想象一下我们每天接触的事物,在大多数情况下,它们会经历跨越城市甚至国界的旅程。 其中一段旅程可能涉及卡车运输。 不幸的是,目前大多数卡车使用的能源形式对地球非常不利。 虽然我们每天看到的卡车只占道路的一小部分,但它们占运输业排放量的很大一部分,甚至可以称为商业支柱。 而需要公路运输的货物比例在增加,而且这个比例在上升。
随着世界推动能源转型,零排放卡车是必然的选择。 在可预见的未来,能源行业为汽车行业提供了两种更可靠的选择:电力和氢气。 但卡车面临着与乘用车不同的一系列挑战:它们行驶的距离更长,承载的负载更重,等等。 那么,哪种系统将赢得卡车未来的竞争呢?还是我们两者都需要?
如果你在几年前谈论零排放卡车,你可能会遭到无情的嘲笑。 关于电池的功能和性质有很多先入为主的观念,例如电池太贵、太重、太大,为大型卡车供电所需的笨重电池会影响它们可以运载的货物量,运输重型货物会使电池在途中耗尽。 运费通常略薄,时间就是金钱,运营商不想在收费上浪费时间。
因此,人们的注意力转向了燃料电池,燃料电池基本上就像由空气中储存的氢气和氧气为燃料的电池,产生的电力足以驱动卡车,只有热量和水作为副产品。 与柴油卡车相比,以氢燃料为动力的卡车在其整个生命周期内的排放量减少了 33% 以上。 如果用可再生能源生产氢气,节能效果会更大,但这只是理论上的。 简而言之:氢燃料电池卡车可以在不影响载货能力的情况下减少排放,也无需停留更长时间。 乍一看,氢燃料电池似乎是卡车的绝佳解决方案。 当然,纯氢的制备需要大量的能量才能将其用作燃料。
但现在这些关于电池的假设:太贵了,太重了。 它已经有点过时了。 过去几年发生的事情令人难以置信,电池的**迅速下降,能量密度大幅提高。 这意味着相同尺寸的电池组可以增加卡车的续航里程。 此外,正在研究用于重型卡车的兆瓦级充电系统,目标是将充电时间从几小时缩短到至少 15 分钟。 一旦实现这一点,卡车司机将能够在驾驶休息期间为车辆充电。
电池方案似乎更有前途,在大规模投资的情况下,电池电机的发展更有利。 在驾驶环保乘用车方面,大多数**和生产商都在押注电池。 整个汽车行业都在降低电池成本,但只有相对较少的公司和相对较少的参与者从事燃料电池和氢气储存和输送项目。
电动卡车还有一个优点,即它们的运行成本比氢燃料卡车便宜,因为它们效率更高。 你看,用绿色氢气为燃料电池提供动力需要将电力转化为氢气,将其运输到加油站,然后将其泵入燃料电池,将其转化为电能,或者改装一台可以运行氢燃料的内燃机来驱动卡车。 在此过程中损失了大约 60% 的能量。
相比之下,电动卡车只需要使用电网末端的充电站为电池充电,然后直接用电驱动电动机,损失只有20%左右。 粗略比较一下,燃料电池策略使用的电力是全电动卡车策略的三倍,相当于风力涡轮机的三倍,太阳能电池板的三倍,或核电站的三倍。 更重要的是,到2024年,随着电动汽车技术的迭代,电动卡车甚至可能比柴油卡车便宜。 当然,电动卡车的排放量也比柴油卡车少得多。
因此,问题引出了一个问题:电动卡车和氢燃料卡车之间的竞争结束了吗?
但在大多数国家,电动卡车的销量仍然不到1%。 然而,根据一些机构**的数据,到 2050 年,电动卡车将占据欧洲市场的绝大部分。 像戴姆勒和沃尔沃这样押注氢燃料的制造商并没有押注电池,氢能卡车制造商希望另一个立足点。 他们认为,电动卡车永远不会发展到足以运送数千公里的超重货物。 由于更多的货物需要更多的能量,当阈值是重量而不是运输距离时,氢燃料卡车比电动卡车更具优势。
那么,有没有办法让电动卡车更适合长途重型货物运输呢?操作员可以更换电池组,而不是等待充电完成,但这可能需要整个行业的协作来更换电池系统。 另一种选择是在一些地方安装电动高速公路系统,卡车从架空接触线上收集电力——就像你见过的火车或有轨电车一样。
这就引出了下一个问题:无论采用何种技术,如果零排放卡车要接管未来,就需要大幅扩展基础设施。
氢燃料加气站仍然非常稀缺,在一些地区甚至没有。 在电动汽车充电站方面,乘用车拥有更坚实的基础设施,但卡车所需的大功率充电几乎完全缺失。 在这个过程中,这就是这条法律可能发挥作用的地方。 除了为未来几年将部署多少个充电站和加油站设定具体目标外,公用事业公司还需要出台政策和法规,为这些投资创造确定性。 政策对于锚定卡车的未来方向至关重要,因为运输所有者看到业务将不断发展,并且将对满足要求更有信心,从而降低一些重大转变的风险。
电动卡车和燃料电池卡车都需要解决基础设施和燃料电池问题,但氢能卡车面临的一个特殊挑战是燃料。 氢气生产尚未商业化,只有扩大生产规模才能降低成本。 持续的大规模生产,我们知道氢燃料的**可以有多低。
无论如何,我们需要迅速采取行动,采取措施减少碳排放。 看起来全电动卡车在向未来运输货物的竞赛中遥遥领先于氢燃料卡车。 但它们都让我们更接近同一个终点线:实现“双碳”目标。 我们将继续关注全球能源转型的发展,努力实现新技术突破带来的意想不到的惊喜。 那么,运输公司是否应该押注电池和氢气呢?还是专注于一个解决方案更好?随意提出您的想法。