|
|
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。4 e; z: I' x% V7 r
7 d, o% [: o# s9 v; q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。
1 a! g8 ?9 Q: F- U
) j/ X+ X, ^1 l2 \0 J2 E% l4 h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。
, ?! L3 c: ]4 Z" @% a, I4 o
. N: d P! R$ u4 G4 i P% r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:, a6 @6 v* r5 n: o
' r7 ?6 e7 I0 P0 z& h' `1、 平台低,便于上下# l5 X6 i M5 F* W& j* {
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0 j+ i3 g4 w0 ~8 q, k' w( J
) H+ s; c) F. p- w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。3 d/ c! o" j4 A! [6 G! K
2 h p ^7 V; N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。2 H9 {2 E' v" |3 o' l" |, I/ w
% \; L v* g* b, M! K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。/ a+ c! }4 ?% q! h9 `- _
& S Z8 ^6 b" e" Y# e8 Z, C
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。; e# N& _$ W/ \; S0 q, S! I* f
( S/ B; f' c! M! W* m( \7 q- |+ Z) ~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。3 G5 h% l% @- M2 {2 u4 {7 S
, A, u5 @ y T; ]- a# 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。
% k$ n" k* n( F
% F% ?" F7 |8 {! j/ b% X: V0 e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。' [8 g" N5 U8 i" q0 j& V6 n
" l7 e, K- F5 w9 `
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。% F. [1 x) q3 l
) B1 a Q) g D* _3 K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。6 V) ` w* B) {* `* n2 ~) k% ^
/ {* f$ B E8 u e# k
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。0 m3 p/ [% D) p& `7 v. Z
) n4 E. Z0 D% e; T% v5 I. N) C
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。. z t8 V* T5 z2 [) ~& R! [
) h" f, d% H k/ o( R1 x
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。
. l" @$ D4 T1 {- ?" y% b/ b% K0 h
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。
s) w4 D4 e, u' Q
2 b9 q, K2 u( s6 n2 J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。
. V" J8 x2 @0 r6 m# ]3 W3 A; ^9 {/ T
3 G: X: I, t4 W3 |4 `3 R0 {# p3 i& Y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。
/ R1 K# l% t5 @8 @$ S5 s7 ]+ i) k; Q4 W" Z0 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。) q' F9 j& W9 v& u0 T. _$ a
5 l" ^7 V5 V% a2 Q/ O9 b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。
8 d% x- X# ^& G, M: ?( o- x: [5 ~# r0 t! y( g* g& T5 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. W/ E3 B" s3 J0 p/ ~
3 U# B$ A. d" n1 L ~
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!
7 m& O5 y, A9 s! c# V2 y" h
) f4 X+ w# C6 l0 J3 j+ I3 L- L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。
) n+ X8 `3 k2 Z) y4 N4 F1 {# Y; l+ L/ X) @/ Y0 y) w( w" z
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。1 w3 A4 N+ s& v
* g2 ]6 i8 Z2 w: {7 K- N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。
& k+ s2 J v- i7 U# p, E& z
) c# g" S+ y7 j: m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。1 J# M, B1 u- _3 ?+ p7 `( k
- d4 o+ l. v4 V2 y
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。9 P7 o( [" @4 S. Y* R, L
2 B" a/ h# ~' N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。. O2 S: T$ y3 |) b; X
" b1 c! [ z- C0 V% Y. ^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。, S2 o3 J3 }/ x6 r9 ^+ A
' K8 `' |0 d- x( R5 ^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。
- S" o( |6 O5 S$ o9 v1 Q, z4 t0 N% h- d. ?. m% x! R
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
|