|
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。! A) G! P: s% s! j, i& x
( o0 D( a4 t x( g; O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。8 |+ j: v5 T0 M _
/ C" ]4 a w9 L! ]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。& Q' q; d, t% M8 ~) W/ f
( v7 Z, r; s+ D. T2 S) B2 { ^
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:
& n7 s. z) `% E4 z& R/ h, \1 K1 y7 m, ~: `* A. @6 p$ M. K7 O3 Z
1、 平台低,便于上下 i) a4 Y3 B0 ]3 ^# F6 ?8 m
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
5 C4 w6 }3 z- i$ h k( o) a) ^1 @9 O. l
' O' S# b9 Q; y% l0 |" r# H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。 s8 Y x% t3 o) I* E; [
2 }3 E) y; e A/ z3 J: r$ j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。
& ^+ }! y8 u) K3 u2 t$ s! `
; A6 d% [7 l; A6 W; z* J( u1 L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。' P( i" r7 N- {0 j9 t, L. I
/ b7 s$ j5 q, k; n+ e& p) {0 O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。! @7 {0 k2 P c* g3 U: a- z: Y
+ Y+ q1 _9 W2 E0 P6 ]% e2 I
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。' m$ d8 t2 w7 F' c+ q" ^! l$ ?9 k3 Y3 Z7 n
: ^0 v0 Z8 g/ A8 s: ~, t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。
4 }0 `% U" V5 H% v: n1 L
$ R: _ S( }+ H! M" d, B- q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。
. @; B5 y! A. V+ n3 E7 d- A1 M/ [! O# G8 U& c$ M4 r s3 ^2 b/ W; V
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。
! P2 {6 _4 R' M, d" o5 b7 q' |
3 K( x/ w: E3 Y# M% z0 M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。
I2 q c4 k, G! T; n
+ J7 w& n2 w; Q2 O/ n% ~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。$ l' ^( t* A8 S8 l$ m0 `! x
/ `* Y+ K2 c6 g8 u+ W
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。0 t. x& m ?* F5 W, G1 j7 C
0 i: X( l3 D9 [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。 w7 D, Z! o o7 G9 q8 A# q
! ]# l. [7 P6 ~5 S7 E0 V
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。
W) k2 I* Z5 H q+ Q( h8 t; l% T7 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。, n( s2 G- m9 m* H
0 v* _' C8 @# _8 S( o8 G: \7 Z
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。$ ~; ? N" I6 Q* P+ o% I! M
: ?2 f' t# X( {' e) ]3 \- @6 M2 ^$ t
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。' d% N" P! P2 [/ s2 {. M0 T
9 f9 h/ J+ @9 n) q5 d# a6 h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。. L: I0 N7 j/ G
8 p0 A1 x( v* G8 S, G1 T
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。9 q7 v. h3 C( g7 o3 ^5 M" @' v5 }' p
9 Y) G3 h. F! f5 v" X7 \
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!! F0 P5 f" R$ s& k$ f
% k+ T* n# d* k3 y& y" u6 @5 P) ?
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。 M I8 J" i0 U) n8 p6 X7 u9 \1 ^
, p2 Z" h. e- ^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。& r$ X5 j( D. l/ n
* g2 y0 O" l$ g0 C
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。/ W1 s* V1 H' X& }7 w7 N* D5 ]
6 E ~1 R1 E: s$ b5 u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。
4 C5 H- t+ c6 l3 X/ x8 H' w- q/ T2 V, U; \8 g+ P3 Q) b4 u
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。6 O7 f& \& J2 b U% X1 s( N
* ~6 J% h( P; q4 O5 g! e4 f
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。
2 L7 t2 r/ U2 t1 R
) q/ d R% ~1 Y! N* 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。0 I8 `4 T: q& U8 f n
) d! `7 p/ u4 y! v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。) W0 N4 n' R) s8 g; }* n- M
6 l' D# }3 ]2 \. d+ V
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
|