欧盟清洁交通与可持续发展能源资源效率

2018-10-30

汽车文摘 2018年11期

2017年欧盟对清洁交通项目进行了评估，发布了评估报告。通过TRIP（Transport Research&Innovation Portal），提供了属于主题的许多项目的视角。本文对分析报告中涉及到公路交通中的车辆和替代燃料进行了总结。审议的分主题是[1]包括替代燃料、交通模式转换、电动汽车、低排放物流、车辆设计和制造、车辆自动化及现代化的基础设施。

从科学角度来看，主要发现[1]是：

·在发展方面取得了重大进展，特别是在公路运输中采用生物燃料压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）。在开发氢燃料汽车方面也取得了进展。

·模式转变研究主要集中在城市移动性。大多数项目调查了“软”措施鼓励乘客选择低排放的选择（如公共交通工具）并鼓励货运经营者使用清洁、节能的车辆。

·研究已经确定了电池管理系统对于更广泛地部署电动汽车至关重要。这些系统提供改进的电池可用性和安全性和一生。在发展方面取得了进展改进的电池材料，包括阳极，阴极和电解质，有助于更好可回收性，更长的使用寿命和更高的性能。项目还确定了改进的必要性电网管理电力充电车辆（EV），改善了需求的平衡网络并降低用户的成本。

·越来越多的城市正在建立一些城市可持续发展规划，或者是全面的可持续城市交通规划（SUMPs）和可持续发展城市物流计划（SULP）或更多部门的交付和服务计划（DSP）。

·通过合作和货运平台，在新的移动通信技术支持下，可以显著降低运费和提供运输效率。

·实施清洁车辆技术，货运比客运更快、更短的车辆生命周期和更好的周转期。

·公路客运的技术发展集中在发动机和动力系统的改进。这包括传统车辆和混合动力、电动或燃料电池等其它替代驱动概念。对于公路货运车辆，研究重点是常规动力系统，重点是减少燃料消耗和CO2排放。除了低驾驶时燃料消耗，节能辅助动力单位（APU）在停车模式中非常重要。为此，创新的燃料电池方法用于电力系统已经获得了验证。

·开发创新基础设施支持电动汽车运营和引进或升级先进的基础设施到车辆（I2V）通信系统将增加车辆自主权和充电或加油过程的优化。因此司机的“里程焦虑”可能会减少。

·用于城市公共交通系统和电动车新技术的现场测试和演示活动已经证明了城市潜在环境和经济效益的改善，为日常运营中更广泛地采用的清洁车辆奠定了基础。

政策方面的主要发现[1]是：

·现有的欧洲政策提供了一个平台研究计划的另一种燃料推向市场正在支持创新的发展技术。在未来，更多的政策重点需要支持的基础设施、替代燃料并确保成员国的发展采用代用燃料车辆的明确策略。

·现代化运输需要模式转换，低碳的经济和社会效益/零排放移动是欧盟未来的政策发展的基础，以实现减少CO2和其他有害排放。

·当前法规和政策领域的研究与电动汽车相关的激励措施针对的是不同的运输市场的一部分。研究结果表明测试电动汽车的活动和机会，包括解决当地条件，需要创造接受电动汽车和相关商业模式的条件，解决基础设施仍然存在的问题。

·欧盟应继续鼓励各类城市建立SUMP，包括特殊考虑低排放物流方面。

·公司和机构的合作更多有效的货运需要的不仅仅是提供好的货物平台和鼓励。

·在公路运输中协调和快速部署合作，连接和自动化车辆迫切需要欧盟采取行动。在技术不断发展的同时，社会需要更加关注由于引入自动驾驶汽车而对交通部门带来的挑战和影响。

·未来的政策应进一步支持和促进基于基础设施的技术优化、融合和标准化、车与车（V2V）、车辆到基础设施（V2I）和基础设施到车辆的全面数字化和高度复杂化（I2V）通讯，为减少温室气体（GHG）提供雄心勃勃的目标。

未来研究方向的主要发现[1]是：

·迄今为止，关于替代燃料的大部分研究都集中在公路运输上。应进一步研究适合运输的替代燃料的潜力，如LNG、甲醇和氢气。作为长期战略的一部分，这些燃料具有吸引力，在未来每种燃料都可以用可再生替代品替代。

·需要进一步研究量化使用替代燃料的成本和效益。关于欧洲资助的试点项目的排放效益的详细结果的公布将通过鼓励其他地区测试替代燃料来支持这些努力。

·应继续探索运输燃料生产与其他工业部门之间的联系。

·为了支持从低排放转移到零排放流动的长期需求，关于模式转变的研究工作应越来越多地用于通过发展相关知识、技术和技能来支持这种转变。

·软件开发是电动汽车的关键问题。由于电池开发主要局限于亚洲，车辆软件可以成为欧洲工业的竞争优势。

·未来对低排放物流的研究应该：

-解决促进和使用DSP以减少货运和维修活动中使用的燃料问题，其具体目标是减少温室气体排放和一次能源消耗;

