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未來的道路交通

2012年9月18日

汽車市場的發展依賴很多因素:新的驅動技術、政治目標、購物行為等等。德國研究人員通過模擬試驗,預測四十年以後街道上行駛的將是什麼車輛。

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Vehicles are stuck in a traffic jam during weekday rush hour in Beijing Monday, Jan. 10, 2011.
圖片來源: ddp images/AP Photo/Larry Downing, Pool

(德國之聲中文網)早晨,爸爸喬治送一家人進城:他駕駛著一架「綠色火箭」騰空而起,穿行於聳立雲霄的樓房,先到幼兒園,然後是學校,最後又到購物中心。接著,他和城裡所有的居民一樣,把飛機停靠在辦公室前的跑道上,然後把它折疊成攜帶型的公事包。這便是2060年傑森一家的日常生活。

當然,這部六十年代美國動畫系列片的創作者在展望未來時充分展開了想像的翅膀。現在,距2062年只有五十年了,但是,離日常生活中飛行物穿梭不息的景像似乎還很遙遠。直升飛機、噴氣式飛機甚至火箭不會很快成為馬路上的常客。不過,今後幾年,馬路上的景象會發生變化。

儘管目前充斥街頭的還是內燃機汽車,但是,它們已經有了競爭對手:燃料電池、鋰離子電池以及混合動力發動機都已進入市場。「歐盟委員會」在其「交通白皮書」中,要求常規動力車輛到2030年減半,到2050年在城市中消失。問題在於,哪種技術將在今後的道路交通上佔主導地位?這一技術會帶來哪些基礎設施的建設──插座、充電站,還是人們習以為常的加油站?

計算機模型解答問題

為了回答這類問題,「德國航空航天中心」(DLR)的交通研究人員在德國的斯圖加特建立了一個計算機模型「Vector 21」。它以目前用戶的購物行為、各種現有的驅動技術以及可能的政治動機為基礎,計算未來道路交通的情形。「德國航空航天中心」負責該項目的斯特凡•施密德(Stephan Schmid)說:「這個模型的優勢在於它對各種技術進行詳細描繪,並由此計算相關的成本,並把用戶納入考慮範圍。」

而且,這個模型並不是一成不變的,而是一個動態系統。身為交通研究人員的施密德說:「譬如,我們可以測試當一項具體的技術得到補貼時的情況。」他和同事們測試了當電池車、燃料電池車以及帶增程器的汽車(這種車由電池驅動,但在一些較短而能耗強的路段由內燃機代替)在進入市場頭五年獲得補貼的情形。在這種情況下,道路交通只會在短期內發生變化:在補貼期間,新的替代技術會出現在街頭,但之後又會從市場上消失,因為對顧客來說,如果沒有補貼,這類車就太貴了。到2030年,將有四分之三的新車為混合動力汽車,這類汽車除了內燃機,還配有一個電池,能夠儲存制動時產生的能量,支持發動機,減少二氧化碳的排放。

1968 Aerocar Model III This was an early illustration of the sleeker Model III, of which only one was built. It is still in existence. Quelle: http://www.flickr.com/photos/autohistorian/5207932416/ Lizens: http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/deed.de +++CC/Alden Jewell+++, eingestellt am 25. November 2010, geladen am 11.11.2012
1968年美國陸空兩用飛行汽車草圖圖片來源: CC/Alden Jewell

只有實行長期補貼才能達到可持續效果

而在第二個模擬試驗中,研究人員採用更為嚴格的減排54%二氧化碳的標準,取代歐盟規定的29%。此外,科學家們在這一試驗中為燃料電池車設定了金額更高、時間更長的補貼。結果是,這樣做會產生明顯的效果:到2030年,人們將不再購買混合動力汽車,取而代之的是燃料電池車以及電池車,各佔25%,另一半為帶增程器的電動車。

據此,二氧化碳減排將來是否會獲得成功,不僅取決於政策對電動車進行資助以及對違反二氧化碳減排目標進行制裁,起決定作用的,還有如何可持續地實施類似的行動,以及取得了哪些技術進步。

「德國航空航天中心」研究人員的模擬不僅適用於德國的汽車市場。施密德說:「雖然我們在細節上是為德國計算,但是,其發展並不是孤立的,而是基於全球的大環境。原則上,這一模擬的地方性使用取決於機動車市場是否飽和。例如在中國,市場仍在發展,所以,我們現在根本無法知道,10年或20年後,那裡到底有多少車。此外,當地的政策也可以限制增長。」

Roadside recharging station for electric and hybrid cars, London. www.elektromotive.com/html/elektrobay.php Quelle: http://www.flickr.com/photos/geographyalltheway_photos/6672762921/ Lizens: http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/deed.de +++CC/Richard Allaway+++ Dieses Foto wurde am 1. Oktober 2011 in Bloomsbury, London, England, Vereinigtes Königreich geladen am 11.11.2012
混合動力汽車路邊充電站圖片來源: CC/Richard Allaway

習慣問題

撇開計算機模擬,施密德這樣預計未來的道路交通:「估計到2040年,仍會有四分之三的汽車採用內燃機,其中包括混合動力汽車。」他認為,要使整個市場都使用電動車輛是不可能的:一次充電可駕駛的車程還太短。而且:「我們最終需要多長時間能夠改變自己的習慣也是個問題,例如在要把汽車連接上充電插座的時候。」儘管這個情景在科幻電影中很少出現,但它會變為現實。

作者:Caroline Ring
責編:當遠