华体会-打造下一代卡车OEM厂商面临的挑战以及有助于克服这些挑战的技术

[导读]固然年夜型货车 (LGV) 和重型货车 (HGV)）只占公路车辆的10%不到，但与利用化石燃料的乘用车比拟，它们在全球温室气体 (GHG) 排放量中所占的比例却弘远在本身数目的比例，这首要是由于它们配有年夜型柴油策动机，并且年行驶里程数较高。[1]今朝，世界列国当局正在鞭策运输行业快速去碳化，方针是2030年在欧盟年夜部门地域，2035年在英国、美国和亚洲部门地域制止发卖化石燃料动力卡车。[2]、[3]、[4]、 [5]但与新型电动乘用车的快速摆设比拟，贸易运输和配送车辆的转型速度一向很迟缓。本文将介绍商用车的电气化近况、当前面对的障碍、潜伏的解决方案和进步前辈手艺，和贸易运输的替换运输体例。 固然年夜型货车 (LGV) 和重型货车 (HGV)）只占公路车辆的10%不到，但与利用化石燃料的乘用车比拟，它们在全球温室气体 (GHG) 排放量中所占的比例却弘远在本身数目的比例，这首要是由于它们配有年夜型柴油策动机，并且年行驶里程数较高。[1]今朝，世界列国当局正在鞭策运输行业快速去碳化，方针是2030年在欧盟年夜部门地域，2035年在英国、美国和亚洲部门地域制止发卖化石燃料动力卡车。[2]、[3]、[4]、[5]但与新型电动乘用车的快速摆设比拟，贸易运输和配送车辆的转型速度一向很迟缓。本文将介绍商用车的电气化近况、当前面对的障碍、潜伏的解决方案和进步前辈手艺，和贸易运输的替换运输体例。 图源：Mike Mareen/Stock.adobe.com 作者：Mark Patrick，贸泽电子专稿 发布日期：2024年9月12日 商用电动车OEM面对的挑战 全球规模内，电动乘用车的销量正在不竭爬升。但在全部商用车行业，电动货车的销量与电动乘用车之间却存在很年夜的落差。到2022年，采取电动系统（包罗电池、插电混动和燃料电池）的货车仅占全球卡车销量的1.2%。[6]同期电动乘用车的销量在全球乘用车中却到达了14%。[7]为何会呈现这类差别？ 由于商用车原始装备制造商（OEM）在向电动化转型的时辰面对着一系列怪异的挑战。 重量与有用负载的考量 从轻型货车到重型货车，商用车的设计初志就是用在运输年夜量货色。重型货车总重量（包罗车辆自己和货色）跨越3.5吨，车辆型号多样，从铰接式卡车和平板卡车到油罐车和消防车等应急车辆，纷歧而足。因为需要均衡车身重量（包罗电池重量）和有用载荷能力，向电动系统的转型就增添了复杂性。这类复杂性包罗优化车辆设计，以确保足够的续航里程和有用载荷能力，特殊是当货色需要冷藏时，会耗损更多的电力。 车辆本钱 与内燃机 (ICE) 汽车比拟，商用电动车的初始本钱凡是更高，这首要是因为电池或氢燃料电池的本钱较高。但我们更需要斟酌的是总具有本钱 (TCO) ，包罗运营、保护本钱和当局鼓励办法等身分。商用车的OEM厂商必需向车队运营商宣扬电动车的持久优势，并经由过程范围效益和手艺前进下降前期本钱。例如，雷诺公司 (Renault) 猜测，在欧洲，其电动卡车的每千米平均能源本钱将比柴油卡车低40%，合适在城市利用。[8] 根本举措措施的限制 充电和加氢根本举措措施对商用电动车的普遍利用相当主要。纯电动 (BEV) 和插电混动 (PHEV) 卡车凡是具有更年夜的电池容量，但仍需要快充功能以削减泊车时候。虽然对新根本举措措施已进行了年夜量投资，但从手艺能力来讲，今朝的充电根本举措措施可能还不敷完美。按照欧洲替换燃料不雅察站（European Alternative Fuels Observatory，EAFO）的数据，到2023年，欧洲将具有跨越55万台公共充电举措措施。[9]即便不竭投入，欧洲汽车制造商协会 (ACEA) 猜测，到2025年，也只有4万个充电站合适中型和重型卡车利用。[10]从收集范围来看，首要交通线路上的充电站和加氢站数目也很有限。例如，欧洲汽车制造商协会估计，到2030年实现电气化方针时，充电站的数目必需增添到27万个，才能撑持不竭增加的电动卡车收集。[11]要解决这些根本举措措施不足的问题，需要商用车OEM、当局和根本举措措施供给商联手进级充电站并扩年夜收集容量。 律例障碍 律例对商用电动车市场的构成相当主要。固然补助和税收减免等鼓励办法可以鼓动勉励人们采办电动车，但监管的不肯定性或鼓励办法不足可能会阻碍向商用电动车的转型。商用车OEM需要清楚、一致的电动车撑持律例，解决排放尺度和车辆平安等问题。 供给链问题 向商用电动车转型需要对制造和办事流程进行重年夜鼎新。