В США используется около 3,7 миллиона большегрузных автомобилей, которые перевозят товары по всей стране. Обычно они приводятся в действие дизельными двигателями, которые шумят и имеют серьезный уровень выбросов. По данным IDTechEx, несмотря на то, что на мощные дизельные двигатели грузовиков приходится всего 9% мирового парка автомобилей, они составляют 39% выбросов парниковых газов в транспортном секторе и около 5% выбросов CO2 от ископаемого топлива.
Но вскоре это может измениться. Для тех, кто в автомобильном мире пытается убедить босса в том, что изменение климата является важным стратегическим вопросом для бизнеса, происходит нечто важное: компании стремятся к «зеленым долларам», деньгам, потраченным на сокращение загрязнения и отходов, и, поступая так, они также демонстрируя заботу об окружающих.
В течение следующего года количество различных грузовых автомобилей с нулевым уровнем выбросов значительно увеличится. Такие производители, как Ford, GM, Peterbilt, Tesla и Volvo, инвестируют в полностью электрические грузовики, а Daimler, Hyundai и Toyota работают над автомобилями на топливных элементах.
Tesla
Например, производитель электромобилей Tesla планирует производить модель Semi и имеет предварительные заказы от таких гигантов, как Anheuser-Busch, DHL, FedEx, JB Hunt Transport Services, PepsiCo, UPS и Walmart (рисунок ниже). Tesla Semi класса 8 будет выпускаться с пробегом на 300 и 500 миль (480 и 800 км). По заявлению компании, Semi будет разгоняться от 0 до 60 миль в час за 20 секунд (от 0 до 100 км / час) при полной нагрузке в 40 тонн. Он сможет поддерживать эту скорость при подъеме на 5% уклон.
В последнем отчете о прибылях и убытках Tesla генеральный директор Tesla Илон Маск сказал, что Semi готов к производству — все инженерные работы уже завершены, — но автопроизводитель не сможет добиться серийного производства, пока компания не нарастит производство 4680 аккумуляторных элементов. Компания рассчитывает начать поставки Tesla Semi где-то в этом году.
Kenworth
Новый Kenworth T680E с нулевым уровнем выбросов является первой аккумуляторно-электрической моделью класса 8 производителя грузовиков за его 97-летнюю историю. Расчетная дальность поездки Kenworth T680E составляет 150 миль (250 км), в зависимости от приложения. В нем используется быстрое зарядное устройство постоянного тока CCS1 с максимальной мощностью 120 кВтч, а время зарядки составляет 3,3 часа. Kenworth T680E обеспечивает непрерывную мощность в 536 л.с. и максимальную мощность до 670 л.с. плюс крутящий момент 1623 фунт-фут (2200 Нм).
Peterbilt
Модель 579EV компании Peterbilt теперь доступна для заказов клиентов, а старт производства ожидается во втором квартале 2021 года. Полностью интегрированная электрическая трансмиссия в модели Peterbilt 579EV использует литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи с терморегулятором, чтобы обеспечить запас хода до 150 миль (250 км). При использовании в сочетании с рекомендованным быстрым зарядным устройством постоянного тока аккумуляторные батареи заряжаются за 3-4 часа, что делает Peterbilt 579EV хорошо подходящим для региональных перевозок.
Volvo
Volvo Trucks представила свой грузовик с нулевым уровнем выбросов VNR Electric в конце 2020 года. VNR Electric имеет запас хода 150 миль (250 км) и скорость до 65 миль в час (105 км / ч) на шоссе. Он разработан для клиентских приложений и ездовых циклов с городским и региональным распределением. Грузовик выпускается в трех моделях: одиночный грузовой автомобиль; тягач 4х2; и тягач 6х2. По данным компании, в нем используются литий-ионные батареи емкостью 264 кВтч, которые могут заряжаться до 80% за 70 минут.
Daimler
Daimler, крупнейший производитель грузовиков в мире, теперь поставляет грузовик Freightliner eCascadia Class 8. В eCascadia, когда водитель нажимает педаль акселератора примерно на половину (50%), контроллер трансмиссии сначала проверяет другие компоненты, чтобы определить, является ли передача 50% крутящего момента на электродвигатель безопасной и эффективной для системы.
