私人及公共电动交通——私人及公共电动汽车（EV）使用范围扩大，尤其在城镇区域

/MorandFachot 中国电器工业协会标准化与技术评价中心 孟子舒（译）张亮（校）/

私人及公共电动交通——私人及公共电动汽车（EV）使用范围扩大，尤其在城镇区域

/MorandFachot 中国电器工业协会标准化与技术评价中心 孟子舒（译）张亮（校）/

公共及私人交通运输正逐渐依靠电力系统用于动力和其他多种功能，该状况在城镇环境下尤为常见。许多IEC TC（技术委员会）和SC（分技术委员会）为此制定国际标准。

Toyota iRoad个人移动车（照片：Toyota）

电动汽车已在我们身边

汽车行业许多领域的进步均归功于电气电子系统。特别是近年来其对于汽车整体价值的提升做出了卓越贡献的电子设备。2000年年中，电子设备占中档车总产值的10%～15%、占高档车总产值的20%～30%。

如今电子设备占所有类别汽车总成本的20%～30%，并且此份额有望在2015年增至40%左右。若所有电动系统包括在内，此数值将接近50%，对于电动汽车而言更高。

影响汽车电器广泛采用的主要因素

采用汽车电子零部件的主要因素之一是对于车辆驾驶性的提升。电动车窗、自动开关灯和刮雨器、电动助力转向系统、允许司机保持恒定速度的巡航系统和自动操纵汽车到选定停车位的先进泊车辅助系统，协同许多其他辅助设施提升汽车驾驶性，增加舒适度，并避免司机分神。

提升的安全性是另一个主要因素。传感器发挥至关重要的作用——如发生事故时释放安全气囊。安全似乎可通过引入许多其他设备进一步提升，例如安装自动控制制动和转向的碰撞预防系统以降低事故严重性、通过发出声音、震动或发光对探测到的危险预警或提醒粗心或昏昏欲睡的司机的防撞击系统。

环境方面的考虑也在促使汽车引入电子系统。此类工作帮助实现更好、更简洁的发动机管理，降低燃油消耗并减少有毒气体排放。

私人EV数量大幅增加

根据美国分析公司Navigant Research分析，插电式混合动力车（PEV）（车体内包括内燃机和充电式电池）以及纯电动汽车在过去两年内全球销量猛增，到2012年达137950台。

Navigant分析师John Gartner预测，到2020年，PEV和纯电动汽车年销售额将增至175万，而混合电动车市场将稳步达到200万台左右。

消费者的选择

约25家电动汽车制造商在日内瓦国际汽车展览会展出50多台混合动力汽车。主流汽车制造商展示了概念车辆和投产车辆，而利基型厂商则展示了他们的最新模型。

显而易见，替代传统内燃机的工作进展顺利。但为什么选择现在呢？

Gartner认为，现今汽油和柴油价格的上调促进其发展。Gartner还指出，对气候变化和二氧化碳排放的担忧及国家减少对能量进口依赖的迫切希望也是影响因素。

充电站基础设施的不断发展对插电式混合动力车和纯电动汽车尤为重要。随着快速充电网络的迅速发展，用于工作场所的所谓慢速充电站和夜间充电将愈加普遍。

近来，IEC标准促进了汽车充电设备量产，确保现有和未来电动汽车能够安全、高效、可靠地充电。2011年11月，IEC SC 23H（插销，插座，工业耦合器以及类似电动车器具）为插销和插座发布了两项国际电动汽车标准，IEC由此为充电基础设施移除主要障碍。

复杂的标准化工作

“标准工作一直非常复杂”，布鲁塞尔的Erasmus大学移动、物流和电动汽车技术研究中心兼IEC TC69秘书Peter Van Den Bossche博士说：“至少对于充电基础设施而言，我们详述了行业实实在在采用的、数量有限的选择”。

IEC TC 21（蓄电池）制定的IEC 62660-1为锂离子电池系统和电动道路汽车电池的性能测试提供保障。Van Den Bossche提到，长期以来电动汽车标准化工作的主要挑战之一是实现电工技术领域和电动汽车制造商之间的合作。

电动城市交通——长久沉寂后的复苏

美国数据显示，世界上半数以上的人口如今居住在城市，预计到2030年城市人口比例将突破60%。到2025年将存在37个巨型都市（亚洲占22个），每个城市拥有一千多万人口。电动巴士、有轨电车及都市“轻轨”使用率持续增长，给未来城市扩张提供了大幅减少本地污染排放的环保选项。

交通系统预计占全球能量消耗和二氧化碳（CO2）排放量的20%～25%，电动汽车比同类柴油产品更加高效。通过使用其制动系统可实现动能在能量网络的循环利用。公共汽车和有轨电车的电动引擎震动更少，使乘客旅途更舒适，并且减少维护时间及成本。

一些IEC技术委员会（TC）为城市公共交通网络的公共汽车、有轨电车、无轨电车、轻轨和电池、电容和推进系统及许多其他零部件制定了国际标准。

公共汽车及无轨电车

电动公共汽车既不需要更大范围，也不需要更快速度，并且在为乘客中途停车时即可充电，被视为绿色城市公共交通发展潜力最有前景的领域。美国市场调查咨询公司Pike Research2012年8月预测，包括混合动力、电池驱动和燃料电池汽车在内的所有电动公共汽车在接下来6年内将稳定发展，2012到2018间复合年增长率（CAGR）为26.4%。

