Freightliner eCascadia——麻省理工学院的论文发现电池电动卡车效率最高(图片:Freightliner)麻省理工学院 (MIT) 的一项新研究证实了运输行业许多人的怀疑:虽然重型卡车的低排放和零排放技术正接近成熟,但它们仍然存在一些缺点,这将阻止它们直接取代化石柴油。
该研究在最近(2024 年 8 月)于华盛顿特区举行的美国机械工程师协会 2024 年国际设计工程技术会议暨计算机与信息工程会议上发表,比较了两种“有前景的”替代动力系统架构,即锂离子电池和氢燃料电池,这两种架构有可能取代柴油车队。
“整个(卡车运输脱碳的)问题就像一块非常大、很复杂的馅饼。从学术角度来看,我们可以做的一件事就是根据我们从行业利益相关者那里了解到的信息和经验,通过建模来量化馅饼中的某些部分,”该研究的主要作者、研究生梁志义说道。
根据论文中的细节,“我们开发了一个多维技术经济模型,用于评估重型车辆车载储能的技术限制,并将零排放动力系统的运行技术经济性与柴油车辆进行比较”。
总而言之,该论文发现,虽然锂离子电池动力“在重型车辆脱碳方面展现出前景”,尤其是在容量不是首要考虑因素的情况下,但续航里程不足 500 英里仍然是一个问题。
该研究还发现,对于超过 750 英里的长途货运,由于氢燃料电池具有更高的载货能力,因此“比锂离子电池更适合取代柴油重型卡车”。
然而,要建立“成熟的氢气供应链”,就必须进行大量的积极投资和基础设施建设,同时供应商需要将氢燃料的价格目标设定为每公斤 2 美元。
该报告总结道,如果没有这些措施,“零排放方案在运营技术经济性和货运性能方面仍然不及现有的柴油车队”。报告提出,一种可能的解决途径是制定限制柴油车辆使用的监管政策。
令人遗憾的是,该论文并未涵盖其他燃料类型,尤其是加氢植物油(HVO)。虽然加氢植物油是碳中和而非零排放解决方案,但其在美国的普及程度、不断增长的产量以及可直接替代化石柴油的特性,使其成为长途运输的可行选择。
今年早些时候,全球最大的 HVO 生产商 Neste 的一位代表在接受 Power Progress International (PPI) 采访时指出,加州柴油分销网络中约 50% 的燃料现在是 HVO。
PPI 的常驻记者 Oliver Dixon 在最近的一篇专栏文章中指出,尽管今年在德国汉诺威举行的 IAA 交通运输展上展示了新技术,但公路运输要实现减排目标仍然没有明确的途径。
这或许乍看之下令人失望,但就此次能源转型而言,目前仍处于早期阶段。毫无疑问,除了技术优势之外,政府立法和成本/价格波动将在最终决定哪种新型能源解决方案取代化石柴油方面发挥重要作用。


