三大實驗或將助力重型卡車電氣化

隨著美國環保署一項旨在減少美國最大型卡車碳排放的新規出臺,各公司正在試驗架空電纜和無線道路充電技術

A Scania AB R450 cargo e-truck, second right, powered by overhead electrical power lines drives alongside other non-electric trucks on the A5 autobahn.

架空電纜線路、無線充電道路和電池更換是促進卡車運輸業電氣化的三種探索性技術。

Alex Kraus/彭博社 via Getty Images

氣候連線 | 上週,拜登政府釋出了一項針對貨運卡車的氣候規則,這給大型卡車製造商施加了新的壓力,要求他們減少碳汙染。

該行業可能會借鑑一些實驗,這些實驗透過架空電纜或無線充電道路為半掛卡車供電,或者在高速公路休息站更換電池。

環保署的規則預計將在八年內使美國最大型卡車中約 17% 實現碳零排放——對於長途運輸重物的車輛來說,這是一項重大考驗。


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佐治亞理工學院研究卡車架空電纜可行性的博士生 Arjun Thangaraj Ramshankar 說:“卡車電氣化比用電動汽車取代內燃機汽車提出了更大的挑戰。”

以下是貨運業進行1 萬億美元的轉型以擺脫柴油燃料之際,值得關注的三個實驗。

架空電纜

卡車製造商可能會轉向一項擁有 140 年曆史的技術,該技術已在全球範圍內用於城市有軌電車、客運火車和公共汽車:架空線路。

德國呂貝克的所謂 eHighway 以及洛杉磯附近的另一個試點專案,允許混合動力和電動卡車透過從車頂延伸到架空電纜的受電弓直接從電網吸取電力。當他們需要變道或駛出高速公路時,受電弓會自動縮回,卡車恢復發動機或電池供電。

Ramshankar 在一次採訪中說:“我們只是將這些電纜設定在道路上而不是鐵軌上,這是唯一的區別。設定是新的,但技術是相同的。”

德國專案公關經理 Anna Köhn 說,與插電式充電相比,電纜具有優勢,插電式充電可能需要安排時間才能使用充電樁。它還為駕駛員提供了專用車道或道路,使他們能夠避開不可預測的交通狀況,並且意味著他們可以在電池充電時保持行駛狀態。

但也有缺點。最大的障礙是架設電線杆、懸掛電纜並將它們連線到電網。德國聯邦數字和交通部估計高速公路架空電纜基礎設施每英里的成本約為 270 萬美元。

Ramshankar 說:“在您可以在路線上行駛卡車之前,需要投入大量資金來建立所有設施。”

他與人合著了2023 年的一項研究,該研究估計,在架空電纜上執行的貨運卡車在其生命週期內通常比傳統電動卡車產生的碳排放更少。他說,經濟效益相當,並且在很大程度上取決於技術的普及程度。

無線充電道路

任何無線充電手機的人都熟悉感應充電,這是一種利用電磁感應為裝置供電的技術。以色列公司 Electreon 現在正在擴大這項技術,以便從道路下方為電動汽車供電。

該公司正在瑞典和猶他州測試用於重型電動卡車的感應充電道路,以及在歐洲、以色列和底特律的幾個乘用電動汽車專案。

Electreon 表示,2023 年,當它在以色列公司建造的感應充電環形軌道上駕駛豐田 RAV4 Prime 行駛 1200 英里、超過 100 小時時,它打破了“乘用電動汽車行駛的最長時間和距離”的世界紀錄。公司官員希望感應充電能夠消除里程焦慮,這種焦慮讓一些駕駛員遠離電動汽車。

但正如手機無線充電速度較慢一樣,無線充電道路可能難以支援重型卡車。Electreon 測試的豐田 RAV4 的重量只有特斯拉電動半掛卡車(滿載拖車)的十五分之一,並且一份智庫白皮書警告說,感應充電可能無法提供“驅動總車輛重量大的卡車所需的足夠感應功率”。

北美貨運效率委員會 (North American Council for Freight Efficiency) 執行董事 Mike Roeth 認為,架空電纜和感應充電道路“在某些地方可能是有意義的”,但他對這兩種技術的成本都表示擔憂。

密歇根州交通部稱,底特律 1 英里長的感應充電道路耗資 590 萬美元。

Electreon 沒有回應置評請求。

電池更換

Roeth 對一種更簡單的電動卡車充電方式寄予厚望:用更換電池區取代加油站,以便用充滿電的電池更換空電池。Roeth 說:“您製造的電池比卡車多,並且您不是快速充電電池,而是快速更換電池。”

中國正在大力推廣這種被稱為電池更換的方法。2022 年中國銷售的電動卡車中約有一半是為這種做法設計的。

然而,電池更換也存在自身的問題。Roeth 認為這種做法存在三個主要挑戰:額外電池的成本、確保這些電池的持續護理標準以及可能更小、更易於移動的電池。這可能會縮短卡車的單次充電續航里程。

Roeth 說,他不確定卡車運輸的未來會是什麼樣子,以及哪種電氣化技術可能會勝出,但他確信“基本效率永遠不會過時”。

當 Roeth 會見卡車司機和車隊所有者時,他建議他們:“不要與電池對賭。”

轉載自 E&E News,經 POLITICO, LLC 許可。版權所有 2024 年。E&E News 為能源和環境專業人士提供重要新聞。

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