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物聯網周刊(第 1 期):電動汽車的未來

2021-11-14汽車

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封面圖

封面圖:特斯拉(TESLA)的超級工廠 GigaFactory

行業動態

1、中國移動物聯網終端使用者達到13.6億

根據「2021江西國際移動物聯網博覽會」資訊顯示,截至今年9月底,全國移動物聯網終端使用者達到13.6億。

NB-IoT 已在水表、燃氣表、消防煙感和電動單車防盜四個行業實作千萬級規模連線;在智能井蓋、智能門鎖、追蹤定位和智慧路燈等十余個行業實作超過百萬級連線;未來還將更多地套用到工業互聯網、車聯網、遠端醫療等領域。

2、GE 計劃拆分為三家公司

美國工業巨頭通用電氣(GE)在11月9日宣布,計劃將公司拆分為三家獨立的上市公司,分別專註於航空、醫療和能源業務。

根據官方聲明,首先被拆分的是醫療板塊,在2023年,GE 將初剝離醫療保健業務,建立一家精準醫療公司。2024年初剝離能源業務,通用電氣可再生能源(GE Renewable Energy)、通用電氣電力(GE Power)和通用電氣數碼(GE Digital)將合並為一家企業,定位能源轉型。拆分之後,GE 將沿用現有的名稱,成為一家專註於航空業務的公司。

GE 的歷史可以追溯到十九世紀70年代。愛迪生在1879年發明了第一只商用白熾燈,隨後組建了愛迪生通用電氣公司。1892年,這家公司與休斯頓電氣公司合並,成為了如今的 GE。

2015年,GE 曾以超過95億美元的價格並購阿爾斯通電力和電網板塊業務。不過,由於全球能源市場轉向天然氣、光伏和風電等更為清潔的能源,不斷擠壓火電的市場空間,GE 因此遭受重創,甚至在2018年被剔除出道瓊斯工業指數成分股。要知道,在過去的110年,通用電氣一直是道瓊斯工業平均指數的成分股之一。

3、中國釋出物聯網新職業標準

近年來,伴隨著新一輪科技革命和產業變革,中國數碼經濟快速發展,催生了人工智能、物聯網、雲端運算、集成電路等一批新產業,數碼技術領域新職業不斷湧現,市場用人需求大,但優質人才供給嚴重不足。

因此,人力資源社會保障部官網近期連續釋出了兩個政策檔【集成電路工程技術人員等7個國家職業技術技能標準】和【專業技術人才知識更新工程實施方案】,以推動這些數碼技術技能領域的專業技術人才發展。

以物聯網工程技術人員為例,國家職業技術技能標準由低到高分為初級、中級、高級三個等級,標準中對各等級從業人員的工作領域、工作內容、知識水平、專業要求等職業活動進行了規範細致描述。

其中,初級和中級分為三個職業方向:

  • 物聯網嵌入式開發 —— 職業功能包括感知控制開發、物聯網套用協定開發、物聯網組網通訊開發;
  • 物聯網套用開發 —— 職業功能包括物聯網平台套用開發、物聯網邊緣計算系統套用開發、物聯網流動應用開發;
  • 物聯網系統整合與管理 —— 職業功能包括物聯網器材安裝與偵錯、物聯網系統部署、物聯網系統執行與維護、物聯網技術咨詢與服務。
  • 4、中國電信自研物聯網作業系統使用者破3億

    根據「2021國際數碼科技展暨天翼智能生態博覽會」數據顯示,中國電信分布式物聯網作業系統 CTWing IoT OS 已服務近3億物聯網使用者,管理超8000萬物聯網智能終端,並推動中國電信成為全球首個 5G NB-IoT 使用者破億的營運商。

    天翼物聯表示,目前中國電信 CTWing IoT OS 已與鴻蒙、RT-Thread 等生態圈開展合作對接,並將面向產業生態全面開放各項能力,同時廣泛凝聚產業創新力量,持續加強物聯網作業系統的生態建設與落地套用,共同打造泛在協同的物聯網感知基礎設施,形成產業合力,賦能數碼中國。

    5、美的物聯網作業系統1.0釋出

    在10月14日舉辦的美的智能化大會上,美的 IoT 釋出了四大物聯網平台。其中,美的物聯網作業系統1.0是智能家居行業內首個基於 OpenHarmony2.0(開源鴻蒙2.0系統)開發的分散式作業系統。

    此次釋出的美的物聯網作業系統1.0,可以為多產品多品牌互聯互通、器材間自主協同、雲端一體化、AI 交付等問題提供全新的解決方案。

    6、芯科 Sub-GHz 無線 SoC 透過 Arm PSA Level3 認證

    不久前,美國芯科科技(Silicon Labs)釋出了兩款全新的 Sub-GHz 無線 SoC,即 EFR32FG23(FG23)和 EFR32ZG23(ZG23)。

    FG23 和 ZG23 都支持長達一英裏(大約1.6公裏)的無線通訊範圍,紐扣電池供電時,使用壽命可達10年以上。目前它們也已經透過了Arm PSA 3 級安全認證,而且支持「高級無線技術」,例如 Amazon Sidewalk、mioty、無線 M-Bus(WM-Bus)、Z-Wave 等專有物聯網網絡。

