|
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。
, _0 Y6 u- c! G- t8 ^% a; _/ l( s
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。 Y8 @" {- X5 I& o+ }3 c E; F
8 m; p6 u+ w, U7 `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。
* }1 T, ?- F5 Y9 p2 d0 `& T9 R8 l; C( C3 Y# U
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:
3 P7 a2 T- ~6 H0 u
8 ]5 a# E$ @% P4 O) ~1、 平台低,便于上下
+ d' |& c+ d5 @7 L( O0 H7 j2、 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
$ [# C2 Z% F6 p1 d d3 K7 F7 X0 @
& u6 ?8 e0 F( J& \. ~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。
( d- X4 c/ s( }2 C& s% A' m, J9 I8 X- i
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。
5 w6 G' o- c" D% x# k2 F# o z1 s" ^! ` M1 X) @+ a7 M
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。" @/ N2 ]- n6 Q( G# B
, L4 M- g3 h \, ^1 i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。) G, Z, ] V3 @; T9 J
2 ?' E' ]/ \+ z, v9 S- Q7 n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。) g; Y( m c! r. l0 `; C
+ W) V: j( X5 |' t3 U. e% [# J
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。
R( U2 s6 e0 }2 p
0 m5 j0 n. H2 d4 c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。
: s6 Y1 N* o E' a0 I( i
; I# p: y- a5 R$ H8 e) A- U2 ]% z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。
; W' j q" J. ]; K
0 m* J; h$ T. A. j/ x8 X/ v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。
9 |9 Z2 r& K5 n" I# [9 Q
& D- r8 L4 a- i- G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。
Q- _2 s* A7 Y! n( H3 i% a1 r2 f& n# x5 Q! q
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。
! Y7 B; i! Z% }* ?% ~& W+ ]. b5 ?" y+ t9 F; O( z2 |4 w) k; T
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。
# W" p! ?; R2 E8 j( o
9 `4 R0 }+ D; T0 F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。* [% N: r2 X# O0 L. B8 I. P
; E4 W" h* S. I$ \% e v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。# X- ], f: K% i' E N6 w
8 @ X) w3 a3 H j' W+ f: A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。
, x) x% _( ]* v/ Z' f B
- @+ f" O& L' q6 Q: ^: h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。
" K4 f: b" W8 f/ J3 ?/ g' D
$ z' o' e; Q' L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。
$ ]9 @; U, |# j8 k0 e: v8 X' j
2 J& Z+ R) _0 u& `+ |: c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。
- L& c8 |, ^% O( Q" `' a! k4 k, \1 M) Z$ S
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!
, r8 R) A/ B& ?' V" b
n1 o. z/ `+ m4 q' n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。
( E! G) a, n2 q Y# }) F$ u% d3 X! h- S
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。- o/ D0 l# I8 A
/ g9 c- ?9 M- ^5 X- t
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。
& d3 Y, T3 t0 v4 [5 X; `( q7 b% W" I. i# f0 A9 K. c
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。
% v' K4 Y% ?+ z/ O u( y9 ]/ E* X0 P4 Z) p* B- E
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。
) e. l+ o% j4 w. s# `' x4 P# [2 x' j& l- C6 f1 H9 A
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。; f4 s( u4 \ w. d) [; \/ h
+ ~' ^. H# u4 P/ f3 i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。; @+ E0 }1 b! \9 F
8 B9 |7 K2 Q6 i L1 ~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。, ~) U: A5 }; C5 d) V1 A
6 C8 g4 c/ J6 q6 o9 `9 s
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
|