將美國從石油中解放出來

插電式混合動力卡車正在改善短途運輸的長期前景

加入我們的科學愛好者社群!

貨運卡車消耗了美國約 40% 的燃油。雖然大多數消費者的注意力都集中在提高家用車輛的燃油經濟性上,但一個重要的機遇卻在隆隆駛過。“人們沒有意識到,即使是一輛小型卡車的燃油消耗量也相當於許多輛汽車,”清潔交通技術非營利組織 Calstart 的高階副總裁、混合動力卡車使用者論壇主任比爾·範·阿姆堡說。“一輛混合動力多用途卡車比九輛普銳斯更能減少石油消耗。”

如今,路上約有 1,300 輛商用混合動力汽車,其燃油效率是傳統同類汽車的兩倍。但這些傳統的混合動力汽車本質上是有限的。它們透過捕獲制動過程中損失的部分能量,更有效地利用石油基燃料。

另一方面,插電式混合動力汽車從電網獲取能量。它們可以行駛數英里——在許多情況下,可以行駛一整天的路線——而完全不使用任何化石燃料。這會將能源需求從石油轉向電網來源。(去年,零碳可再生能源和核能供應了美國所有電力的 30%。)


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。


在許多方面,插電式混合動力技術對於送貨卡車來說比對於家用轎車更有意義。貨運卡車每天行駛的路線很短,其中包含許多停靠站,以輔助再生制動。例如,美國郵政總局的 20 多萬輛郵件卡車,每天的行駛里程不到 20 英里。此外,車隊車輛每晚都會返回儲存場,這些儲存場可以方便地連線到為它們充電所需的 120 伏或 240 伏插座。

美國能源部最近啟動了美國最大的商業插電式混合動力計劃,一個耗資 4540 萬美元的專案,旨在 2011 年初將 378 輛中型車輛投入使用。這些卡車將交付給 50 個市政和公用事業車隊,將採用電氣元件大型製造商伊頓公司的動力系統,安裝在福特 F-550 底盤上。(就福特而言,它將等待市場證明自身價值,然後再設計自己的商用插電式汽車。)南加州電動汽車協會主席保羅·斯科特說:“這些汽車將在 2011 年開始大規模普及。”

初創公司 Bright Automotive 有一個更雄心勃勃的計劃。它的目標是在 2014 年之前用插電式混合動力汽車替換至少 50,000 輛卡車。Bright 的 IDEA 原型車(右上圖)在電池動力下可行駛 40 英里,然後切換到四缸發動機,每加侖汽油可行駛 40 英里。流線型鋁製車身具有郵政卡車的有效載荷,但空氣動力學效能卻高得多。卡車的重量與中型轎車相當。

Bright Automotive 的創始人兼通用汽車公司開創性的 EV1 電動汽車電池系統的前開發人員約翰·E·沃特斯說,每輛 IDEA 每年可比標準多用途卡車節省 1,500 加侖燃油和 16 噸二氧化碳排放量。沃特斯說,一旦 4.5 億美元的聯邦貸款到位,他已準備好在他的美國工廠開始組裝。

儘管碳減排的吸引力很大,但作為卡車主要客戶的車隊所有者有更實際的考慮。Bright 的高管們對 IDEA 的最終價格諱莫如深,但他們聲稱,擁有 2,000 輛卡車,每天行駛 80 英里,每週行駛五天的客戶,每年可以節省 720 萬美元。目前,如果沒有額外的退稅或碳定價,這可能不足以證明大規模購買的合理性。範·阿姆堡估計,目前混合動力汽車每輛車的前期成本增加了 3 萬至 5 萬美元,儘管隨著產量的增加,這一數字應該會下降。

電池技術的改進也將有所幫助。如今,IDEA 的 13 千瓦時鋰離子電池組幾乎佔車輛總成本的四分之一。為雪佛蘭 Volt 和其他家用插電式汽車電池所做的許多研究也應適用於商用電池。Bright 產品開發副總裁大衛·勞贊說:“為了我們所有人都想做的好事,除非它成為經濟的選擇——‘我必須擁有它們,因為它可以為我省錢’,否則這些汽車不會佔領世界。”

大眾科學雜誌第 301 卷第 6 期本文最初以“將美國從石油中解放出來”為標題發表於《大眾科學》雜誌第 301 卷第 6 期(),第 52 頁
doi:10.1038/scientificamerican1209-52b
© .