-调查通过使用货物合并中心可以实现的更广泛的节省;

-包括对瑞典市政当局整合经验的深入研究，以了解该概念日益普及及其在整个欧盟的可转移性的更广泛影响。

·鉴于长途公路运输对温室气体和空气污染物排放的贡献很大，未来的研究应该回归到城市间的物流。研究更有效和合作的解决方案以及增加该部门的创新的制度方面对于遏制货运的环境影响至关重要。

·应探索燃料电池APU显着降低大型货车整体燃料消耗的潜力。

·将单个车辆部件的研究工作转移到运输系统的整体视角可以提供显著的益处。这包括驾驶员的行为，以及他们通过人机界面和基础设施与车辆的互动。这需要的一个关键因素是提供和交换各级数据。通过调整驾驶策略和优化路线，可以实现进一步降低燃料消耗。

·在未来对新型基础设施和V2I/I2V通信技术的研究中，还应考虑快速增长的自动驾驶领域。

·提高运输系统中的自动化水平带来了额外的挑战，例如驾驶员接管的最佳方式，确保自动化的安全终止以及将系统平稳地交给驾驶员。

·未来关于自动驾驶汽车的研究应侧重于克服可能破坏或延迟自动驾驶车辆运行，社会问题和其他监管障碍问题的建议。

·安全电动汽车生态系统的集成开发和协调对于电动汽车和燃料电池电动汽车（FCEV）的加速和扩展至关重要。必要的基础设施与基于氢的车辆和其他清洁车辆技术的共同发展，可以在未来提供更快和更广泛的生态和经济效益。

1 简介

本研究主题分析报告概述了由TRIP整理的（主要）欧盟研究，提供了许多属于主题标题的项目。它对这些项目的报告结果进行了有力而全面的评估，并从科学和政策的角度提供了观点。

2 政策内容

欧盟委员会2011年运输白皮书（欧盟委员会，2011年）指出，欧盟（EU）呼吁全球温室气体排放量大幅减少，目的是将全球变暖限制在远低于工业化前水平2°C以下。为了帮助实现这一目标，欧盟需要在2050年之前将排放量与1990年的水平相比减少80%至95%。根据对不同部门减排潜力的分析，欧盟委员会确定运输部门需要减少至少60%[1]。

实现所需减少运输排放的政策目标[1]包括：

·到2050年，将常规燃料车辆在城市交通中的使用减半，并在城市中逐步淘汰;

·到2030年，30%的公路货运行程将超过300公里转向其他模式，到2050年将超过50%;

·全功能和欧盟范围的多模式联运-欧洲运输网络（TEN-T）将于2030年完成;

3 清洁运输主题的范围

选定的分主题[1]是：

·替代燃料-在所有模式下使用非化石燃料为车辆提供动力;

·模式转变-通过将客运和货运转移到更节能和污染更少的模式来减少排放;

·电动汽车-从化石燃料到电力的公路运输的过渡;

·低排放物流-货运转移以减少排放;

·车辆设计和制造-开发创新技术以提高公路车辆效率并减少排放;

·自动化-引入自动化运输能力，以提高效率和减少排放;

·现代化基础设施-支持向替代燃料过渡并支持减少车辆排放所需的基础设施。

4 分主题评估

4.1 氢

氢气可用于帮助脱碳运输，尤其是如果使用可再生能源产生氢气。在此外，氢燃料车辆不会产生有害的尾气管排放（唯一的排放是水）。因此，他们提供改善LAQ的巨大潜力。这个领域在未来几年将进一步开展大批氢气示范项目和雄心勃勃的计划，重要项目[1]包括：

·CHIC（2010-2016）是一个旗舰零排放公交项目，旨在展示技术的准备情况欧洲城市的燃料电池电动公交车。在项目期间，来自8个国家的23个合作伙伴开展了合作56辆燃料电池电动公交车的运行，部署了9个加氢站。运行超过了800万公里，节省了超过400万升柴油，估计减少了6 000吨CO2排放。

· H2ME（2015-2020）和 H2ME 2（2016-2022）旨在发展欧洲加氢站和加油站网络显著扩大了燃料电池电动汽车（FCEV）车队。

·CUTE（2001-2006）展示了基于燃料电池和氢技术的欧洲运输系统的潜力。在项目期间，27辆氢气公交车投入使用，经过2年的运营，在9个城市的总行程超过850，000 km，运送了400多万名乘客。

· HyfLEET：CUTE（2006-2009）继三个早期项目（包括CUTE）之后，进一步测试燃料电池公共汽车并安装必要的基础设施。该项目涉及在柏林等9个城市和运营33辆氢燃料电池公共汽车。在该项目运行了200多万公里，这被认为是一个非常成功的项目。

