自动驾驶创造的能源红利，够车载设备“挥霍”吗？

Waymo 测试车车顶的传感器风阻很大

雷锋网按：诚然，自动驾驶汽车的到来能让交通变得更高效，同时还能给我们带来能源红利。不过，这一切都只是表象，因为我们忽视了自动驾驶汽车的能源输入问题，车载计算机等设备运转起来后可都是“耗电大户”。

近日，密歇根大学联手福特的研究人员推出了业内首个计算模型，用真实的数据告诉我们：自动驾驶汽车的耗能是相当可观的，甚至高到让一些车型成为名副其实的电老虎。

“在进行研究之前我们就有心理准备，能源和温室气体排放这一对矛盾体肯定要进行折中处理。大家都希望运行效率提高节省的能源大大超过车载设备的用电量。不过结果恐怕没那么乐观。” 密歇根大学可持续发展系统中心的主管 Greg Keoleian 说。他最近完成的论文刚刚在环境科学与技术杂志上发表。

Keoleian 的团队针对福特福克斯的传统内燃机车型和电动车型分别进行了建模，两款车均搭载传感和计算设备组件，拥有在特定情况下的自动驾驶能力。

在这项研究中，它们共深入挖掘了三大子系统的表现：特斯拉 Model S 和福特自动驾驶测试平台搭载的中小型设备组件，还有 Waymo Pacifica 测试车搭载的大型设备组件。

福特自动驾驶系统各组件的能耗占比

结果显示，中小型设备组件要帮助车辆实现自动驾驶，车载供电能力需提升 2.8 到 4 个百分点。能耗大户主要是计算机和传感器，而车载设备增重的 17 到 22 千克也成了车辆耗电增加的第二大原因。

据雷锋网新智驾了解，计算机需要对所有数据进行整合、分类，并将它们转换成电脑看得懂的图片。这个过程会耗费巨大的计算性能，也就意味着需要充足的电力供给。现在的测试车一般能耗高达 2500 瓦（2.5 度电），这么多的电足以点亮 40 个白炽灯。

当然，将这样一套系统塞进传统的内燃机车根本行不通，因为车辆油耗会大幅上扬。如果换成电动车，则意味着续航里程的下降，因为计算机会和电动机抢着用电。

不过，各种车载设备消耗的电能只占到智能化后车辆省下电量的一部分。配备自动驾驶功能后，福特的测试车能通过减少拥堵和高速风阻省下 6 到 9% 的能源，温室气体排放方面也能有相应的降低。

此外，研究结果显示，电动车和传统燃油车的效果差别并不大。虽然电动车在为处理器和传感器供电时更高效，但安装自动驾驶系统后，明显传统燃油车节能效果提升更大（因为燃油车动力系统效率相对较低）。

不过，Waymo 测试车车顶上安装的大型设备组件可不是省油的灯，无论是电动还是燃油车辆都会感觉压力。模拟结果显示，搭载大型设备的福特测试车电能消耗增加了5%，主要原因还是车顶传感器带来的巨大风阻。

Keoleian 表示，建模结果可能会夸大未来自动驾驶汽车的真正影响，因为未来设计师肯定会对传感器阵列进行优化，通过降低风阻来减少能耗。不过，他真正担心并非这一点，而是自己低估了未来自动驾驶系统的真正能耗。

举例来说，Keoleian 认为未来的自动驾驶汽车会用上分辨率更高的街道地图来确保路上其他行人的安全，而高精地图的实时升级功能正是下一代 5G 网络得以迅速发展的推动力之一。

如果使用现有 4G 网络进行更高带宽的数据传统，车载电脑的能耗可能会提高三分之一。至于 5G 技术是省电还是费电，由于技术不成熟现在还不好下结论。

Keoleian 担心的另一个问题是自动驾驶汽车普及后带来的间接影响。由于交通变得更加方便，人们的出行欲会大大提高。“这可能会导致回弹效应的出现，用户出行的增加可能会让拥堵重回我们的视野，能源消耗也势必会增加。”

2016 年美国国家可再生能源实验室的研究结果显示，自动驾驶汽车带来的间接影响可能会削减 60% 的能源消耗，但也可能让能源消耗量暴增 200%。

在 Keoleian 看来，想引导技术走向节省能源之路，我们需要进行更多研究。

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