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編者按:本文來自微信公眾號汽車商業(yè)評論(ID: autobizreview),作者朱琳,創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。
美國國會剛剛通過了十多年來最有意義的氣候變化立法。然而,盡管意義重大,但遺憾的是,它忽略了公路貨運(yùn),而這是減少氣候污染、改善人類健康、促進(jìn)國內(nèi)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最及時、最重要的機(jī)會之一。
新政府可以通過未來的立法來糾正這一問題,包括對生產(chǎn)、購買和充電基礎(chǔ)設(shè)施的投資和政策支持,以實(shí)現(xiàn)向零排放電動卡車的全國轉(zhuǎn)型。
不幸的是,盡管人們越來越認(rèn)識到電池在為汽車、公共汽車和貨車提供動力方面的重要作用,但對于遠(yuǎn)距離、重型(例如,要在兩個加油站之間的行駛300英里以上)的純電動卡車,通常由化石燃料和內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的現(xiàn)有企業(yè)提供的錯誤信息所支撐。甚至一些清潔交通擁護(hù)者也沒有完全理解由遠(yuǎn)程純電動牽引式拖車來替代污染嚴(yán)重的柴油卡車車隊(duì)的可行性和吸引力。
事實(shí)是,在有針對性的政策支持下,純電動和燃料電池遠(yuǎn)程卡車很快就能在成本優(yōu)勢上超越柴油車,同時為公眾健康和氣候帶來巨大利益。
事實(shí)上,電池與柴油的競爭正處于快速發(fā)展階段,這一方面是因?yàn)殡姵爻杀镜南陆?,另一方面是為了從如今廉價(jià)的零碳能源中獲取廉價(jià)的電力。
降低零碳?xì)淙剂系某杀臼强赡艿?,但更具挑?zhàn)性,因?yàn)樯a(chǎn)和分銷鏈不具備電池那樣的學(xué)習(xí)速度優(yōu)勢。如果我們真的認(rèn)真對待應(yīng)對氣候變化問題,積極而嚴(yán)格的政策支持對于零排放技術(shù)取代柴油車隊(duì)至關(guān)重要。
不到五年前,氣候?qū)W界幾乎沒有人相信遠(yuǎn)程卡車可以在沒有內(nèi)燃機(jī)的情況下行駛。許多人所期望的最好結(jié)果是用生物燃料來替代化石燃料。
少數(shù)人看到了無污染尾氣的零排放卡車未來的潛力,大多數(shù)人認(rèn)為氫燃料電池是唯一可行的零排放技術(shù),前提是我們可以大幅降低擁有、運(yùn)營和方便地補(bǔ)充燃料的成本。
但在制造商計(jì)劃在2022年前推出的約25款遠(yuǎn)程零排放卡車車型中,只有5款是燃料電池卡車。其余的都是由鋰離子電池供電。
這是一個深刻的轉(zhuǎn)變。不久以前,很少有人認(rèn)為電池會變得足夠便宜、足夠輕、足夠耐用,而且充電速度足夠快,可以為遠(yuǎn)程卡車提供動力。如今,電池越來越多地成為零排放道路運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)選擇,包括中型和重型卡車。
特斯拉純電動半掛卡車▼
那么,為什么還不采取更多措施鼓勵使用卡車呢?一些批評純電動卡車的人錯誤地聲稱,電池總是太重,而且充電速度永遠(yuǎn)不夠快,無法成為遠(yuǎn)程卡車零排放的可行解決方案。
既得利益集團(tuán),比如石油和天然氣行業(yè)的一些人,已經(jīng)抓住這些虛假聲明,在氫和電池的支持者之間挑撥離間,目的是制造混亂,減緩零排放轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。
讓我們逐個檢查一下這些說法,來理解為什么它們是錯誤的。
重量
北美貨運(yùn)效率委員會(NACFE)估計(jì),在美國,幾乎90%的最重卡車平均每天行駛不到500英里。在500英里范圍內(nèi),純電動牽引式拖車將需要一個能夠提供大約1.2兆瓦時能量的電池。雖然電池很重,但是與柴油卡車相比,純電動卡車需要的組件要少幾百個。
