|
中国已经是电车超级大国。说起来,中国电车还是电动大巴先行一步,轿车是后来才爆发性增长的。但是,卡车似乎是明显的缺板。
. g ]$ t6 v1 D4 e; D* F3 o# Y, M5 q8 k' D% B9 Z% h8 r5 N$ f) D
中国是重卡大国,占世界40%左右。中国重卡与世界主流一样,柴油机驱动为主。在电车时代,电动重卡是否会取而代之,自然成为人们的关注。
( f& J X c D, w9 T( I' w* [8 N% |( q+ t+ g
柴油机卡车扭力大,省油,性能可靠,服务链完整,但噪声大、污染大。电动的话,扭力更大,无噪声,无污染,使用和维修更便宜,似乎是理想的替代。但在电动公交已经接近一统天下、新能源轿车(包括全电和混动)市场渗透率已经过半的现在,新能源卡车似乎并没有太大的声色。
# Z# m; C' E6 X5 z
( b O$ s+ x, Y9 O& F" i, ~曾经有一个时间,卡车与大巴共用平台。现在大巴基本上使用专用平台,不再与卡车共用。这是因为大巴需要:; x' }; ^: }. m |$ z
' `% m6 x9 }* N2 z0 v" f1、 平台低,便于上下! }/ k5 O" V! f8 o- K& }. G* p' G! |
2、 发动机后置,缩小占地和提高车内空间利用率,也降低车内噪声和气味3 H5 i1 T7 D6 W
. X3 q9 W' M6 a( K N% q1 D公交大巴频繁启停,每天晚上回车场,也特别适合电动的使用场景。. R" i9 e% {3 @5 \0 x
( ]8 H: i1 M/ q1 R7 R7 c相比之下,重卡以牵引车为多,平台高低无所谓,发动机前置后置也无所谓,前置还有降低风阻和提高碰撞安全的好处。最重要的是,重卡一上路就要开很远,长时间巡航的要求远远超过频繁启停,每天晚上也未必有正轨的停车场可以停放。
( v8 I2 X5 y! @- x; C# I% }
( B/ t4 R9 N [6 v: u重卡电动化的话,必须提供足够长的巡航里程。超过1000公里是起码的。电动轿车有声称达到1000公里行程的,但在实用条件下要打折扣。
) W3 [+ Y* W% C
$ e: @8 J1 F; }7 U0 T' n5 S$ P据说深圳有过一段电动的泥土车,但没多久都淡出了,看来电卡还是有问题。
% f' O: L$ j% A) G. ~4 g
- K* ]$ m( X! \/ }$ I1 F& U重卡有单车和拖头,泥土车是单车,使用模式上还有可能比照电动公交。拖头的问题更大。不过电动拖头有一个优势:不仅自带电池,拖车底盘里还可以放满电池,增加续航里程。6 K E8 h0 ?" n2 Z' B- h4 Y
% \6 f+ P5 ?0 i1 H: i \
电池的重量是最大的问题。不管是电卡自带电池,还是拖车帮着分担电池,电池总重非常可观,在路上的全重是个问题。道路、桥梁都很吃重,过磅缴费可能也是割肉时刻。
1 f( {8 Z2 x; N! Y, z. A
) q; E; O- P$ \. @轿车全重里,人的重量占比很小。电池比内燃机重,全车空重增加一般在10%一级,变化不算大,对道路、桥梁等问题不算大。电卡就不同了。0 Q& c# d# E( G+ d4 m6 a
) _4 Q4 C! _0 F8 j! b0 u5 y ?
以北美典型重卡拖头为例,油箱在450-500升。柴油密度为0.84kg/升,1kg可以产生能量9600千卡,1卡=4. 185焦耳,1度=3600千焦耳。 柴油机的效率取40%,不计发电机损耗的话,1升柴油可以产生的能量约合0.84*9600*4.185*40%/3600=3.75千瓦-小时电能。500升柴油相当于1875千瓦-小时,重量420公斤。
6 k* @2 f* F2 e e) {+ Z0 @
4 @ k" x m6 }" s# J相比之下,小米SU7的电池容量约74千瓦-小时,重量579公斤。把25个小米SU的电池组绑在一起,在能量方面可以达到要求,但重量就奔14.5吨去了。典型重卡拖头全重也不过7.5-8吨。这样的电池重量是不可接受的。
. N- v7 }1 i7 p% Y5 S6 z+ R- a
) Z, [ `/ V$ U6 c' ]把电池重量分摊一半甚至2/3到拖车,重卡拖头的重量降低了,但拖车的有效载荷就降低了,拖车的成本也大大提高。为了提高效率,在整个物流体系里,一个拖头对应很多拖车,每个拖车都自带电池将大大提高拖车车队的成本,并降低可拖运的载荷,这是不得不考虑的代价。
5 e7 H+ F# v' I H2 u, @' N
1 v, ]$ \! Y' H- W" T) B电池重量全部集中到拖头可以避免提高拖车成本,但轴重成为很大的限制。现在拖头大多为三轴,要保持同样的轴重的话,至少需要提高到八轴。这不是上公路的集卡拖头,改行拉“高丽原木”了。拖头的长度和复杂性不可接受。* K, e/ C& `* Z# ?3 x) Y5 H* m2 \+ b5 _