·HySYS（2005-2009）是一个更加以研究为重点的项目，为燃料电池和电力驱动系统的几个低成本组件的开发做出了贡献。

4.2 生物燃料

欧洲正在努力研究、开发和部署可持续生物质衍生燃料，如生物乙醇，生物柴油和沼气，下面列出了一系列生物燃料的一些关键项目:[1]

·BEST（2006-2009）证明了用生物乙醇燃料替代传统燃料汽车的潜力。在该项目期间，超过77 000辆灵活燃料汽车和310 E85泵测试了9个站点。此外，超过190个生物乙醇巴士和12个ED95泵（ED95是适用于柴油发动机的乙醇燃料）在5个地点进行了测试。

·BIOSIRE（2008-2011）旨在改变旅游区的交通环境资质。结果显示，参与地区的生物柴油和电动汽车数量有明显转变。从中获得的知识可以转移到其他地区。

·BIOMOTION（2007-2010）旨在通过提高对生物燃料的认识来帮助增加生物燃料的使用。

·ENCLOSE（2012-2015）旨在提高城市物流的能源效率，并研究使用包括沼气在内的多种替代燃料。该战略已纳入欧洲9个城市的可持续城市物流计划（SULP）。据估计到2020年，每年将减排超过55 000吨CO2当量（tCO2e）。

· BIOGASMAX（2006-2009）在欧洲5个国家建立了沼气示范项目网络。根据所开展的工作，该项目制定了一项关于生物甲烷燃料质量的共同欧洲标准的提案。

4.3 CNG，LPG和LNG

与汽油和柴油相比，CNG，LPG（丙烷或丁烷）和LNG具有更低的碳排放。这是因为燃料中碳含量较低，导致每公里行驶的碳排放量较低。这些燃料的空气污染物排放被认为与汽油相似。该领域的研究项目通常具有很高的价值，并专注于发动机技术和基础设施的发展等问题，以下概述了一系列重点项目[1]:

· GasOn（2015-2018）和INGAS（2008-2012）有类似的目标-通过开发专用的CNG发动机来利用燃气发动机的主要优势。INGAS开发的技术允许使用65%的生物甲烷气体混合物，有可能实现接近零的油井到车轮排放。同时，GasOn正在积极研究实现未来CO2排放目标和减少车辆排放空气污染物的方法。

· HDGAS（2015-2018）和 LNG Blue Corridors（2013-2017）。

4.4 合成燃料

化学转化过程可用于生产合成烃燃料，具有与那些相似的性质用于传统燃料。合成燃料可以使用现有的燃料基础设施与现有发动机兼容并可用于混合物或作为柴油或喷气的替代品燃料（EBTP，2011）。可以使用各种各样的原料生产合成燃料，包括生物质和天然气。这有助于提高能源安全性，这里有一系列研究项目区域如下所示[1]。

·Bio-SNG（2006-2009）证明了其可行性生物质衍生的合成燃料。在此使用的途径项目是基于木屑的气化生产合成天然气（Bio-SNG）。已建立了小规模的工业工厂进行生产。

4.5 电动汽车

4.5.1 电池研究

随着电动车数量的增加，整体可持续性影响生命周期成本，提高了它们相关的可回收性成本，特别是电池的可回收性。为了解决这个问题，SOMABAT（2011-2013）项目[1]重点关注几个方面。为了提高电池的可回收性，用于阳极阴极和固体、电解质的合成材料已经开发了。在锂（Li）中使用这些材料聚合物电池中，新建的电池管理单元（CMU）和电池单元的行为模拟是必需的。Li聚合物电池的可持续性评估已经进行实施，涵盖从“摇篮到坟墓”的整个生命周期。早期也解决了可回收性问题项目（例如NECOBAUT（2012-2015））[1]。

4.5.2 开发车辆部件

除了电池，动力传动系统由电动机和传动组成，是电动汽车的关键部分。一个新的紧凑型动力总成已经开发出来了（项目COSIVU，2012-2015）[1]。轻量更高效的动力系统节能20%[1]。使用动力总成集成传感器、控制和健康监测模块有助于扩大车辆耐久性并降低了最终用户的拥有成本，改善维护可预测性。

为了提高电动汽车的效率，舒适性和安全性，其他车辆部件需要改进。ID4EV（2010-2012）[1]项目专注于制动器和底盘的优化，满足EV（FEV）需求的系统。定义FEV对系统和安全要求的需求，开发出智能制动概念。这个概念的车辆动力学特点是与传统车辆相比提供卓越的舒适性。而且，它协调通过摩擦和制动的常规制动在不同情况下的电能回收（例如柔和的制动和紧急制动）。作为FEV与轮毂电机具有更高的非簧载质量，自适应阻尼器改善车辆的舒适性和动态。