    這是全球率先推出支持安全、長距離傳輸的無線 SoC。其豐富的特性將能滿足全球工業物聯網器材開發人員對高效能、電池供電型物聯網產品和遠距離無線傳輸套用的設計需求。

    本期話題

    電動汽車的未來

    2021年電動汽車銷量激增,三大汽車市場(中國、美國和歐洲)均出現了明顯增長。2021 年上半年銷量同比增長 160%,達到 260 萬輛,占全球汽車市場新銷量的 26%。中國仍然是全球最大的電動汽車市場,上半年銷量為110萬輛,占銷量的12%。

    隨著電動汽車市場的持續火爆,雖然國內還沒有像特斯拉那樣的行業巨頭,但已經形成蔚來、理想、小鵬等造車新勢力先行,比亞迪、五菱汽車、北京汽車等傳統車企緊隨其後,華為、百度、滴滴、小米、字節跳動等互聯網科技公司紛紛入局的百家爭鳴局面。就連小編近期也收到了好幾份關於電動汽車研發崗位的面試邀約。

    雖然電動汽車似乎近年來才進入人們視野,但其實電動汽車最早可以追溯到19世紀初,它的出現甚至比燃油汽車早了半個世紀,經歷了短暫的繁榮而迅速走向衰落。

    第一台以可充電電池為動力的電動車於1881年在法國巴黎出現,法國工程師古斯塔夫·特魯夫(Gustave Trouve)以鉛酸電池為動力,制造出了一台電動三輪車。

    早期的內燃機汽車沒有電子點火裝置,像拖拉機一樣,需要用手搖柄啟動。由於沒有消聲器、減震器,所以雜訊大、震動劇烈,並且當時汽油品質不高,還會排放大量「臭氣」。而電動汽車則因其雜訊小、沒有「臭氣」排放、啟動加速效能好、受寒冷氣候影響小等優點,在20世紀初很快流行起來,在汽車保有量中占到了三分之一。

    但隨著道路等基礎設施的完善,石油大規模的開采及套用,燃油汽車在長距離運輸上更加便捷和便宜,電動汽車續航裏程低、充電慢等短板逐漸暴露出來。內燃機起動電動機和消聲器的發明,再加上福特汽車的大規模生產,直接導致20世紀30年代以後,民用電動汽車暫時結束了歷史舞台。

    如今,為了應對燃油汽車引起的石油資源消耗、環境汙染嚴重等問題,特別是為了應對全球氣候變遷,電動汽車又開始蓬勃發展了。

    由於人車互動的技術、智能化、網聯化、自動駕駛等汽車概念的興起,常常有人將電動汽車(如特斯拉)比喻為一台帶四個輪子的 iPad。但其實這個比喻是不準確的,更準確的應該是一台帶四個輪子的充電寶。

    電動汽車的核心技術在於「三電」系統,即電驅系統、電池系統和電控系統。其中,動力電池系統是「三電」系統的核心,也是「三電」中成本最高、最復雜的一個系統。

    目前的動力電池均為鋰離子電池,根據正極材料的不同,又分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩種。動力電池一般由大大小小的電芯(Cell)組成,電芯以串聯或並聯的方式組成模組(Module),模組再以串聯的方式整合熱管理系統、電池管理系統等部件,最終整合為電池包(Pack)。

    在實作「30·60」雙碳目標的道路上,電動汽車無疑是十分重要的一環。但關於電動汽車是否環保,也常常引起大家的激烈討論。考慮到產品全生命周期,電動汽車的生產和回收必然造成碳排放,但隨著技術的發展,這方面的綠色溢價最終將低於燃油汽車。因此,電動汽車是否環保,關鍵在於其使用的能源是否為清潔能源。

    而在清潔能源中,光伏和風電的比例將會越來越高,發電量最終將超過電網總量的60%。然而,光伏和風電都有一個致命問題,那就是 —— 不連續性。為了保證電網供電的穩定性,必須增加儲能器材。但是,一個中等規模城市的用電量是吉瓦(GW,即10億瓦特)級別的,制作一塊超大電池專門用於儲存清潔能源以供城市使用是一項幾乎不可能完成的工作。

    那麽,在光伏和風電成為主力發電設施以後,如何在電網沒有儲能設施的情況下,保證發電端和用電端的平衡呢?

    答案很可能是 —— 電動汽車

    假設未來中國的電動汽車保有量達到5億輛,平均每輛車的儲能達 100kW·h,動態平均停駕車輛比例為總保有量的60%,也就是說任意時刻都有約3億輛電動汽車長期與電網保持連線。那麽,它們將會為電網提供 30000GW·h 的動態儲能能力。這個規模足以解決電網調峰的問題,此時的電動汽車就相當於電網的「海綿」,承擔分布式儲能的任務。

    結合自動駕駛、共享經濟、智能網聯等技術,最終將會形成一個靈活的分布式能源互聯網。能源將會像互聯網數據一樣,可以上傳、下載或定點傳輸給某個人,極大地提高了電網的柔性和靈活性,以及能源的使用效率。這很可能是電動汽車的未來。你們覺得呢?

    近期活動

    1、硬禾學堂 Funpack 第12期活動

    2、2021年第二十二屆中國國際建築智能化峰會

    3、2021世界物聯網大會

    4、2021第九屆深圳國際物聯網展覽會

    5、2021 RT-Thread 開發者大會

    周刊正選於【人人都懂物聯網】