Если все требования соблюдены, контроллер трансмиссии «позволяет» инвертору получать энергию от батареи и отправлять ее на электромоторы, чтобы удовлетворить потребность водителя в 50% крутящем моменте. Если контроллер трансмиссии определяет, что передача 50% крутящего момента не рекомендуется (если грузовик неподвижен или движется медленно), он снизит крутящий момент до необходимого уровня, например, 30%.
Разработанный для eCascadia, полностью электрический Detroit ePowertrain использует электрическую трансмиссию eAxle. Благодаря интеграции электродвигателя, трансмиссии и специальной электроники в компактный блок, eAxle может напрямую приводить в действие колеса грузовика.
Detroit ePowertrain предлагает две модели Detroit eAxle. Установка с двумя двигателями имеет максимальный крутящий момент 23000 фунт-футов (31183 Нм) и максимальную мощность 360 л.с. Конструкция с одним двигателем обеспечивает максимальный крутящий момент 11500 фунт-футов (15591 Нм) и максимальную мощность 180 л.с.
General Motors (GM)
GM входит в игру по «доставке» электрических грузовых автомобилей через новое бизнес-подразделение под названием BrightDrop, чей электрический грузовик EV600 появится на дорогах в конце 2021 года для своего первого клиента, FedEx.
EV600 от BrightDrop — это легкий электрический грузовой автомобиль, специально созданный для доставки товаров и услуг на большие расстояния. Возможности EV600 включают:
- EV600, работающий от аккумуляторной батареи GM Ultium, рассчитан на пробег до 250 миль (400 км) при полной зарядке.
- Пиковая скорость заряда для запаса хода в 170 миль (275 км) пробега электромобиля всего за час за счет быстрой зарядки постоянного тока мощностью 120 кВт.
- Грузовое пространство более 600 кубических футов (185 метров кубических).
- Доступен с полной массой автомобиля (GVWR) менее 10 000 фунтов (4 500 кг).
Стандартные функции безопасности включают в себя: систему помощи при парковке спереди и сзади, автоматическое экстренное торможение, предупреждение о лобовом столкновении, индикатор пройденного расстояния, торможение при обнаружении пешехода, систему удержания полосы движения с предупреждением о выезде с полосы движения, автоматический дальний свет IntelliBeam и камеру заднего вида HD. Дополнительные функции безопасности и помощи водителю включают в себя: торможение при перекрестном движении назад, помощь при рулевом управлении в слепой зоне, автоматическое торможение при езде задним ходом, HD Surround Vision, предупреждение о пешеходах сзади и улучшенное автоматическое экстренное торможение, среди прочего.
BrightDrop рассчитывает сделать EV600 доступными большему количеству клиентов в начале 2022 года.
Ford
Автогигант Ford ворвался в новый сектор рынка электромобилей с планами разработать полностью электрическую версию своего грузового фургона Transit, выход на рынок которого начнется в конце 2021 года. Ожидается, что автомобиль будет иметь запас хода в 126 миль (200 км). Исследования, основанные на внутренних данных компании, показывают, что среднестатистический дальнобойщик проезжает 74 мили (120 км) в день, что находится в пределах прогнозируемой дальности действия электрической версии транспортного средства.
Rivian
В прошлом году Rivian получила огромный заказ на 100 000 полностью электрических автофургонов от гиганта Amazon. Пока вы читаете это, Amazon начала тестирование первой партии своих электрических автофургонов Rivian Automotive в Лос-Анджелесе. Rivian ожидает, что первые фургоны будут доставлены для Amazon во второй половине 2021 года, в общей сложности 10 000 автомобилей будут введены в эксплуатацию к концу 2022 года, а полные 100 000 — к 2030 году.
Электрический топливный элемент
Время и запас хода являются важными факторами при эксплуатации большегрузных автомобилей. В этом отношении водород является подходящим топливом для грузовиков большой грузоподъемности, так как обеспечивает короткое время дозаправки (примерно такое же, как наполнить бак дизельным топливом) и поездки на большие расстояния, одновременно предлагая решение с нулевым уровнем выбросов.