除了硬件组件，数据的收集和处理也是非常重要的，用于优化FEV的能源使用和车辆安全。因此，EFUTURE（2010-2013），POLLUX（2010-）等多个项目和ICOMPOSE（2013-2016）[1]旨在发展为电动汽车量身定制的先进软件架构，这包括系统控制电池、动力总成、底盘、驾驶员辅助系统和通信技术。加热和冷却需要大量的车辆能量，这对乘客的舒适度至关重要。减少驾驶舱环境控制所需的50%的能源的技术由法国的ELEC-HP（2011-2014）[1]项目展示出来，其中一个汽车热泵已经开发出来。这包括节能制冷剂和全钎焊铝热器。此外，还有解冻和预处理的新策略车辆内部已经开发完成。

JOSPEL（2015-2018）和OSEM-EV（2015-2018）[1]项目关注车辆的驾驶舱环境控制，而EDAS（2013-2016）项目将在内部建立一个能源网络，FEV使用创新的软件和硬件解决方案。另一个软件项目是SAFEADAPT（2013-2016）[1]，其目标是在新颖的电气/电子架构概念的安全相关车辆功能。

为评估电动汽车的可持续性，eLCAr（2012-2013）[1]项目为电动汽车的生命周期评估制定了指导方针。受联合研究中心能源研究所和运输的Well-to-Wheel报告（欧洲委员会，2011b）和其他研究报告的启发，德国议会的电动汽车概念（2010-2012）研究报告发现，由于原材料制取和非常精细的生产方式，电动汽车的环境碳足迹很高，他们只能在续驶里程与高效的内燃机车接近时才能获得相同的竞争地位。

4.5.3 车辆技术的演示

大多数实施项目包括某种形式的社会接受和行为研究，提供政策方向制定和技术设计。大约一半的项目在这个主题下评估的是由德国政府资助的项目。

4.5.4 电动汽车的充电基础设施

电动汽车的充电基础设施包括充电站和智能电网的信息网络。政府为众多投资计划提供资金，核心主题是快速充电、感应充电、智能安全电源管理。

4.5.5 研究成果

BMS对于电动汽车未来的成功至关重要。电池处于有利的运行状态提高安全性和使用寿命，从而降低成本。就电池本身而言，已经取得了进展用于阳极、阴极和电解质的材料制成。这些有助于提高可回收性，延长使用寿命并改善了性能。电池技术不是影响电动汽车的效率和安全性的唯一因素。电动汽车进入电网是另一个主要问题，通过协调收费电动汽车可以平衡电网。

4.6 低排放物流

灵活的车辆概念，没有任何特定的基要求被认为是物流可持续和有效的关键。CITY MOVE（2010-2012）[1]解决了这个话题项目。使用最新的最先进技术，该项目旨在开发标准设计的突破车辆平台，为城市创造新的灵活送货车辆概念。司机及其驾驶行为是其关注的焦点（ECOMOVE（2010-2013）项目[1]）。新的货车概念确定了更高的燃油经济性，通过规范司机行为和网络管理和优化路线可以降低20%的燃料消耗。

4.7 公路的车辆设计和制造

研究的公路车辆主要有两类：

·轻型车辆主要用于乘客旅行;

·重型车辆主要用于货物运输。

4.7.1 乘用车

4.7.1.1 动力总成

公路乘用车研究活动的一个关键点是开发改进的发动机和动力总成概念。NICE项目（2004-2008）[1]侧重于五种用于不同类型燃料的综合燃烧系统（汽油，柴油，CNG和合成生物质燃料）。虽然燃油经济性和减少排放是汽油和柴油发动机的主要目标，但将现代技术（例如涡轮增压）引入CNG发动机是获得市场份额的关键。对于生物燃料，新发动机设计可以解决成本和燃油经济性方面的额外潜力。通过涡轮增压和缩小尺寸的组合实现了汽油和柴油发动机的目标。此外，已经表明柴油发动机可以在没有NOx后处理的情况下满足欧6排放限值。涡轮增压也是CNG发动机的一种很有前途的技术，因为它增加了扭矩和功率。

INGAS（2008-2012）项目的主要目标是为乘用车和轻型车辆配备特定后处理系统的CNG发动机提高10%的燃油转换效率[1]。在三种不同的技术方法中，已经证明了可以减少10-16%的燃料消耗。此外，存储系统的重量减少了50%，成本只有很小的增加，而使用改进的三元催化剂可以降低30%的成本[1]。

高速电动机具有减轻重量和尺寸的巨大潜力，但通常具有较小的扭矩能力。因此，需要多速齿轮系以尽可能高地保持车辆的加速性能。ODIN（2012-2015）旨在为典型的入门级动力城市EV开发了紧凑、高效、高度集成的电动机。项目合作伙伴专注于优化机械和电气部件与一个电气驱动器外壳的集成[1]。

ELV由于体积小、重量轻，可以减少城市交通、减少排放和噪音。在RESOLVE（2015-2018）项目中，正在开发两个示范ELV，以便为未来的ELV建立成本和能源效率基础，从而为城市地区的传统汽车提供替代方案。

