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如何為eTruck大部隊(duì)充電

 

麥肯錫估計(jì)，到2030年，eTruck在不同車型上的使用率將超過30%:輕型商用車(LCV)、中型卡車(MDT)和重型卡車(HDT)。決定因素將包括:監(jiān)管、電動(dòng)卡車供應(yīng)、電池電力技術(shù)的改進(jìn)，以及整體經(jīng)濟(jì)。

 

首先，監(jiān)管機(jī)構(gòu)將繼續(xù)推動(dòng)節(jié)能減排的實(shí)施，這將貫穿物流和運(yùn)輸行業(yè)的eTruck汽車，這兩個(gè)行業(yè)目前的二氧化碳排放量占全球的3%至5%。歐盟等地區(qū)法規(guī)要求新卡車到2030年將二氧化碳排放量減少30%。各州和各城市也在推動(dòng)監(jiān)管。世界上有40多個(gè)城市已經(jīng)開始在它們的城市中心禁止使用柴油和汽油內(nèi)燃機(jī)。

 

供應(yīng)方面。基于我們對(duì)汽車制造商未來產(chǎn)品計(jì)劃的分析，我們預(yù)計(jì)到2030年eTruck的供應(yīng)量將增加5 - 10倍。主要的OEM廠商已經(jīng)宣布了不同重量等級(jí)的新車型，預(yù)計(jì)到2040年將有30多款車型面世。

 

技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素也將發(fā)揮重要作用。電池和電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn)，包括與安全、能量密度、電池供應(yīng)和性能有關(guān)的技術(shù)，正在提高汽車?yán)m(xù)航里程。隨著技術(shù)進(jìn)步，電池成本也在下降。在未來十年，許多eTruck車型的總擁有成本(TCO)將接近或優(yōu)于冰車的總擁有成本(TCO)。

 

這些因素將為eTruck在LCV、MDT和HDT段的采用創(chuàng)造良好的環(huán)境。對(duì)中國(guó)、歐洲和美國(guó)這三個(gè)主要市場(chǎng)的分析表明，到2025年需求將達(dá)到270萬臺(tái)，到2030年將達(dá)到1100萬臺(tái)。

 

潛在用例

 

研究顯示,eTruck eTruck可以在多個(gè)用例中發(fā)揮作用，盡管這些用例會(huì)因車輛類別和應(yīng)用而有所不同(表1)。每個(gè)用例在所需的范圍、有效載荷、路線可預(yù)測(cè)性、基礎(chǔ)設(shè)施訪問、模型可用性和對(duì)冷鏈(不間斷的一系列冷藏生產(chǎn)、存儲(chǔ)和配送活動(dòng))的需求方面都有所不同。我們預(yù)計(jì)三個(gè)商業(yè)用例將首先獲得支持:最后一英里交付、干貨配送和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)長(zhǎng)途運(yùn)輸。

 

 

用例1:輕型商用車輛進(jìn)行最后一英里交付

 

這些線路通常很短，每天不到100公里，而且不需要重型或冷藏有效載荷。今天的電池技術(shù)可以很容易地支持這些輕型小卡車，通常不需要在路上充電。例如，100千瓦時(shí)(kWh)電池可以輕松支持LCV每天行駛約130公里。

 

用例2:分發(fā)干貨的中型車輛

 

這個(gè)用例在短期內(nèi)是可行的，因?yàn)閑Truck有一個(gè)定義和固定的路線，以及一個(gè)已知的平均每日行程約200公里。由于eTruck的固定路線在兩端的?？繒r(shí)間都是已知的，因此它們可以在旅程開始和結(jié)束時(shí)充電。

 

 

用例3:重型車輛點(diǎn)對(duì)點(diǎn)長(zhǎng)途運(yùn)輸

 