OEM厂商需要确保电池（图1）、机电和充电装备等要害零部件的不变供给。这可能需要与供给商成立合作关系、开辟新的制造能力，和为维修手艺人员供给保护和补缀电动车的充实培训。供给链中止，特别是全球性要害材料欠缺，会给商用电动车OEM带来额外的挑战。 图1：出产进程中的电动车电池组。（图源：IM Imagery/stock.adobe.com） 解决方案和建议 跟着运输行业的不竭成长，开辟下一代卡车成了一项要害挑战。在实现此方针的进程中，最年夜的障碍莫过在续航里程的限制。不外，借助手艺立异、根本举措措施扶植和供给链强化的计谋组合，汽车行业可以或许有用解决这一障碍。 耽误续航里程的手艺解决方案 有多项手艺前进可用来提高低一代卡车的续航里程。最年夜限度地操纵电池组并提高传动系统的效力，可以显著优化能耗，而采取固态电池则可以提高电池组的能量密度。借助在小型电池的手艺立异功效，我们有望开辟出更成心义的年夜型电池。 别的，800V系统等电压更高的电池架构将带来更快的充电能力。在更高的电压下，需要利用进步前辈的碳化硅 (SiC) 器件来代替传统的硅器件，从而在提高击穿电压的同时下降开关消耗。氢燃料电池也是耽误续航里程的可行路子。另外，实行换电池手艺可以快速、便捷地替换传统充电体例，最年夜限度地削减中止，优化运营效力。 根本举措措施扶植计谋 稳健的根本举措措施扶植对撑持下一代卡车的推行相当主要。这包罗在首要货运线路上成立充电更快的充电站，和整合撑持换电池的充电站。另外，成立具有当地发电能力的氢能和可再生能源卡车停靠站，对偏僻地域和离网地址的充电也相当主要。经由过程投资这些根本举措措施项目，好处相干方可以有用地解决续航里程的限制，助力商用电动车的顺畅运营。 增强供给链 弹性供给链是成功开辟和摆设下一代卡车的根本。这需要调剂当前供给链以顺应进步前辈卡车手艺（例如进步前辈的电池系统和氢燃料电池）的采购和分销。别的，增进行业合作和增强火伴关系可以减缓供给和办事方面的问题，终究撑持立异卡车手艺的普遍采取。 进一步的变化 商用车的电气化趋向与乘用车千篇一律。不外，智能汽车传感和节制系统的成长为完全改变全球运输和配送体例带来了更多可能。 主动驾驶卡车 瑞典公司Einride专门致力在开辟主动驾驶电动卡车（图2）。这些卡车可以完全自立地长途节制。不外，当车辆进入比力复杂的区域，例如装卸区或忙碌的城市情况时，也可由驾驶员长途节制。 图2：Einride的第2代主动驾驶卡车。（图源：Einride [einride.tech/press]） 这类自立但又有人监管的手艺下降了总具有本钱，填补了电动卡车较高的初始本钱。与依靠柴油的货运车比拟，Einride自2019年起投入利用的手艺可将温室气体排放量平均削减95%。[12] 最后一英里配送 对有幸在家办公的人来讲，几近天天都能看到或听到一辆厢式货车或轻型货车从家门口颠末，将网购的商品送抵家。跟着家居和贸易配送的平常转变，呈现了新的替换运输体例，可以完全改变最后一英里的配送，特殊是在生齿密集的城市情况中。 自立送货机械人 一种替换体例是自立送货机械人（图3），例如Starship的平台[13]现已完成了跨越500万次送货。这些小型机械人利用12个内置摄像头模块和全球导航卫星系统 (GNSS) 进行定位，以每小时6.5千米的速度在城市中穿梭。 图3：在公共人行道上自立行驶的送货机械人。（图源：Julia/stock.adobe.com） 与其他配送体例分歧，这类自立送货机械人因为采取低速电力驱动系统，是以可以在人行道上行驶。这使得它们可以或许走更多的直线，从而填补速度较慢的劣势。 无人机送货 在美国，沃尔玛利用无人机送货以提高效力、下降本钱和削减排放。[14]沃尔玛利用按需配送供给商Wing和Zipline的无人机，为客户供给快速配送。因为无人机在空中飞翔，是以它们可以比传统货车更快、更直接地达到目标地，并且不会堕入交通拥堵。 牵引车和货运车的电动化转型，标记着在不竭转变的全球贸易运输范畴，可延续成长和立异迎来了一个转折点。固然从电动乘用车的开辟和摆设中吸收的经验教训可以作为贵重的鉴戒，但商用卡车的怪异功能常常需要我们重新的视角去审阅，加上全行业的合作撑持，才能确保成功。 作者简介 Mark在2014年7月插手了贸泽电子，此前他曾在RS Components担负高级营销职务。在插手RS之前，Mark在Texas Instruments担负了8年的利用撑持和手艺发卖职位，并取得了考文垂年夜学的电子工程一级声誉学位。

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