续航有限、充电停留时间长、充电桩太少，仍然让许多司机对电动汽车望而却步。欧洲 OPEVA 项目汇聚了来自九个国家的 35 家合作伙伴，借助人工智能、兼顾能耗的配送路线规划，以及能监控每一个电芯的更智能的电池管理，来化解这些顾虑——文末你还可以测一测，自己是否适合把燃油车换成电动车。
许多人在购买电动汽车时仍然犹豫不决。原因众所周知：担心电量在下一个充电桩之前就耗尽（即所谓的续航焦虑）、充电时间比去加油站长得多，而且许多地方的充电基础设施仍不完善。对运营配送车队的企业来说，同样的问题会直接变成时间和金钱的损失。
由欧盟资助的 OPEVA 项目希望消除其中一部分障碍。它的目标是通过把更好的软件与更好的电池硬件结合起来，让电动汽车更可靠、更节能，无论对个人驾驶者还是车队都是如此。
OPEVA 是 OPtimization of Electric Vehicle Autonomy 的缩写，从 2023 年 1 月持续到 2026 年 4 月底，获得了欧盟数字、工业与太空领域研究计划的支持。联合体由法国公司 Pertimm 牵头，汇集了来自九个欧洲国家的 35 家合作伙伴。
据 Pertimm 研究员汤姆·迪兹达雷维奇（Tom Dizdarevic）介绍，核心思路就是不再把每个问题孤立地对待。他解释说：“我们的工作推动了车辆路径规划和电池工程的发展，不再依赖单一目标的孤立方案，而是走向由人工智能驱动的集成式多目标系统，让能源、安全与防护始终处于决策的核心。”
这项工作的很大一部分集中在最后一公里配送上，也就是包裹送到客户家门口的最后一段旅程。ESOGU 的教授艾哈迈德·雅兹奇（Ahmet Yazici）指出了现有软件的一个弱点：“传统的路径规划工具只优化单一目标，忽视了电动车运营的现实——能耗、有限的续航和充电行为。”
为了改变这一点，团队开发了 KT9，一项兼顾能耗的路径规划服务。它不再只寻找最短或最快的路线，而是同时平衡四个目标：
这项服务的背后是一种自适应大邻域搜索算法，并结合了模拟退火。这种方法的灵感来自金属的缓慢冷却，能帮助搜索避免停留在仅仅“够好”的方案上。系统还会考虑每辆车的特性和外部因素。雅兹奇说：“最后一公里配送是供应链中成本最高、最拥堵、排放最密集的环节之一。”在他看来，更节能的路线规划能减轻续航焦虑，更好地利用车队，并恰恰在危害最大的城市中减少排放。
OPEVA 的第二大支柱是电池管理系统（BMS），它是监控电池包的电子“大脑”。合作伙伴开发了用于估算电池健康状态和荷电状态的先进算法、容错电机控制、车内的光通信与无线通信，以及保护这些系统免受攻击的网络安全功能。
ViF 的高级研究员迪诺·赫尔瓦诺维奇（Dino Hrvanovic）这样总结其效果：“这些解决方案共同提升了电动车电池的性能、安全性、可靠性和用户信心，同时支持可持续出行。”
最具技术含量的成果之一，是与 Sensichips 公司共同开发的电芯管理单元（CMU）。它能在电池工作时对单个电芯进行阻抗谱测量，这种测量可以揭示电芯的内部状况，即使在大型工业电池模块中也能做到。Sensichips 总裁兼首席执行官罗伯托·西马里诺（Roberto Simmarino）说：“我们的 CMU 首次实现了在电池运行期间于单个电芯层面测量阻抗谱。”他补充说，目标是充分利用电池，并为驾驶者提供关于剩余寿命和续航的可靠信息。
项目还产出了可预测整个车队电池健康状况的联邦学习与强化学习模型、一套 48 V 智能 BMS 演示系统，以及可监测温度和应变的无源无线 RFID 传感器。
所有这些组件都没有停留在纸面上。OPEVA 在九个真实场景的演示项目中对它们进行了验证，让合作伙伴看到了算法和设备在实验室之外的表现。迪兹达雷维奇说：“得益于我们独特的协作方式，我们把研究概念变成了经过现场测试的实用系统。”
对许多学生来说，第一辆车还要几年才会出现，但它很可能是电动的——而且他们网购的包裹也越来越多地由电动货车送达。像 OPEVA 这样的项目表明，人们不仅在用更多的充电桩，也在用更智能的软件和传感器来解决对电量耗尽的担忧。它们还显示了有趣的职业方向在哪里：电动出行、计算机科学与人工智能、控制工程和物流都在这一领域交汇。更多详情请见 CORDIS 上关于该项目的文章。
OPEVA 从两个方面应对电动车司机的主要顾虑。在道路上，KT9 服务规划的配送路线兼顾距离、时间、能耗和准时性。在车辆内部，新的电池管理算法、电芯层面的测量和无线传感器让人更清楚地了解电池的健康状况和续航。经过九个演示项目的检验，这些方案让更可靠、更高效的电动出行又近了一步。
来源：CORDIS，欧盟委员会。
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