根據(jù)勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)最近的一項(xiàng)研究,由于純電動卡車不需要發(fā)動機(jī)、油箱、多速變速器和大部分傳動系統(tǒng),所以1.2兆瓦時的純電動卡車的凈重增加只有大約8000磅。因此,如果制造商只是簡單地將一輛8萬磅重的牽引式拖車改裝成電池驅(qū)動的,而沒有在空氣動力學(xué)和輕量化方面進(jìn)一步投資,最多將導(dǎo)致10%的有效載荷損失。
10%的有效載荷損失是顯著的,但還沒有大到使遠(yuǎn)程卡車無以為繼——根據(jù)NACFE,超過80%的美國卡車將不受這一重量損失的影響。但現(xiàn)實(shí)情況可能會更好。如果一輛卡車設(shè)計(jì)成純電動汽車,同時考慮到減重、空氣動力學(xué)以及使用電池組來提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等問題,那么以目前的電池組能量密度計(jì)算,載重?fù)p失可降至3%。
特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)最近接受采訪時表示,他預(yù)計(jì),一旦電池組能量密度達(dá)到每公斤300瓦時(僅比目前的行業(yè)平均水平提高15%),里程在500英里(或以上)的卡車重量將與柴油卡車持平。電池能量密度自2010年以來已經(jīng)提高了300%。在接下來的幾年中,15%的增長幾乎是毫無疑問的。
充電和設(shè)施升級
一個持續(xù)存在的誤區(qū)是,給大型卡車充電需要幾個小時,或者電力需求會給電網(wǎng)造成壓力。通常隱含在這些主張中的是假定快速充電器不會超過250kw的輸出。但要建造30分鐘內(nèi)提供500英里續(xù)航的充電站,并沒有不可逾越的技術(shù)障礙。
一個能夠同時為多達(dá)5輛牽引式拖車快速充電的電站將產(chǎn)生大約10兆瓦的電力,這比通用電氣的新型風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的電力還要少。每年,世界各地都有數(shù)千個新的城市負(fù)荷中心(如醫(yī)院)投入使用,需要超過10兆瓦的電力,但這些中心很少需要對電網(wǎng)進(jìn)行重大升級。
此外,卡車充電站不需要建在城市中心,更適合建在配電中心或靠近高壓輸電線路的主要公路沿線,這進(jìn)一步降低了成本。升級配電系統(tǒng)和建設(shè)卡車充電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然不是小事,但對于提前規(guī)劃的公用事業(yè)公司來說仍然是例行公事。簡而言之,電動卡車不會“破壞電網(wǎng)”。
但請不要誤解,世界范圍的遠(yuǎn)程貨運(yùn)卡車車隊(duì)向零排放轉(zhuǎn)型仍將是一個巨大的挑戰(zhàn)。它將要求制定嚴(yán)格的車輛標(biāo)準(zhǔn),以激勵卡車制造商生產(chǎn)和銷售零排放卡車,就像加州的先進(jìn)清潔卡車規(guī)定(Advanced Clean Truck rule)一樣。
這需要公共和私人部門在充電基礎(chǔ)設(shè)施、制造業(yè)和培訓(xùn)方面持續(xù)投資,以創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會。它將受益于有針對性的激勵措施、對港口和城市的優(yōu)惠準(zhǔn)入以及其他措施,這些措施使零排放卡車對所有用戶具有經(jīng)濟(jì)吸引力。不幸的是,它將面臨來自現(xiàn)有和落后的行業(yè)參與者的反對。
但幸運(yùn)的是,它不需要我們發(fā)明一種全新的技術(shù)。純電動卡車已經(jīng)準(zhǔn)備好了。
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