Daimler представила концептуальный грузовой автомобиль на водородных топливных элементах под названием Mercedes-Benz GenH2, заявив, что он сможет проехать до 621 мили (1000 км) на одном баке. Сообщается, что серийная версия GenH2 Truck будет иметь полную массу 40 тонн и перевозить полезную нагрузку в размере 25 тонн. Два резервуара с жидким водородом и система топливных элементов сделают эту полезную нагрузку возможной и на большие расстояния и, следовательно, составляют основу концепции GenH2 Truck.
Daimler Trucks предпочитает использовать жидкий водород (LH2), потому что в этом состоянии энергоноситель имеет более высокую плотность энергии по отношению к объему, чем газообразный водород. В результате баки грузовика на топливных элементах, в котором используется жидкий водород, намного меньше и из-за более низкого давления значительно легче. Это дает тягачам больше грузового пространства и большую массу полезной нагрузки. В то же время можно перевозить больше водорода, что значительно увеличивает дальность поездки грузовиков.
Тягачи GenH2 начнут испытывать заказчики в 2023 году, а серийное производство прогнозируется во второй половине этого десятилетия.
General Motors присоединяется к другим автопроизводителям, таким как Toyota, в разработке технологии водородных топливных элементов для грузовых перевозок на дальние расстояния. GM сотрудничает с производителем грузовиков Navistar и поставщиком водорода OneH2, чтобы разработать полную систему для дальних перевозок с нулевым уровнем выбросов в Соединенных Штатах.
«Фуры» будут работать на водороде, а не на батареях, что устранит необходимость в зарядных станциях на длинных маршрутах грузовиков.
Navistar International Corp будет использовать два силовых куба на топливных элементах GM Hydrotec для питания своего грузового электромобиля на топливных элементах International RH Series. Каждый силовой куб Hydrotec содержит более 300 водородных топливных элементов, а также системы управления температурой и мощностью (рисунок ниже).
Грузовые автомобили на водороде поступят в производство в конце 2023 года, как модель 2024 года. Расчетный запас хода составляет более 500 миль (800 км) , при этом время заправки водородом составляет менее 15 минут.
В конце прошлого года Toyota объявила о сделке с производителем грузовиков Hino о совместной разработке грузовиков на водородных топливных элементах для Северной Америки. Ожидается, что первый демонстрационный автомобиль прибудет в первой половине 2021 года. Компании будут использовать недавно разработанное шасси серии Hino XL с технологией топливных элементов Toyota.
Корейская Hyundai работает над своим водородным топливным элементом Xcient, который можно заряжать за 8-20 минут на одной зарядке при давлении в баке 350 бар. По данным компании, грузовики Xcient имеют аккумуляторную батарею емкостью 73,2 кВтч (24,4 кВтч × 3) и запас хода около 400 км на одной зарядке (в конфигурации 4 x 2 при буксировке 18-тонного прицепа). Электродвигатель (максимальная мощность 350 кВт) создает крутящий момент за счет электроэнергии, подаваемой от аккумуляторов.
Государственная поддержка
Совет по воздушным ресурсам Калифорнии (CARB) в прошлом году принял постановление о передовых «чистых грузовиках», согласно которому производители тягачей и других видов грузовых авто должны переходить с дизельных двигателей на электрические с нулевым уровнем выбросов, начиная с 2024 года. К 2045 году каждый новый грузовой автомобиль, проданный в Калифорнии, будет иметь нулевой выброс. Начиная с 2024 года производители коммерческих грузовиков должны продавать «фуры» с нулевым уровнем выбросов в процентном отношении к их годовым продажам в масштабах штата.
Президент Байден объявил, что его администрация планирует заменить парк автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, принадлежащий федеральному правительству, на электромобили, произведенные в США. По данным Управления общего обслуживания США (GSA), федеральный парк насчитывает около 650 000 автомобилей, из них около 100 000 автомобилей средней грузоподъемности и 40 000 большегрузных автомобилей.
Оставьте комментарий