除了BEV，燃料电池动力传动系统被视为最具潜力的可持续移动技术。然而，为了满足大规模生产的要求，必须改进燃料电池混合动力车辆的系统部件。出于这个原因，HYSYS（2005-2009）项目已变成OEM和供应商联盟，以开发适合大规模生产的燃料电池系统组件，这还包括电驱动组件。

4.7.1.2 轻量化结构[1]

除了更高效的动力系统外，减轻重量的措施还有助于降低排放和燃料消耗。尽管已经为低价量的昂贵汽车实施了减重技术，但这些概念并未广泛用于大规模生产的车辆中。

在这种背景下，SLC（2005-2009）项目的重点是开发了一种多材料，轻便且价格合理的车身概念，该项目涉及七家欧洲汽车制造商。目标是减重高达30%，这将导致CO2排放量减少8 g/km。与此同时，必须满足今天的结构性能标准。另一个限制因素是轻量化成本，不应超过5欧元/千克。采用铝、新型钢、镁和纤维增强塑料的多材料方法，开发出一种车身，减重35%。每公斤减重的额外费用总计为7.8欧元，因此需要进一步降低至5欧元/公斤才能获得完全经济的解决方案。

EVOLUTION（2012-2016）项目是一个涵盖车辆轻量化的最新项目。它证明了可持续生产600千克重量FEV用于城市用途的可行性。现有的白车身概念已通过旨在减少零件数量和使用铝合金和聚合物等创新轻质材料技术的设计策略进行了全面审查。

4.7.1.3 驾驶员与车辆的交互和巡航[1]

已经在现代车辆中实施的先进驾驶员辅助系统（ADAS）的好处在euroFOT（2008-2012）项目中进行了验证。该项目包括大型现场测试，并揭示了驾驶员行为、交通安全和燃油效率的改进，并节省了总体成本。结果表明，配备自适应巡航控制系统（ACC）和前方碰撞警告（FCW）的汽车和卡车的燃油效率更高-分别为3%和2%。

驾驶员行为和优化路线可以显着降低燃料消耗和二氧化碳排放。因此，ECOMOVE（2010-2013）项目解决了路线选择，驾驶性能以及交通管理和控制方面的低效问题，以将燃料浪费降至最低。ECOMOVE在几个子项目中构建，专注于驾驶员、车辆、基础设施和交通管理系统之间的互动。来自驾驶员辅助系统的附加信息可以支持驾驶员和道路操作员以避免低效率。

驾驶员通常不知道他们对车辆的燃油消耗有重大影响，可能导致大量不必要的排放。因此，ECODRIVER（2011-2015）项目集中于驾驶员-动力总成-环境反馈循环，以鼓励更有效的驾驶行为。检查人机界面，如图形、触觉和语音消息，以确定它们在生态效率驾驶方面对驾驶员行为的影响。这是针对许多不同的车辆-从汽车和面包车到重型卡车-使用传统动力系统进行的，但结论也与混合动力车或电动车相关。

接受FEV的关键是适当的操作范围，这可以通过增强的电池技术和有效的能量消耗来实现。对于后者，新的驾驶策略和驾驶辅助系统可以有助于实现节能目标。在OPENER（2011-2014）项目中，来自不同车队和车外来源的数据被合并。特别强调协调电动传动系统和制动系统-由雷达、视频、卫星导航、汽车到基础设施和汽车到汽车通信系统的数据支持-驾驶员能够调整他们的路线和驾驶风格，以达到最佳状态能效和电气驱动里程。

4.7.2 公路货运车辆

4.7.2.1 动力总成和发动机[1]

与乘用车一样，需要进一步努力加速用于重型运输的燃料电池技术的商业化。聚合物电解质燃料电池（PEFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）被视为最有前景的技术。

FELICITAS（2005-2008）道路使用项目已对这些技术的进一步发展进行了研究。通过回收动能，FELICITAS证明了200 kW PEFC装置的能效为60%，高功率密度为0.32 kW/kg的可行性。此外，耐用性、坚固性和可靠性得到显著改善。由于低功率密度和某些核心组件的成熟度有限，将SOFC用于重载车应用具有挑战性。这为从固定SOFC应用到移动SOFC应用设置了强大的限制。

POWERFUL（2010-2013）项目开展了轻型车辆中常规汽油和柴油发动机低排放动力总成概念的开发。POWERFUL的子项目V1专注于极小型发动机，集成了电子阀门控制和其他附加技术，可将CO2排放量减少40%。到项目结束时，实现了30%的CO2减排。小型四冲程柴油发动机实现排放比欧6污染物限值和CO2排放低10%。

在子项目V2中开发了比2005年水平低20%的水平。降低NOx和烟灰的方法的核心要素是低温燃烧（LTC）技术。子项目V3的目标是缩小二冲程柴油发动机的尺寸，使其排放量比欧6污染物限值低10%，CO2排放量比2005年水平低20%。