. t& x. f4 r/ k& [$ c2 i9 X8 _特斯拉Semi已经跳票几次,现在说2025年底推出。希望马斯克不要染上“印度病”。据估计,Semi重达12.5吨,公路行程只有800公里。作为对比,2015年的Volvo 730只有8吨,有150加仑(570升)油箱,可以舒适地跑1600-2300公里不需要加油。
# N( m! ?0 |; q$ X2 a; W" h
* ^( ~" g7 O0 q8 k在美国,法律规定卡车司机连续开车700英里(约1100公里)必须休息10小时;每周典型实际里程约4000英里(约6500公里)。如果每一个过夜地都有充电的话,800公里行程依然意味着基本上每天都必须中途充电。快充可以在30分钟内充到80%,这意味着每周有2.5-3小时需要消耗在路上充电中,这还是假定其余充电在休息的10小时里完成,否则每周充电要累计占用4个小时。7 q+ S, T8 P9 |. K. f* Z' R3 q
5 y+ _+ ~! X) a如果加油的话,大部分加油都不必在路上进行,假定所有加油都在路上而不是过夜地,停车加油也累计不超过1小时,每天的时间可以充分用于赶路。这意味着每周2-3小时的额外盈利时间。这是很可观的。
+ Z: R, K6 i7 F% K3 R& E5 I
?( ?$ K' i _) L& o中国卡车司机和交规有所不同,但美国的例子还是可以用于比照的。" |# N8 g+ t; L& j/ ]
- b" a& M8 h- |7 E$ ] J) Q换电池是一个办法,但很多具体问题使得换电池“看起来很美”,蔚来正在体会到此路艰行。
$ y% D3 R3 I. B1 l- H8 K
9 v! {5 r* J0 O/ J3 g, w" |: V1 i氢动的话,最大优越性是“加油”时间短,系统重量轻,行驶里程长。 ^ q) s- n/ O) L: |9 }
. o9 c/ G+ ?; @
氢动可以直接走内燃机路线,但现在一般还是考虑燃料电池,尽量利用电动的好处。
f, A6 ?" V7 H4 c
' x3 E. `% Q" C& W* \氢的能量密度高达120MJ/kg,相比之下,柴油只有42-46MJ/kg。也就是说,按重量的话,只需要1/3多一点的重量就足够了。问题是氢在常温常压下是气态,密度为0.084kg/立方米。也就是说,500升柴油同等能量的氢气体积为1650立方米!这不是卡车油箱,比“伯克”级驱逐舰的油箱(据说约400吨或者475立方米)还要大3倍!
" u7 `" i7 u9 m2 l$ Y: y3 @- ~* o* ?8 g3 {
加压可以缩小体积,但压力容器本身重量可观,安全性挑战更大。氢因为分子小,无孔不入,容易造成金属氢脆。氢泄露的话无色无味,连氢火焰都接近无色,很淡的蓝色在夜色里也只是隐约可见,在通常环境下很难看见,只看到扭曲升腾的热空气。) Q. u+ l: `8 K, d
3 }' F4 a! H7 `$ Z$ ~- |2 j+ q液化能进一步缩小体积。密度降低到70.9公斤/立方米,也就是说,420公斤柴油的能量可由不到150公斤的液氢替换,需要约6立方米,但温度低达-253C。' J& E3 S( S! B$ P4 t" \' B
9 ]# s: A" v/ F' O: c: j/ x" g% e% j拖头上腾出6立方米的空间是有可能的,但这么大的液氢容器轻不了。6立方米的常压钢制容器大约1300公斤,加上保温和受热气化升压的加强可能还得加倍。但2.5-3吨的容器重量比14.5吨的电池要轻多了,液氢本身的重量反而可以忽略不计。
| f1 m+ E( O5 P+ A9 N0 c' C3 b& w# b5 C8 d0 Q: j; a
氢有泄漏问题,作为家用车辆,要长时间停在家里活着工作场所的密闭地下车库里,安全挑战很大。但氢动重卡基本上没有停地下车库的问题,少许泄漏直接就散发到空气里了,问题较小。商用车辆的维修条件也较好,检查较严格,安全相对容易得到保证。0 K& Q! ~" Q' T0 [" }; \- Y* K
3 S: U" v% M$ b7 a1 [3 I& h
充氢需要解决接头密封问题,此外和加油速度差不多,比充电快多了。: Z V6 z, C! k7 z
4 L N2 B% B; ^! P0 N4 ]8 l电动和氢动是互补的技术路线,本来就不应该非此即彼。在不同的场景下用最适当的技术才是正道。对于重卡来说,尤其是拖头来说,氢动可能更加适合。3 S9 p) j8 `6 B( S% P1 h8 r, d; Y
1 B, L0 o! |4 G8 i& Q) ^: K
短途使用的泥土车、送货车需要看情况,原则还是电池重量不至于造成过度影响。! A9 ~! T- p# V2 u
$ ]1 m4 ~ G0 {/ g7 a: R" S4 Z
公交已经电动化了,这是正确的技术路线。旅游大巴其实还是柴油机为主。
% G$ ?- P% j/ V3 A" E+ b4 d7 i* i, A9 G! n( W
旅游大巴与公交大巴的使用场景不一样,但更接近重卡单车,早出晚归,而不是远程连续使用,可能也以电动为好。旅游大巴对地板下空间高度不敏感,正好放电池,就是要解决重量问题,可能三轴要成为主流。 |
评分
-
查看全部评分
|