公路货运车队面临的诸多成本和燃油效率挑战中，减少怠速时间是一项重要议题。北美货运效率委员会 (NACFE) 在其网站上指出，以往带卧铺驾驶室的卡车，怠速时间占比高达 45% 甚至更高。这通常是为了满足“酒店负载”的需求——即驾驶员不驾驶卡车时所需的电力。这些负载包括空调，空调是耗电量最大的负载之一，但往往是保障驾驶员舒适度的必要条件。
然而，随着可持续发展的推进，发动机怠速已成为美国许多州的监管重点。2023年3月，美国交通运输研究所（ATRI）发布了一份怠速法规汇编，指出美国本土30个州以及哥伦比亚特区均有相关规定，违规罚款从不足100美元到数千美元不等。
为了帮助解决可持续性、成本和燃油效率方面的问题，一些车队正在转向使用电池电动辅助动力装置（APU）。APU 可为酒店用电提供所需的电力。
三种缓解空闲时间的策略
总部位于内华达州里诺的 Dragonfly Energy 首席营收官 Wade Seaburg 表示，该公司通过其 Battle Born Batteries 品牌为商用卡车生产锂离子动力系统时，与车队谈论其电动 APU 时，谈话内容涵盖了目前使用的三种现有的怠速缓解方法。
一辆重型卡车上安装了Battle Born Batteries公司的辅助动力装置（APU）。（图片：Dragonfly Energy/Battle Born Batteries）“其中一种方法就是简单地部署自动启停系统，”他说。“我们在驾驶室或卧铺内设定了一个环境温度，用于运输货物的主柴油发动机将根据一定的温度限制（正负一个范围）自动启停。”
西伯格解释说，如果舱内温度预设为70华氏度，当温度超过73华氏度时，发动机就会启动，并为空调供电，直到温度降至67华氏度以下。然后发动机将停止运转。
他还补充说，在自动启停的情况下，卡车的柴油发动机每小时会消耗大约一加仑柴油，同时还会加剧其他发动机部件的磨损。
“下一步是柴油辅助动力装置（APU），”西伯格说。“它会非常省柴油。所以，你每小时大约只会消耗四分之一加仑柴油。”
他表示，虽然柴油辅助动力装置 (APU) 比自动启停系统有所改进，但也存在一些缺点。
“大约两年后，它就容易出现很多机械故障，就像任何小型柴油发动机一样，所以维护起来有点麻烦。”
据西伯格介绍，第三种方法是使用电池驱动的辅助动力装置（APU）。他表示，操作员启动APU后，它将为车厢内的空调和其他酒店用电设备供电，“直到电池电压或电量达到一定水平，然后发动机将重新启动”为电池充电。
Seaburg 指出，极端温度是一种例外情况。
“如果室外温度高于90华氏度，车队就会一直运转发动机，”他说，“因为12伏的空调无法将车内温度从90或100华氏度降到驾驶员舒适的70华氏度。所以，即使在如此高的温度下，他们也会让发动机怠速运转，同时运行空调和空调系统；即使在气温降至冰点以下时，他们也会这样做，以确保发动机的各种液体运转顺畅。”
许多制定了发动机怠速规定的州都发布了温度例外条款。例如，佐治亚州亚特兰大市规定发动机怠速时间限制为15分钟，但如果温度低于32华氏度（0摄氏度），则延长至25分钟。
Seaburg补充说，由于这些与温度相关的现实情况，电池电动APU的最佳工作温度范围是20°到90°F，在此期间“完全没有必要运行发动机”。
合适的电池
Seaburg表示，一些电池驱动的APU使用吸附式玻璃纤维隔板（AGM）电池，但他补充说，AGM电池并不总是最佳选择。
他说：“AGM电池擅长两项任务。它们启动性能好，深度循环性能也好，但在这两方面都不算顶尖。它们维护成本低——确实有一些优点。但由于性能衰减速度快，它们通常在18到24个月后就需要更换。”
美国本土各州对柴油发动机怠速有相关规定，图中以红色标出。（数据来源：美国交通运输研究所。图表来源：Mapchart.net）据 Seaburg 称，只有大约 15% 的卡车订购了电动 APU，因为许多试用过的人对使用 AGM 电池导致的运行时间感到失望。
他说：“他们被承诺每天工作10个小时，但实际上只工作了4个小时，而且随着时间的推移，工作时间越来越少。”
Seaburg表示，虽然富液式铅酸电池不适用于电动辅助动力装置（APU），但它们在发动机启动方面比AGM电池更好，而且价格也更低。
Seaburg 表示，在实施 Battle Born APU 解决方案时，Dragonfly 利用其对电池充电的理解，允许在卡车上使用两种电池化学成分以及锂离子电池，同时确保它们都可以使用单个交流发电机充电。
“我们的做法是，将前面那组电池（比如三块富液式电池）专门用于启动发动机，”西伯格说。“我们在那里安装了一个隔离器，既能隔离两组电池，又能保证系统正常充电。然后我们安装了一个锂电池系统，用来驱动所有那些空调、逆变器以及目前电动辅助动力装置（APU）上常见的电器设备。”
据 Seaburg 称，蜻蜓牌锂离子电池解决方案可在 10 小时的休息时间内持续供电。
他说：“在环境温度适宜的情况下，比如十月份的德克萨斯州，我们成功地进行了34小时的重启，而且我们没有开启耗电大户——也就是空调——我们很少开空调。但没有哪个AGM电池组能够经受住34小时的重启考验。”
柴油友好型价值
Seaburg 表示，就可持续性和减少磨损而言，Battle Born APU 是“柴油发动机的好帮手”。
他说：“我们认为，只有在需要运输货物时才应该启动柴油发动机，其他情况下都应该关闭。它不再需要怠速运转来保证驾驶员的舒适度了。”
Seaburg 表示，虽然这有助于该行业克服监管障碍，但该公司的电池辅助动力装置 (APU) 提供了额外的价值。
“即使是‘禁止怠速’这样的监管规定，也意味着‘不要让你的柴油发动机怠速运转’，”西伯格说。“在某些地区，你仍然可以让小型柴油辅助动力装置（APU）怠速运转。但我们的建议是，连这都不要做。让我们彻底关闭发动机。消除驾驶员可能吸入的废气。消除嗡嗡声——让我们创造一个安静的环境，让他们可以安心睡觉，不会被吵醒。”
据 Seaburg 称，电动 APU 还有助于减少柴油发动机的维护，因为当发动机怠速运转时，“我们同时运行着所有连接到发动机的其他设备”，包括水泵、燃油泵和相关密封件，这些设备会遭受不必要的磨损。
最后，西伯格指出，使用 Battle Born APU 后，燃油效率得到了显著提高。
“我们看到，采用这种技术的车队每加仑行驶里程提高了 10% 到 15%。”他说道，并补充说，其他提高燃油经济性的策略，例如侧裙，只能带来其中一小部分的节省。
“假设你每晚怠速运转 4 到 5 个小时，”西伯格说。“当你每晚节省 4 到 5 加仑汽油，而这些汽油又不用再烧掉时，那可是实实在在的钱。”
