|
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。. h+ [6 {+ m6 g
& M% G5 D+ ~3 F4 L5 r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。
" ~% g; ` V4 I, m
1 K$ M: U/ l- F# g# Z0 @$ r. {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。
/ t: k) p8 Z( N9 f8 t" \1 b2 H/ a3 M. s* l) |. z; n0 [$ Z# f9 {4 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:
9 I% p3 M; G; z( @& r
# K! o* d; b( Y' Z) A8 m9 g5 S, V1、 平台低,便于上下
$ K! a. d2 e9 m2 u2、 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
& H. X. |; d* `0 S
0 E" E$ _6 ?) a7 t$ }; ]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。
; o- z t0 z" _# @3 n
8 p* S% r$ v4 v. q0 f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。# F; b9 q" \0 O" U' X+ q
0 F2 \$ t3 n* s( Y5 t3 d
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。* X# R' N8 P7 q/ H$ c
1 l* b! m9 {3 u" V" e( ]' S
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。
3 b V) w, i' v7 b0 S5 d% k; _3 I8 e7 e* l" |6 U$ w% j
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。
) k5 g; A- _1 a' |8 {. f2 x2 F; v' }, z9 R& W2 X# r
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。
0 d _. B0 H' `& U" E" l! z6 y4 c+ Z5 k. e1 |- B' `
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。
( }; n, f7 ~+ B7 g; Z; H
) Q o" v2 M. z. p/ d7 c D* B3 [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。; a/ G# y3 B& ?) d1 `
+ D+ S7 j: I# K( W1 }* c- W
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。
- h5 M: z( S ^- b) q. b4 t S0 R
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。
1 D+ E5 ?* c, K0 G
; r4 o& `9 T. Z0 Y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。! ?; q. U K2 t) w( i
, e0 h2 _4 U3 |+ |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。
0 G. l5 S9 g1 a2 |, B; R, M4 I! B7 K9 K7 f3 C0 o% o
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。0 a7 b. m& e( F8 y+ v% ~4 X
' x, A. g+ s5 U. b2 A& U# w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。- W2 ^0 d4 q) J0 [9 Q$ D4 ~" }
7 q! h* Z) O7 i5 j
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。& C: [6 P! [2 ~+ F( G7 V1 E; R; J
- R$ `! o$ B# T; ~! X
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。
j$ x F! z6 J3 Y4 V8 y
1 C! V4 P6 Z5 P9 O% b4 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。* f6 Z5 Q, C) n
) w% u8 [# }8 |& s) _4 m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。
1 |# k y) G" k: C0 k. ~
) h8 @& b% V' x/ `2 A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!* I6 G& {6 h" [, ^
3 |1 }9 I! `: C# o
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。4 S9 f* q Y, V t; b
S( K6 S$ O+ e3 A7 ^% @( P
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。
* O4 L! |$ U0 H
) l" P, I# X" G, ^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。2 H3 ]8 S8 b1 A: b- B+ \
* ]# E! M% i t! A9 I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。
+ {8 U6 Y9 G) z; k2 s1 z; B8 |$ t# K8 R, W4 B% |4 x
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。
# u1 m# ^( k# g9 @: Q1 P: |* ?% P
- h! | V" P8 ?/ Z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。
1 p8 z# H( m# Y% D4 U" y, S% h8 G5 @) H& H; s
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 l: t/ j7 G4 S, ~1 W7 [- Y: r9 |6 s
4 S% ], _) q8 H6 e2 I3 S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。
/ v/ h, d% X6 z' ^' T" Q* a
b- H$ f% V6 V: n& Q0 \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
|