排开技术层面来看,充电桩市场也存在诸多难题有待改善。华为数字能源产品线mPower领域总裁王超阐述充电桩市场问题时,总结道:“小区业主建充电桩难,私家车主购买电动汽车存在疑虑;直流充电桩车桩率偏低,运营车辆充电困难,高峰时段充电排队现象普遍;充电桩布局不合理,车主找桩难,与充电桩闲置并存;充电网络无互联互通,车桩无联动,导致充电用户体验差。”
首先是数据感知网络。目前,城市智慧交通最突出的问题就是采集方式和种类单一,导致数据的维度和精度不够,无法照顾到庞大的细节角落。
新能源车迎来初次发展高潮时,为了抢占市场,早期入局者忽视了对产品的合理布局,将充电桩建设在偏远地区,这既不能满足新能源车的充电需求,也造成了充电桩闲置,投入成本无法收回。
对于城市交通领域的数据难题,显然不是单一的软硬件所能够解决的。城市智能交通系统应拆解成三个步骤:多模态传感器的全面铺设;多模组监测的综合解决方案;车人路联动的真-智慧交通。
合理布局、统一平台成为目前充电桩推广运营过程中必须解决的问题。因此,国家电网、南方电网、特来电、万帮等充电桩企业于2018年底在雄安新区联合成立了雄安联行网络科技股份有限公司,以实现物理接口、服务信息、交易结算的互通,整合形成充电网络,为新能源汽车用户提供更优质的服务保障。在他们看来,唯有加强彼此间的互联互通,才能解决找桩难、充电体验差和充电桩利用率不高等并存难题,从而真正方便车主“连电”。
基于此,城市智慧交通系统将交通神经网络进行了从顶层设计到终端布局的系统设计。体现到具体的硬件部署上,就是将多模态的传感器结合各类数据采集模块,对城市道路进行因地制宜的综合改造。
实现充电运营商之间的互联互通只是充电桩产业高速发展的第一步,在以信息化、智能化、数字化为代表的新基建推动下,物联网、大数据、云计算、人工智能等技术不断发展,车与桩之间的连接已不再仅停留在能源补充,而是车企与桩企间多维度的安全互联、数据互通,以最终实现充电网、车联网乃至能源网的交互融合。
比如通过路灯传感器,对路面的人和物实现10cm的高精度定位;在地面设置磁坐标,可以对车辆每10cm的移动都了如指掌;在隧道等复杂结构环境中,则采用了超声波测距仪、静力水准仪、裂缝传感器、振弦采集仪等传感器综合做功,并结合车联网,对交通出行所需要的数据进行了深层次、多模态的系统收集,让外部刺激的每一丝“神经冲动”,都能够被城市以立体的方式感知到。
具体来看,充电网指可支持有序充电,可以采用区块链等技术,并支持市场交易;车联网则是指可以做到“人、车、桩协同”,以实现云BMS管理等;能源网则是本地配电网具备光伏、储能协同的基础上,拥有VPP虚拟电厂的调度使用,支持电网的调频、调峰。简单来说,未来几年,充电基础设施将会成为“能源互联网”的一个关键入口。
目前,城市智慧交通系统可以为用户提供定位导航、通讯传输、气候监测、桥梁监控监测、隧道监控监测、地质灾害监测等不同模块的服务。
国家电网有限公司副总工程师张建坤认为,充电桩产业未来的发展方式,将以聚集桩资源为基础,全力推进开放式智慧车联网平台建设,推动能源、交通、汽车、信息等跨行业合作共享,为电动汽车用户、政府、充电运营商、出行服务商、汽车制造企业、电池生产企业等提供平台综合服务。
然后是场景化的多模组监测方案。这部分有点像神经网络的大脑分区,数据感知网络与处理模块一起,构成了垂直场景的监测模组,提供清晰而具体的能力。
随着新能源汽车的快速普及,借着新基建的东风,充电桩正逐渐向大功率直流快充、统一核心零部件标准及多网融合等方向发展,且建设节奏迅速提升。在此背景下,充电设备配件如充电枪、充电模块也必将迎来技术升级,未来充电桩行业仍有巨大增长空间。
以地灾模组为例,城市智慧交通系统可以在边坡等道路环境上部署传感器、数据采集、数据传输等子系统,对自然灾害等进行实时监测。这些数据会实时上传到数据库和处理控制中心,一旦出现异常状况,就能够根据实际情况进行安全评价,预警子系统在向上发出分级预警,从而达到监控边坡安全、及时消除安全隐患的功能。