不同于其他依靠电池的电动汽车，无轨电车是一种使用集电杆从车顶架空电缆获取电力的电动汽车，架空电缆通常悬挂在道路两旁电线杆上。由于不需要轨道或铁轨，它们比有轨电车和行驶在公共汽车专用道的司机更灵活，实现更低的无轨电车系统安装成本。根据Trolley Project统计，无轨电车在全球370多个城市或巨型都市投入使用。

有轨电车、地铁和轻轨

20世纪60年代，较之柴油驱动车，有轨电车势头微弱，但随近年来抵制污染及降低对矿物燃料的依赖，对有轨电车这一城市交通系统的关注再度提高，它可有效输送大量乘客，并且在行驶过程中无排放。2012年12月，德国国际管理咨询公司SCI Verkehr GmbH研究预测，铁路电气化全球复合年增长率将在2016年达到3.4%。

在全球大多数区域，市场增长率主要由正在进行的新地铁和电气轻轨等城市交通项目推动。

地铁是城市区域中高容量、高频率的电气客运系统，位于城市区域的电动客运铁路，通常位于地下通道或高出街道水平面的高架轨道。它实现了更高的容量、更少的陆地使用、更低的环境影响，并且比传统的轻轨系统成本更低。

轻轨系统使用小型电动火车或有轨电车来服务巨型都市区域，通常比一般火车容量更小、速度更慢。它们往往在地面运行，但也可以运行于地下或架空区域。

所有城市轨道系统依据IEC TC9（铁路电气设备与系统）制定的国际标准建设。包括铁路车辆、固定装置、铁路运营管理系统（包括通信、信号和处理系统）、其接口及生态环境。标准涉及机电和功率器件及电子硬件和软件部件的电子因素。

电池和燃料电池

短途和少于200km里程的汽车适用仅依靠电池的电力技术。锂离子（Li-ion）技术最为常用。纯电动公交车分为仅使用高功率密度锂离子电池的类型和顶部配备超大容量电容器管理快充和放电、延长电池寿命的类型。氢动力燃料电池车拥有比电池电动汽车更大的使用范围。目前，氢动力燃料电池汽车的主要劣势在于高成本，主要由于燃料电池价格昂贵，并且缺乏燃料补给的基础设施。IEC TC为城市交通系统的电池和燃料电池制定国际标准。

IEC TC 21（蓄电池）制定的标准涵盖对道路汽车、铁路机车、工业卡车和机械搬运设备电池的要求和检测方法。其工作包括性能、可靠性、滥用测试和混合动力和插电式锂离子电池（被视为最具前景的蓄电池）的尺寸。

IEC TC 105（燃料电池技术）负责制定燃料电池商业化及应用标准。关注用于动力系统和作为辅助发电设备的固定燃料电池系统的安全、安装、性能和运输。

几乎所有燃料电池汽车均内置储能电池，还通过结合燃料电池发电站和配套电池组实现平衡。由于燃料电池成本居高、缺乏氢基础设施，使用燃料电池作为补充的供能，同时使用电池作为主要动力的汽车将会更经济。

传导充电

无线或感应充电/传导充电技术为汽车和轻轨等电动车充电，在韩国、美国、加拿大、英国、德国、比利时和意大利在内的许多国家投入使用或正在测试。

乘客在站点上车或下车后，内置在公路巴士站和终端的无线充电板经简单连接对电动汽车进行无线充电。这可以解决当前防止纯电动汽车在整夜充电后全天运行的电池限制问题。

然而，关于不同相互竞争的无线或充电技术安装基础设施的成本和应对极端天气的能力仍存在顾虑。与此同时，许多公司，尤其是中国和美国公司，已经开发了超快速充电技术，实现5～10分钟内完成电动汽车电池充电。

包括再生制动充电、震动能量收集器、太阳能板和可迅速替换电池板在内的特性很可能成为未来电动汽车的标准。

IEC TC 69和SC 23H为电动汽车充电系统制定国际标准。

更多针对城市电动交通的IEC标准化活动

城市电动交通系统也依靠许多其他IEC TC及其SC，如TC 22（电力电子系统和设备）、TC 36（绝缘子）、TC 40（电容器和电阻器）、TC 47（半导体设备），及公认的TC 69（电动道路车辆与工业卡车），这里仅列举一小部分。其他TC也许不是业内公认的，例如TC 56（家用电器和相似电器性能）也参与相关标准化工作。其保持同TC 9的联络活动，并强调“如果没有可靠的产品和服务，交通将会不起作用，将导致无数的汽车、火车交通事故。”

私人和公共电动汽车近年来数量惊人的上升很大程度上归功于IEC的标准化工作，对于涉及的所有IEC TC和SC而言，该行业顺利发展的前景也相应带来稳定的工作量。

（转载请注明文章来自IEC e-tech。）