长途公路运输是运输行业二氧化碳排放持续增加的重要原因。柏林工业大学的Stefanie Marker教授说:“如果我们能从少数车辆的电气化开始,这些车辆本身的高里程属性就会产生重大影响。”
与其他研究机构以及物流、系统技术、软件、汽车工程和能源领域的合作伙伴一起,Marker教授现在已经成功地为eHaul项目募集了大约650万欧元。资金来自联邦经济事务和能源部,进一步的资金投入由合作伙伴组织提供。其目标是为电动重型货车开发一个自动交换站。
卡车交换站示意图。©TU Berlin / eHaul
Stefanie Marker教授的研究重点是电动汽车的能源优化。在最新的项目中,她把注意力转向了非常大的重型货车:重达40吨的巨兽。“不幸的是,目前这类电动车辆还没有那么多,因为它们一般都是按订单生产的。然而,测试这种车辆电动化的可能性是特别有意义的。”Marker说。但是,有一个问题:这些重型车辆大部分无法用一次充电来完成长途货运。“运输公司也不能浪费太多时间来为充电,”Marker补充说。然而,她确实有一个解决这个问题的办法:为重型货车建立一个交换站网络。他们只需要开车进去,换掉,然后继续上路。乍一看,这是一个诱人的简单解决方案。“实际上,我们缺少的是一项可行性研究,”Marker教授研究小组的团队负责人、该联合项目的负责人延斯-奥拉夫•杰拉奇(Jens-Olav Jerratsch)表示。
即使是很小的细节也值得注意。eHaul项目团队设计了更换系统和充电基础设施,敲定了规格,并与潜在供应商进行了深入探讨。
eHaul电动长途卡车运输项目
实现完全自动化的交换,这是新项目计划目标的一部分,该项目将运行3年,直到2023年9月底,该团队现在正在调试两辆电气化卡车,供两家物流公司定期使用。此外,在南柏林正在开发一个交换站,供搬运工使用,作为他们常规运输作业的一部分。其目标是提供一个全自动的交换系统。一到车站,一个专门研发的机器人就会把用过的从车上取下,然后换上一块充满电的。这一切都可以在几分钟内完成,不需要耗时的中断和充电。“这两款车辆均装有多个传感器,以记录影响正常运行期间能耗的数据:发动机能耗,负载,天气,路线的海拔高度,二次能耗,例如驾驶员室内的空调、机舱以及维持货舱温度所需的能量。”Marker说。
“在实际的测试中,我们想要确定40吨重的可更换电动卡车是否真的是可行的替代方案,包括每天超过300公里的行驶里程。”
“在乘用车领域,电力系统目前正在取得进展。卡车行业的情况还没有达到同样的程度。许多卡车每天行驶数百公里的距离,所以我们需要一个仍然使这成为可能的解决方案。电力解决方案必须与其他方法相竞争,比如氢技术。我们正在研究交换的方法,因为不可能在不影响其他消费因素的情况下继续生产更大的。其他技术路径还包括快速充电,这种技术已经用于客车。然而,对于卡车来说,这将要求非常高的充电能力——实际上,你需要在充电站旁边建一个发电站——特别是在常规运营时,需要几辆卡车同时充电的情况下,”Jerratsch解释道。
另一个问题是,快速充电对的耐久性会产生负面影响。“发展一个交换站网络可以提供一个可行的替代办法。然而,这里也涉及到一些挑战。我们将研究如何在卡车上安装和连接,以实现快速方便的交换,”Jerratsch说。从长远来看,另一个挑战在于对可交换进行标准化,以实现更大规模的、具有成本效益的模块化交换。然而,考虑到卡车车型的数量有限,这不是什么大问题。
Marker总结道:“我们在这个项目中的工作还关注经济方面,以及技术和能源消耗数据:如何开发一个系统,使其有可能为物流部门提供一个具有成本效益的真正可替代方案。”
(原文来自:清洁技术 新能源网综合) |