新能源技術(shù)

分析發(fā)現(xiàn):采用電動(dòng)重型車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng) 有助于降低總擁有成本

ainet.cn   2021年09月29日

       據(jù)外媒報(bào)道,對(duì)于商用中重型電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),新技術(shù)是否得到采用,嚴(yán)重依賴于其相對(duì)于替代車(chē)輛的成本。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)最新報(bào)告,嘗試通過(guò)檢測(cè)關(guān)鍵指標(biāo)——總擁有成本(TCO),闡述電池動(dòng)力或燃料電池電動(dòng)商用卡車(chē)比傳統(tǒng)柴油動(dòng)力卡車(chē)更具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的條件。


(圖片來(lái)源:NREL)

       多年來(lái),中重型卡車(chē)對(duì)運(yùn)輸部門(mén)脫碳提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。一方面,這些車(chē)輛要比私人汽車(chē)承受明顯更高的年使用量。平均來(lái)說(shuō),預(yù)計(jì)商用Class 8牽引車(chē)每年行駛達(dá)12萬(wàn)英里。此外,商用車(chē)非常重,如Class 4運(yùn)載車(chē)輛為4000磅,而Class 8牽引車(chē)高達(dá) 80000磅。總的來(lái)說(shuō),在美國(guó),盡管中重型卡車(chē)僅占車(chē)輛總量的4%,但其燃料使用量占全國(guó)的26%。而且,中重型卡車(chē)的溫室氣體排放增長(zhǎng)率,持續(xù)高于輕型車(chē)輛。然而,新的電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù),為這一關(guān)鍵汽車(chē)細(xì)分市場(chǎng)提供了脫碳途徑。
       《Class 8牽引車(chē)和Class 4運(yùn)載車(chē)輛的TCO時(shí)空分析》比較了六種卡車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù),以量化其TCO,并確定每種技術(shù)可能具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的操作場(chǎng)景。所分析的動(dòng)力系統(tǒng)包括常規(guī)柴油、柴油混合動(dòng)力電動(dòng)、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)、壓縮天然氣、燃料電池電動(dòng)和電池純電動(dòng)系統(tǒng)。
       主要研究人員Chad Hunter表示:“我們的目標(biāo)是對(duì)不同的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行量化比較,以強(qiáng)調(diào)每項(xiàng)技術(shù)對(duì)壽命的潛在影響。這項(xiàng)分析發(fā)現(xiàn),電池電動(dòng)和氫電動(dòng)力總成最早可能在2025年擁有有競(jìng)爭(zhēng)力的總擁有成本,即使是出了名的難以脫碳的Class 8車(chē),也是如此。”
       這項(xiàng)TCO研究量化間接成本,例如,由于動(dòng)力總成較重導(dǎo)致貨運(yùn)能力降低的成本,或者加注燃料或充電的時(shí)間停留成本,以及購(gòu)買(mǎi)、維護(hù)、加注燃料或充電以及駕駛車(chē)輛的直接成本。知曉這些間接成本,對(duì)于了解向零排放運(yùn)輸轉(zhuǎn)變的全部經(jīng)濟(jì)意義,具有重要意義。
 
引入T3CO:一種集成、靈活的TCO建模方法
       這項(xiàng)研究利用NREL的運(yùn)輸技術(shù)總擁有成本建??蚣埽軌?qū)ο冗M(jìn)商用車(chē)輛的整個(gè)生命周期成本進(jìn)行水平評(píng)估。T3CO借助于兩種現(xiàn)有的NREL工具,即未來(lái)汽車(chē)系統(tǒng)技術(shù)模擬器(FASTSim)和場(chǎng)景評(píng)估和區(qū)域化分析(SERA)模型,以解決中重型車(chē)輛的不同性能和經(jīng)濟(jì)需求。
       NREL的先進(jìn)車(chē)輛和充電基礎(chǔ)設(shè)施集團(tuán)經(jīng)理Alex Schroeder表示:“總擁有成本是大規(guī)模采用電動(dòng)商用車(chē)的最關(guān)鍵指標(biāo)之一。我們認(rèn)識(shí)到,商業(yè)車(chē)技術(shù)和業(yè)務(wù)將繼續(xù)發(fā)展,并有意使T3CO更加靈活、可擴(kuò)展、集成和開(kāi)放。許多利益相關(guān)者提出意見(jiàn),從而促進(jìn)其發(fā)展?!?BR>       T3CO采用端到端集成方法來(lái)評(píng)估所有成本,并在不同的技術(shù)和行業(yè)之間進(jìn)行一致的比較。

重型汽車(chē)脫碳的未來(lái)
       NREL研究人員使用新的T3CO模型,對(duì)三種不同卡車(chē)領(lǐng)域每種動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)的所有直接和間接成本進(jìn)行評(píng)估,包括Class 8長(zhǎng)途車(chē)(500-750 英里里程)、Class 8短途車(chē)(300 英里)和Class 4包裹遞送車(chē)(120 英里)。為了進(jìn)一步進(jìn)行分析,研究人員在多個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)比較動(dòng)力系統(tǒng),以說(shuō)明降低電池和氫燃料的價(jià)格,是加速實(shí)現(xiàn)中重型汽車(chē)電氣化的關(guān)鍵。Hunter表示:“我們的研究表明,未來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)在于加注燃料和充電成本管理。電力和氫燃料價(jià)格,是本報(bào)告評(píng)估電池和燃料電池電動(dòng)卡車(chē)TCO的核心因素。”
       在NREL,集成能源系統(tǒng)高級(jí)研究(ARIES)平臺(tái)將支持研發(fā),以實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步,并降低成本。Schroeder表示:“這項(xiàng)研究的重要結(jié)果之一是,有助于我們提煉未來(lái)的研究重點(diǎn)。NREL正在建立ARIES平臺(tái),其設(shè)計(jì)旨在用于提供高性價(jià)比兆瓦級(jí)充電和高通量氫燃料?!?/P>

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