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柴油重卡5分钟实现电动化

来源:汽车商业评论(钱亚光)2月16日 10:08

撰文 / 钱亚光
编辑 / 孟 为
设计 / 赵昊然
来源 / Electrek, Commercial Carrier Journal, Transport Topics, American Journal of Transportation
作者 / Jo Borrás, Alex Lockie,Keiron Greenhalgh

据非营利组织Calstart称,运输业是美国最大的温室气体来源,商业卡车和车队占美国所有温室气体排放量的6.7%,而卡车、公共汽车和货车的排放量占汽车排放量的29%。

在重卡领域实现零排放难度非常大。首先,电动重卡价格昂贵,是柴油卡车的两三倍,高达几十万美元;其次,美国充电设施匮乏,美国能源部的数据显示,美国只有9座快速充电站能够为重型卡车提供服务,而且电动重卡充电时间漫长;第三,电动卡车的电池尺寸大、重量高,这会严重影响车辆的运载能力;第四,传统重卡保有量极大,要想全部电气化不仅需要更多的技术创新,也需要漫长的置换和淘汰时间,

因此,在美国道路上行驶的电动汽车超过400万辆,但其中只有不到1000辆是重型电动卡车。

卡车制造商认为,在充电设施如此匮乏的情况下,不能指望他们销售纯电动卡车。电动卡车需要的充电桩功率极大,因此需要更大的电网连接。许多公用事业公司必须升级老旧的配电线路、变压器和其他设备,以便能够同时为多辆卡车充电。

最近,一家总部位于加州旧金山的名为Revoy的初创公司,提供了一个有趣的过渡解决方案。这家成立于2020年的公司研发出一种叫作Revoy EV的电动驱动装置,可以安装在车头和半挂车之间,5分钟之间就可以将Class 8柴油重卡迅速转换为混合动力重卡,而无需对牵引车进行任何更改,同时提高燃油经济性和减少排放。

Revoy的首席执行官兼创始人伊恩·拉斯特(Ian Rust)说:“目前用电池和电动机完全取代柴油发动机的方法,对于我们经济中如此关键和未得到充分重视的部分来说,过渡太突然了。与柴油重卡相比,电动重卡的购买费用和充电费用更高,也没有司机停下来几个小时充电。”

不改原车,秒变混动

Revoy EV体积和牵引车车头差不多大小,里面装有525千瓦时的磷酸铁锂电池,447千瓦的电机,重量约为2.2万磅(约9.98吨),续航里程为250英里(约400公里),能耗在90千瓦时/100英里(56千瓦时/100公里)。

作为独立运动部件,Revoy EV的挂钩与牵引车的第五轮(连接拖车的耦合器部分,也称牵引鞍座)相连,然后牵引车要拖的半挂车会连接到Revoy EV的第五轮上,Revoy EV通过ECU上的人工智能,把牵引车、Revoy EV和半挂车三部分组合在一起前行。

Revoy EV采用中置电机驱动,动力通过传动轴输出动力到后桥,可以提供更大的扭矩,改善车辆起步、加速和爬坡性能,并且减速时可以进行动能回收,为电池充电延长续航里程。

在开发过程中,Revoy EV搭载了高精度运动传感器,通过智能自动校正功能,保持与柴油牵引车的同步,并且实现对车身姿态的感知控制,避免主挂折叠、强风翻滚、冰雪侧滑等故障和不利驾驶条件影响。额外制动系统可施加更多制动,缩短刹车距离,让车辆更安全地行驶。倒车时,Revoy EV会通过智能计算和态势感知来自动调整,保证停车成功。

Revoy EV参与驱动车辆,不但改善了动力性能,还让柴油发动机只在效率最高的转速区间才运行,从而将燃油效率从6-8英里/加仑(39.2-29.4升/百公里)提高到20-35英里/加仑(11.76-6.72升/百公里),减少了70%-80%的排放,并有可能为货主每年每辆卡车节省高达2.5万美元的燃料成本。

