新能源汽車的出現不僅為乘用車市場帶來了變革,也為商用車市場帶來了變革。
商用新能源汽車—-潛在的電氣化解決方案
目前預計至少到2040年,中型和重型內燃機卡車的保有量將保持穩定增長。在電池技術充分成熟之前,某些應用可能會采用混合動力。預計在此期間,電動商用車銷量的增長速度將快于內燃機車,但基數要低得多。
挖掘機等應用非常適合基于作業循環的混合動力。傳統挖掘機經常長時間處于空載狀態。而混合動力車輛可以通過使用較小的發動機在穩定狀態下運行,以提高能效。在挖掘機的使用中,許多運動涉及方向的改變,這可以從能量回收中獲益。例如,當鏟斗中的負載減少時,能量可以被回收為勢能,同時回收動能而不是通過制動來減緩駕駛室的擺動。然而,其他占空比明顯不同的越野應用可能是實現電氣化的最后一個領域,并且對混合動力受益甚少。例如,拖拉機在土壤上進行大量的牽引工作時需要持續的牽引力。

是什么阻礙了商用車電氣化?
盡管來自排放法規自上而下的壓力有所幫助,但商用車電氣化仍然面臨著重重壓力。其中許多問題與乘用車新能源汽車相似,包括基礎設施建設、能量密度和能源需求等方面。
充足的基礎設施是實現大規模采用BECV的關鍵因素之一。道路網絡必須配備足夠的充電設施,或者將充電設施集成到架空充電或感應充電的道路網絡中。同樣地,為了支持大規模采用FCCV,需要建立全新的加氫站網絡。
基礎設施的另一個方面是確保充足的電池模塊供應,包括充足的加工鋰供應以及制造電池所需的其他元素,如鈷和鎳。制造商也在努力實現循環經濟,回收電池材料可能在這方面發揮作用。
能量密度,特別對于BECV而言,它將直接影響長途貨運的可行性。每增加一公斤的車載電池重量,有效負載和可運行小時數都會減少。如果能量密度的方程對于經濟可行的長途運營不利,那么BECV將不是一個可行的解決方案。
能源需求不僅涉及到車輛本身,還涉及到電網的能源供應。首先,我們需要產生足夠的能源,最好是低碳能源,以支持大規模使用BECV。為了有效地儲存和分配這種能源,引入智能電網是必要的,并且將為BECV的廣泛應用提供支持。
哪些商用車電氣化解決方案將獲勝?
隨著排放標準的嚴格化,混合動力汽車預計將成為許多市場的過渡技術,逐步增加其在全球市場上的份額,直到達到穩定水平。盡管混合動力汽車在越野和啟停應用方面具有獨特的優勢,但 OEM 可能仍需要采用全電動解決方案,以滿足未來的排放限制。
電池電動技術在長途貨運方面面臨著重大挑戰,但在城市公交車領域已經證明了其價值,并且在城市貨運卡車方面具有明顯的潛力。
如果道路充電技術得到成熟和采用,這將支持更廣泛的應用,例如固定路線上的城際配送,特別是采礦領域。在這些環境中,駕駛時充電解決方案(如架空充電電纜)可以成為解決方案的一部分。

燃料電池商用車(FCCV)似乎為長途商用車的電動化提供了更具前景的長期解決方案,因此許多 OEM 在這一領域進行了投資。然而,要取得成功,燃料電池汽車需要克服一些障礙,包括燃料電池技術的成熟(預計到2030年)和建立適當的綠色氫供應網絡。
像氫燃料電池這樣的氫燃燒解決方案需要發展完善的綠色氫基礎設施才能取得成功。氫氣燃燒技術需要進一步改進,包括防止氫氣泄漏、防止提前點火以及安全處理高產氣量。然而,運營模式和較低的初始車輛成本使得這種路徑成為一個具有吸引力的選擇。
由于成本高且顆粒物/氮氧化物排放量高,電轉液電子燃料等解決方案預計僅適用于航空等特定應用。
不斷變化的市場格局
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