在CORE（2012-2015）项目的三个子项目中也开发了重型车辆的低排放动力系统。专注于涡轮增压器系统、可变气门驱动、减少摩擦和低温后处理，模拟显示三个柴油动力系统和一个天然气卡车的CO2减少了11-18%。

基于新发动机概念的集成，开发用于重型动力总成的子系统是GREEN（2005-2008）项目的目标。新发动机概念的特点是灵活的部件，改进的燃烧过程，基于模型的闭环排放控制，高功率密度和集成的排气后处理系统。在GREEN的子项目A1中，开发了用于城市公交车的CNG重型多缸发动机，在排放（NOx和PM排放减少80%）、全球变暖指数（-7.4%）和热效率方面具有优势。相当于目前的重型柴油发动机和功率密度（与当前的CNG值相比，+20%）。子项目A2评估了可变气门正时和燃油喷射的可能性，结合定制的排气后处理系统，以减少排放。在子项目A3中，开发了一种创新的、高度灵活的原型燃料喷射系统。在子项目A4中研究了具有高制动平均有效压力（BMEP）的柴油发动机的潜力。总之，在重型燃气和柴油发动机应用中，GREEN实现了非常低的排放值以及改进的燃料消耗。

4.7.2.2 辅助动力装置[1]

对于卡车应用，对电力（例如空调和媒体设备）不断增长的需求导致对车载电力发电机的需求增加，该车载电力发电机以高效率和非常低的排放运行。在FCGEN（2011-2015）项目中，基于燃料电池的APU配备柴油燃料处理器，将柴油转换为氢气，被认为是最有前景的选择之一，因为它结合了高效率、低排放和使用与主发动机相同的燃料。FCGEN项目的总体目标是在实验室环境中开发和演示概念验证，从而改善稳定性和成本效率方面的关键组件。结果，已经证明了使用在市售柴油燃料上运行的基于自主聚合物电解质膜（PEM）燃料电池的APU来发电。

使用SOFC作为APU是DESTA（2012-2015）项目的主题。SOFC技术与其他燃料电池技术相比具有优势，因为它与传统的道路燃料如柴油相容。该系统的关键部件包括DC/DC转换器、电气接线盒、电池和电池充电状态传感器、控制面板和无线路由器、隔离监视器、键盘和车辆发动机控制单元（ECU）。

4.7.2.3 减少燃料消耗/整体能源管理[1]

由于燃料是运营成本的主要因素，制造商面临降低卡车燃料消耗的商业压力。

CONVENIENT（2015-2015）项目旨在通过开发创新的重型卡车概念，将长途货运车辆的燃油消耗降低30%。整体方法包括创新的节能技术和解决方案，包括混合动力传动、电气辅助设备、卡车和半挂车的太阳能电池板以及先进的空气动力学。然而，该项目最相关和最新颖的方面是车载能源管理系统，该系统考虑了卡车、半挂车、驾驶员和整个任务。三辆原型重型车辆旨在展示和验证可持续的节油技术。

由于缺乏热能和电能的整体机载管理策略，浪费了大量的能源。EE-VERT（2009-2011）项目解决了这一问题，该项目采用协调和预测的方法来生成，分配和使用能源。在这种情况下，辅助系统的电气化是核心。因此，回收制动能量，回收废热并利用太阳能电池产生电能，从而缩小传统车辆与混合动力、EV或FEV之间的差距。实际节省的成本取决于驾驶条件、应用的能源管理策略和驾驶员的行为。但是，初步迹象表明节省的能量应超过10%。对于大型车辆、辅助系统可降低40%的CO2。

4.7.2.4 车辆编队[1]

国家层面的若干项目（例如KONVOI（2005-2009）和英国DfT英国道路上重型车编队（2013-2014）项目的DfT可行性研究和欧洲层面的项目（例如SARTRE（2009-2012）项目）检验了公路上车辆排队的技术要求。由于通过车辆之间的短间隙改善了空气动力学，已经实现了燃料消耗降低高达15%的环境效益。这样可以降低CO2排放量并降低货运成本。

4.7.2.5 正在进行的项目[1]

替代发动机和动力总成概念正在不同的项目中开发。HDGAS（2015-2018）项目的目标是提供符合欧VI排放法规的LNG车辆，与最先进的技术相比，减少10%的CO2排放量。它还需要达到至少800公里的续驶里程，并且必须在性能、发动机寿命、拥有成本、安全性和舒适性方面与2013年最佳车辆相媲美。ECOCHAMPS（2015-2018）项目正在进行混合动力系统的进一步开发，包括增加功能、改进性能、舒适性、安全性和排放。

4.8 车辆自动化

4.8.1 欧洲资助的总体方向研究

项目涉及道路自动化用于客运和货运车辆。2010年四个项目已经完成，一个正在进行中。最重要的是解决这些挑战提高自动化水平。提高自动化水平的复杂性受到追捧，采用合作车辆技术并确保这一点自动化动态响应情况。