這個(gè)用例包括大型重型卡車，它們長(zhǎng)途行駛將貨物從港口或生產(chǎn)設(shè)施運(yùn)送到大型配送中心或倉庫。準(zhǔn)確的路線和距離保持高度可預(yù)測(cè)性，范圍在400公里或更多。這些eTruck通常使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)程序可以連續(xù)運(yùn)行?？紤]到極端的服務(wù)周期，這些用例很可能會(huì)持續(xù)出現(xiàn)，并可能需要在預(yù)定的站點(diǎn)進(jìn)行沿途充電。

 

充電策略

 

雖然eTruck尚未大規(guī)模采用, 但我們已經(jīng)確定了五種不同地點(diǎn)、成本、可行性和靈活性的潛在充電選擇(表2)。每個(gè)充電解決方案的初始成本將包括充電器硬件、安裝、任何存儲(chǔ)或分布式發(fā)電設(shè)備、一次性現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)和電網(wǎng)連接成本，或一次性軟件開發(fā)費(fèi)用。持續(xù)運(yùn)行成本將包括維護(hù)、電力、需求費(fèi)用和勞動(dòng)力。

 

 

對(duì)于使用有線充電的策略，有兩種技術(shù):

 

1.交流電(AC)充電，也稱為二級(jí)充電，速度相對(duì)較慢，功率在22千瓦以下

2.直流快速充電(DCFC)，功率50千瓦以上

 

二級(jí)充電器要便宜得多，價(jià)格從2500美元到5000美元不等，而DCFC充電器價(jià)格從50千瓦到100千瓦不等，價(jià)格從15000美元到40000美元不等。

 

在這五種策略中，我們認(rèn)為過夜充電和夜間和中途充電是最可行的。這些具有可預(yù)測(cè)和可管理的預(yù)先資本支出和運(yùn)營(yíng)成本，并提供靈活性。其他的選擇仍然是小眾應(yīng)用，或者在商業(yè)上不實(shí)用。

 

按照這一策略，運(yùn)營(yíng)商可以在停泊的樞紐或倉庫為車隊(duì)通宵充電。根據(jù)今天的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，夜間充電是可能的，而且可能是最經(jīng)濟(jì)的充電解決方案。

 

考慮到較長(zhǎng)的休息周期，車隊(duì)可以在樞紐或倉庫使用更便宜、更慢的二級(jí)充電器，這限制了他們的前期資本支出;此外，夜間充電的卡車可以在夜間電費(fèi)較便宜的時(shí)候充電?；蛘?，車隊(duì)運(yùn)營(yíng)商可以使用第三方充電基礎(chǔ)設(shè)施提供商并租賃充電設(shè)備——這一策略將避免資本支出，但可能會(huì)涉及略高的總價(jià)格。

 

夜間和中途充電

 

運(yùn)營(yíng)商可以在加油站給eTruck通宵充電，并在快速充電器上全天充電。中途充電器可以放置在私人休息站、目的地倉庫、公共零售場(chǎng)所、公共充電站。如果電池容量不夠大，即使完全充滿電，也無法支持一天所需的電量，那么夜間和中路充電的策略可以解決。

 

 

這一策略的主要考慮因素包括中線基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建或使用額外成本以及保證可用性的需要。同樣地，在中路使用公共充電站的運(yùn)營(yíng)商，每千瓦小時(shí)的電費(fèi)要比在樞紐站的電費(fèi)高。對(duì)于選擇使用公共網(wǎng)絡(luò)的車隊(duì)，充電站必須在需要時(shí)可用并運(yùn)行，否則準(zhǔn)時(shí)性可能會(huì)受到影響。

 

總結(jié)

 

隨著汽車廠商準(zhǔn)備在全球市場(chǎng)推出一系列eTruck，汽車行業(yè)必須同時(shí)解決充電問題。為了保持eTruck的強(qiáng)勁勢(shì)頭，由OEM、供應(yīng)商、車隊(duì)、服務(wù)提供商和市政當(dāng)局組成的擴(kuò)展生態(tài)系統(tǒng)必須與監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作，以確保充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展跟上eTruck的需求。如果沒有這個(gè)構(gòu)建塊，即使是最重要的用例也可能看不到什么進(jìn)展。