这种卡车看起来非常有吸引力,因为它几乎可以把任何重卡都变成混合动力,节约大量油费,并大量减少碳排放。相比于电动重卡整车的方案,它似乎好得太多了,如果能够全面推开,几乎可以一举解决商业运输碳排放的问题,还能节约大量的能源费用,值得在全世界的推广。

但目前来看,这家公司的盈利能力实际还不明朗,他们并没有透露一辆Revoy EV的成本是多少,换车站等一系列的基础设施需要多少费用,营运和维修维护成本又是多少。

以租代售的运营方式

实际上,这种模式解决的是电动重卡的两大难题,续航里程和充电时间,最大限度地方便了司机,所以可能真能成为重卡电动化的一条新路。

拉斯特说:“我们为车队提供一条真正与众不同、更好、更容易的电动化道路。我们提供的是一项服务。”

Revoy EV算是一个“模块化”设计,它并不改变柴油重卡的结构,没有将电池和电机集成到柴油重卡中,这样使用更加灵活,价格也更加便宜,因为Revoy EV并不需要卖给卡车司机,而是租给司机。

Revoy会在固定线路上建换车站,里面准备一系列的Revoy EV,重卡司机到了后都不需要下车,就有服务人员解开你的半挂车,拖来满电的Revoy EV装上,三五分钟后司机就可以直接出发了,然后到下一个换车站卸下Revoy EV交钱走人,或者换上新的Revoy EV,奔赴更远的旅程。

Revoy EV是如何赢利的呢?拉斯特表示,卡车司机无需预先支付任何费用,而是按照节约的燃料费来支付,客户按英里付钱。“我们向他们收取节省的柴油费用,以及剩余的柴油费用”。简单来说,就是大家对节约的燃料费分成,具体比例是什么,目前暂时还不清楚。

Revoy EV只是在换车站之间来回穿梭,没有它的时候,卡车可以继续用柴油发动机正常行驶。拉斯特说,“更换Revoy EV的做法有很多挑战”,比如缺乏通用的电池和交换接口,还有在换车站需要准备重型起重机。

如果永久性地将车辆做成电动的,额外的重量会影响行驶里程,而且在驱动轴和转向轴上安装沉重的电池也要考虑行驶的机动性和安全。而Revoy单元的第五轮被放置在三个部分的几个轴上,将重量分散开来,行驶时操控更加顺畅。

因为美国规定Class 8牵引车和挂车总质量不得超过80000磅(约36吨),所以Revoy EV接近22000磅(约10吨)的重量,就减少了重卡的货运量。

对此,拉斯特表示,22000磅的限制重量“不算什么”,坚称对实际客户的有效负荷影响为零。该公司调查后发现,高速公路上跑的货车并不是每辆都满载,大约有64%的车辆插上Revoy EV后仍可合法行驶。其实Revoy算计的是利用浪费的运力。

已经进入实测阶段

自1月初以来,Revoy公司一直在与试点客户一起使用Revoy EV,但拉斯特拒绝透露客户的身份。他说:“我们已经制造了四辆Revoy EV,其中三辆正在一条商业示范线路上运载活载荷。”

试点客户经营着一条在圣安东尼奥、达拉斯和阿肯色州之间行驶的货运线路,只在常规运输业务的一部分中使用Revoy EV。到目前为止,Revoy EV在研发中已经行驶了1.8万英里(约2.9万公里)。

目前,Revoy在德克萨斯州和阿肯色州运营着两个换车站,它有车队客户,车队司机可以进入换车站,Revoy的服务员会迎接他们,并更换用尽电的Revoy EV。

Revoy计划在加利福尼亚州和俄勒冈州也设立换车站,并与这些长途路线的主要车队签订了合同,拉斯特说,“我们更喜欢在一致的位置上保持一致的数量。”

最后的组装在加州南部旧金山市进行,从第一次订购到交货,组装需要五个月的时间,该公司目前的年生产能力是两位数。Revoy EV还有一款800千瓦时的长续航版本将于5月推出。