4.8.2 自动化研究的挑战[1]

4.8.2.1 挑战1：人与自动驾驶的过渡（接管）

这个分主题的三个项目面临这一挑战：

· HAVEit（2008-2011）处理下一代 ADAS，通过开发和验证可扩展且安全的车辆体系结构，优化司机和高度自动化之间的任务化分，该项目实现了高度自动驾驶。

·AdaptIVe（2014-2017）正在开发新颖的集成技术，通过共享控制概念提高交通安全的自动化功能，消除人为错误的影响，确保司机和司机之间的适当协作自动化系统。

4.8.2.2 挑战2：现场测试

挑战涉及引入高度全自动化车辆到真正的驾驶条件。SARTRE（2009-2012）项目就是这样一个例子。该项目开发了公路列车编队和系统，以方便他们安全适应完全互动的高速公路与其他交通。它还表明减少了燃料消耗和道路列车的CO2排放及商业可行性。在七个欧盟城市，Compass4D（2013-2015）项目经过测试和评估三项合作智能交通系统（C-ITS）解决方案（道路危险警告系统，红灯违规警告和能源效率交叉口服务）。该项目旨在提高道路安全性和舒适度通过减少事故和交通的数量和严重程度拥堵，并在此过程中，有助于当地的环境优点，例如减少CO2排放和燃料消耗。

国家DaBrEM（2013-2015）项目评估了使用情况数据记录和分析领域的电动汽车、电动汽车开发和使用新概念车辆。它比较了受保护和未受保护条件下的现场测试中的行为。

4.8.2.3 挑战3：建立公众信心

CITYMOBIL（2006-2011）项目开发了二维矩阵，即“乘客应用矩阵”，用于显示结果评估由各方开展的各项活动项目，旨在实现更有效的组织城市交通。在自动化领域，它专注于消除大规模引入自动化的障碍系统。该项目表明有兴趣自动化运输中的公共和运输利益相关者系统。但是，它强调了增加的必要性努力遵守广泛接受的认证准则。CATS（2010-2014）项目引入了新的服务，通过短期更有效的城市交通、清洁自动驾驶汽车的租赁或灵活使用公共交通工具以固定的时间间隔沿着线路穿梭。

4.8.2.4 挑战4：自动货物运输

两个项目解决了这一挑战：

COMPANION（2013-2016）发展了合作移动性监控车辆编队技术，旨在提高燃料效率和货物安全性运输。建议的实时协调系统已定义优化车辆移动，以创造、维持和稳定编队。这是基于在线决策工具，关于基础设施条件，考虑历史和实时数据。

FURBOT（2011-2014）提出了创新概念，用于高效城市货运的轻型FEV架构运输。开发的原型车展示了预期的性能，包括能量效率、可持续性、模块化、智能自动化驾驶和机器人处理货物。

5 项目总结

5.1 研究环境与发展

运输需求大幅增加随着时间的推移已经导致了更多的负面影响环境，特别是通过温室排放气体和污染物影响当地空气质量（LAQ）。对于减少这些不利影响人们早就认识到对于开发改进创新技术和实践是非常重要的。

5.2 研究活动和成果

替代燃料分主题目标内的研究项目通过使用替代方案开发更清洁的运输系统燃料，可以减少二氧化碳和/或局部空气的排放污染物。

在整个欧洲的公共交通系统中，各种替代燃料已经在公共汽车上进行测试。

5.3 未来研究方向[1]

到目前为止，大部分研究都是在替代燃料上进行的专注于公路运输。应该进行进一步的研究适合运输的替代燃料的潜力，如LNG、甲醇和氢气。这些燃料作为一部分是具有吸引力的一项长期战略，因为这些替代燃料将来是可以通过可再生的替代品。

TRAILBLAZER项目确定了许多问题，未来在清洁货运领域的研究方向如：

·继续推广使用交付和服务计划（DSP），降低燃料使用量，从而减少温室气体（GHG）排放和初级能源消耗;

·考虑未来调查的项目，通过使用更统一的商品和货物配送中心，实现更大的燃油经济性;

·考虑未来的调查项目，可以通过实现更广泛的实施区域范围的DSP，并在整个欧盟实施;

·应考虑深入研究瑞典市政府整合经验，了解越来越多地采用这一概念的更广泛影响以及它在整个欧盟的可行性。

鉴于长途公路运输的巨大贡献温室气体和空气污染物排放，并在背景下铁路货运服务存在大量财务和可接受性问题，未来的研究应该回归城际物流。研究在制度方面提高效率和合作解决方案，以及增加该领域的创新对于遏制环境至关重要货运的影响，同时保持其经济性竞争力。

