在氫動力和電池戰爭中,潮流正在轉向電力電池。通用,大眾,戴姆勒和本田等汽車製造商最近放棄了開發以燃料電池為動力的乘用車的計劃,理由是氫氣作為儲能介質的效率低得多,發展加氫氣基礎設施面臨的挑戰過大,而當今大多數氫氣是由化石燃料製成,所以沒有優勢。
上圖:特斯拉即將推出的電動卡車(來源:特斯拉)
但是,甚至許多堅定的 BEV 倡導者都認為,氫在至少一個領域中可能扮演著可行的角色:重型公路運輸。當涉及大型卡車時,所需的電池組重量和尺寸巨大,以及 BEV 的續航裡程有限,儘管效率較低,但仍使燃料電池卡車成為更好的選擇。
顯然,特斯拉不同意。另一個懷疑者是埃因霍溫科技大學的研究員 Auke Hoekstra。Hoekstra 在最近接受 Clean Energy Wire 採訪時說,燃料電池卡車將永遠無法與電動卡車的商業案例競爭。
Hoekstra 說:「不將電動卡車視為最佳解決方案的人們通常會採用柴油卡車最極端的商業案例。」 「例如,由兩個駕駛員組成的團隊進行的多日駕駛,或距離必須達到 2000 公裡的運輸,這一點非常重要-當然,在這種情況下,電池電力無法與柴油或氫燃料競爭」
「但是我在荷蘭的研究表明,有 80%的卡車(甚至是真正的大型卡車)每天最多行駛 750 公裡,而且許多卡車的行駛距離短得多。那是因為如果您要行駛更長的裡程,事情會很快變得非常昂貴,因為您必須支付加班費等。因此,通常,您不能使駕駛員每天行駛超過 750 公裡。因此,這是大約 80%的卡車達到的裡程。」
此外,大多數卡車會在一天結束時返回基地,這為充電提供了理想的條件。Hoekstra 說:「我們仍然有一個浪漫的想法,卡車司機要連續數周上路,但是這種情況已經變得相對罕見了。」 他舉了一個荷蘭的例子,從鹿特丹港口的大型貨櫃港口到德國的魯爾工業區,短途運輸有許多卡車。「許多卡車司機每天要進行幾次這樣的運輸,然後返回家中,因此您可以在默認位置過夜為車輛充電。」
Hoekstra 還指出,電池正逐漸變輕,而用電動動力總成代替柴油動力總成可以減輕重量。「使用電動傳動系統從頭開始對傳統卡車進行重新設計可以減少近三噸的重量,這是特斯拉 Semi 所做的。如果您有電動機,則可以將其靠近車輪放置,或者使用多個車輪,每個軸一個,每個車輪一個,這樣它的體積要小得多。使用電動機進行工程設計非常容易,但是使用內燃機幾乎是不可能的。這就是為什麼我認為在五年內,我們將擁有 40 噸重的電池半成品,續航裡程為 800 公裡,比傳統卡車可以運載更多的貨物。」
上圖:大眾汽車一方面證明了電池電動汽車具有更高的效率來代替氫燃料電池(來源:大眾汽車)
合成燃料或者混動模式呢?「據目前所知,電動燃油卡車僅具有一個巨大的優勢:它們使用非常節能的燃油來運行。但是就效率,維護和每公裡價格而言,它們遠不如電動卡車。燃料的生產及其在內燃機中的使用都是非常低效的。總體而言,電動加油車需要的能量是電動汽車的 4-5 倍。這就是為什麼我看不到任何選擇的原因。」
「對於氫來說也是如此,但程度要小一些。燃料電池卡車的運營成本仍將高得多。那是因為我們必須用電製造氫,並且在此過程中我們至少損失了一半的能量。因此,為燃料電池卡車提供動力所需的電力肯定比電池卡車所需的電力大兩倍。」
Hoekstra 並不完全反對氫氣,畢竟與其他相比,氫氣可以顯著減少排放。但是,他同意那些認為氫只應用於電氣化不可行的領域(不包括公路運輸)的人的觀點。
「我們只有有限數量的綠色能源,並且氫的使用要比放在卡車中更好。例如,氫可用於工業和航空業的脫碳。從運輸公司的角度來看,要使氫成為一個好的商業案例要比電瓶卡車更難。」
「在接下來的幾年中,我們將看到第一批特斯拉 Semis 投入生產。這將對有關電動卡車的對話產生巨大影響。突然,貨運公司中所有表示無法做到的人都會聽到老闆的回答:「好吧,我們的競爭對手可以做到,所以您也必須這樣做。」
從現在開始的五到七年,Hoekstra 相信我們還會看到其他幾家製造電動卡車的公司。特斯拉正在向保守的卡車運輸行業提供正確方向的急需推動力。「您需要有人向他們證明這確實是可能的。除了特斯拉,我看不到任何經過適當重新設計的卡車。例如,它們的思路都被粘在中央馬達上。這是古老的想法,他們基本上是按原樣卡車設計,弄出一些傳動系統組件以裝入一些電池,然後用電動機和更多的電池替換內燃機。那不是重新設計的卡車,基本上是沒有突破。」
電動開車的全新時代正在向我們走來。