 每个充电小时 100-200 英里对于普通电动汽车来说是典型的。

为了缓解这种担忧，人们迅速努力在全国范围内建立快速充电网络，公用事业公司希望增加电力销售。多于60个公用事业联手建立了国家电动公路联盟，旨在沿着美国的主要公路开发全国性的快速充电网络。快速充电器的数量已经显着增长，超过6,500今天可用，还有更多正在进行的承诺。

通用汽车公司和领航公司计划合作并在全美建立充电站网络，将增加约 20% 的美国司机可用的快速充电器数量。

随着世界从汽油动力汽车向电动汽车过渡，估计有数百万人将以各种方式依赖电网。这意味着发电能力将不得不增加，以适应不断增长的电力需求，同时不会对电网造成压力。 根据能源部，美国，到 2050 年电力消耗将增加 38%，这主要是由于电动汽车的高度参与。

在得克萨斯大学奥斯汀分校进行的研究进行了逐州评估场景，其中每辆私家车、卡车和 SUV 都转换为插电式电动模型。这学习发现该州的能源消耗在怀俄明州跃升至 17%，在缅因州跃升至 55%。 \

这消耗在大多数州，这一比例在 20-30% 之间。一些州显示了承担超额负载的可用容量，而对于其他州，则对充电时间进行了理想情况假设以引导电力。用于 EV 充电的电网容量在很大程度上取决于它们插入一天中的时间。如果在非高峰时间当消费较少时。

考虑到所有的猜测和可能性，想象中的“零排放”世界似乎暂时不承认在道路上行驶的化石燃料驱动车辆会发生什么。一种流行的想法是将传统的发动机驱动汽车改造为电动汽车。

在最近的一次行业活动中，丰田首席执行官丰田章男 (Akio Toyoda) 展示了两款已转换为电力和氢能的老式花冠，表示该公司将进入转换市场。

“现实情况是，我们不能仅仅通过将所有新车销售转向电动汽车来在 2050 年实现零碳排放，”首席执行官丰田章男在新闻发布会。 “为已经拥有的心爱汽车提供选择很重要。”

虽然一些专家支持改造的想法，但其他人认为电动汽车不太可能成为财力有限的个人的可行选择。

“ 如果您正在考虑如何将 ICE 汽车改装成电动汽车，我认为这不会发生。人们会像往常一样简单地购买电动汽车作为替代汽车，但他们可能会先购买插电式混合动力汽车，从而跨越这两种技术。”舍瓦艾.

尽管面临外部因素和限制带来的挑战，但电动汽车行业的快速扩张有力地表明，电动汽车将继续存在，并将在塑造未来交通方面发挥重要作用。