关于技术车辆部件的逐步改进。新车概念的突破性创新尚未实现明显。然而，燃料电池APU可以提供这样的突破。从单一车辆组件和移动研究工作从整体上看运输系统可能会提供显着的好处。这包括司机的行为，以及他们通过人机与车辆的互动接口和基础设施。一个至关重要的因素为此，提供和交换各级数据。同进一步调整驾驶策略和改进路线选择节省燃料可能是可以实现的。

提高运输系统的自动化水平关于其他挑战，例如驾驶员最佳参与方式，确保安全终止自动驾驶和将系统平稳地交给驾驶员。此外，自动运输的重大或轻微事故的影响必须探索系统。

此外，未来的努力也应该纯粹地摆脱技术研究，并关注推荐的策略，克服可能扰乱或延误和阻碍自动驾驶汽车的社会（如责任）等监管问题。

安全的综合发展、协调和扩展电动汽车生态系统对加速和发展EV/FCEV至关重要。发展氢燃料汽车的必要基础设施和其他清洁车辆技术可能会带来更快和未来更广泛的生态和经济效益。

不同基础设施之间的协同作用扩大运输方式也可以带来更广泛的积极影响。应采取自动驾驶，考虑到未来对新型基础设施的研究，包括车辆到基础设施（V2I）/I2V通信技术。

5.4 对未来政策制定的影响

已经确定的政策建议与低排放物流的关系包括[1]：

·欧盟和国家机构应继续鼓励所有人建立可持续城市交通规划的城市类型（SUMPs）特别考虑物流方面。

·公司和机构的合作更多有效的货运需要的不仅仅是提供好的货物平台和鼓励。建立城市货物整合中心需要投资、各自当地土地利用规划、准入条例、合作和其他工具的财政激励。

·所有可用的执法手段和激励措施应该用于改变清洁的运输方式成为重要的市场参与者。这也意味着一个战略性投资和维护资金分配，用于运输基础设施的投资会有所帮助。

6.欧盟可持续发展能源资源效率与去碳化和清洁空气计划

欧盟在Strategic Research Agenda中发布了VISION 2050[2]：二氧化碳中性道路运输，对环境的影响最小，包括车辆和基础设施，具体包括：

·100%可再生能源用于运输（电力，替代燃料）。·无排放的城市地区。

·农村地区的排放量微不足道或几乎为零。

·在现实条件下的节能道路车辆。

·无能源供应-在任何地方需要充电基础设施和替代燃料。

·车辆和基础设施的循环经济。

·经济实惠，高效节能的车辆生产和维护

研究主题2020-2030[2]：

可再生的低碳先进燃料：低成本的可持续生产、储存和分配

影响：接近零的二氧化碳WTW，可以为适合的行业提供低碳能源是否电气化。

高效，全电动电池动力传动系统和车辆-远程电动乘用车

影响：增加对BEV的吸收，以促进减缓气候变化。

高效，全电气化的公交系统（城市，郊区和城市间）

影响：增加BEV数量，以促进减缓气候变化质量、噪音、能源效率的提高。

高效电气化长途卡车和长途汽车

影响：在农村驾驶条件下，每辆车的TTW二氧化碳减排量为12%，以2015年基准，改善空气质量、减少拥堵，还应考虑WTW的影响。

用于乘用车和送货车的高效（插入式）混合动力系统和车辆

影响：在农村驾驶条件下，与2015年基线相比，每辆车的TTW二氧化碳减排量约为15%。

新电池和不同用例的便捷充电机会：城市充电，高电力充电，电力传输技术

影响：增加对PHEV和BEV的吸收，以促进减缓气候变化，提高空气质量，关键材料的可持续性/保存。

近零排放的颠覆性的超低排放概念

本主题的目的是实现价格合理的混合动力系统，以实现近零排放乘用车和送货车。纯电模式适用于零排放区域。对于除了电动机之外还将使用热力发动机的城市间运输，研究是需要为动力系统定义和开发新的燃烧模式和后处理各种条件下的各种超低排放，没有燃油经济性的惩罚，并定义先进连接到环境的系统管理。包装和成本方法增加紧凑和经济实惠。回收和生命周期策略，以尽量减少生命周期的影响。

影响：空气质量和噪音改善，特别是在城市和郊区以及农村地区。

高效超低排放ICE和其他用于长距离的动力系统

在未来，应该是WTW CO2放量非常低/接近零的新型先进燃料可用的（即ICE）或可能不涉及燃烧（例如燃料电池）。与当前不同，旨在长距离使用这些燃料的动力系统将得到优化并且将是最重要的可能，以充分利用新的燃料特性。否则，与这些新燃料相关的利益只会是部分的。这也适用于他们的后处理系统。研究需求将包括动力总成控制管理系统将是至关重要的，可灵活处理不同的燃料，并针对这些燃料进行优化并且可能包括燃料质量传感能力。与环境的连通性也将是可取的。需要减少催化剂材料以保持资源和耐久性发动机或能量转换系统的可靠性。

影响：CO2WTW接近零。