新能源重卡发展综述

王 勇

贵州鸭溪发电有限公司

摘要：面对越来越大的能源和环保压力，新能源产业的发展成为汽车和能源部门转型和现代化的全球战略。政策支持、市场需求和技术进步促进新能源市场的发展，新能源技术的发展在国内外重卡方面取得了一定进展。本文介绍了新型重卡的技术发展。

关键词：新能源重卡；技术路线；主要产品

国内外商用车辆所使用的大部分新技术都用于能耗相对较低的城市客车。环保的影响是显而易见的，因为它在城市中使用，不应低估重型货车对空气污染的影响。根据中国环境部发布的《机动车环境管理年度报告》，重型车辆的排放量仅占车辆量的3%，其中CO和HC占排放量的五分之一，NOX和PM总排放量分别为50%和50%。为此，必须加快重卡中使用新能源，以减少排放和污染。

一、混合动力重卡

1.混合动力重卡的技术。自新能源工业发展以来，混合技术最为成熟、成本最低。混合系统目前包括串联、并联和混联式。并联式系统由传统内燃机系统和发动机驱动系统组成。发动机、电机和变速器结合不同的动力模型，满足不同的行驶条件，能耗高，目前主要在国内外使用的混合动力汽车采用并联混合动力传动系统。系统技术如此成熟，以使旧动力系统的布局、简单结构、重量、低成本和高稳定性达到最大化。

2.重卡产品。①国外现状。在日本和欧洲更早发展，欧洲汽车制造商重视混合动力。日本在混合动力汽车的开发上投入了大量资金。此外，不应低估近年来混合动力在北美市场的快速增长。（2）国内情况。我们国家的混合动力重卡研究是薄弱的。在国内，混合动力重卡关于新车的通知318批新车公告。混合动力牵引车V 6×4青汽解放悍，具有261kw柴油机和75kW永磁功率。混合动力牵引车6×4东风，柴油机343kw。中国重汽插电式HOWO 6×4混合动力自卸车，柴油机276KW和40kWh额定功率储能电池。混合重卡和环境压力之间取得了平衡，特别是在中长途运输中。我国目前的补贴政策只对混合动力卡车提供补贴，对纯动力重型卡车和燃料电池没有指导方针，混合动力重型卡车的发展稍有减缓。

二、燃料电池重卡

1.重卡燃料电池技术现状。目前，重卡车辆有三个主要技术途径:增程式、混合功率以及全功率模式。增程方案主要用于燃料电池功率与车辆功率之间的较大差距；它是最需要燃料电池的全功率模型，其额定功率远远高于或接近于整个车辆的最大功率；混合模式介于两者之间。在燃料电池功率进一步增加之前，混合模型应用最广泛。目前，燃料电池车辆已基本完成燃料电池系统、电力系统和综合车辆的整合和开发，并已进入商业示范阶段。燃料电池的重量增长仍然有限，原因是系统功率低，车辆储存氢的能力不足。进一步发展的重点是更新关键技术、建造氢基础设施、促进示范作业等。

2.主要重型燃料电池产品。⑴国外情况。丰田FCET氢卡车是丰田和肯沃斯共同开发的，使用丰田燃料电池系统(TFCs)，两个114千瓦燃料电池，电池续航时间为480公里。用于港口及其周边地区的集装箱运输。(2)内部情况。中国重汽推出了氢气港口牵引车作为中国第一款重卡产品。车辆使用增程式的技术通道，低功率燃料电池是高容量燃料电池，燃料电池产生的电力只能用于动力电池。江陵重汽威龙4×2型拖拉机氢气，车辆技术路线采用混合动力模式，燃油电池系统功率95 kw；大型游戏发射6×4燃料牵引车，电池系统功率87kw。红岩8×4燃料电池卸料车使用混合路线；陕汽配备120kw燃油电池系统的x5000型重型汽车。重卡燃料电池车辆是发展新型重卡能源车辆的重要方向，目前正处于起步阶段。重点关注基本部件、系统集成和关键材料等技术领域，以促进大规模示范燃料电池重卡。

三、电动重卡

1.效率更高。电动汽车理论上比普通内燃机更有效。当前效率最高的内燃机热量为40%，60%的剩余被热或摩擦浪费。大部分发动机可以输送90%的能量作为能源，这是内燃机的明显优势。当然，电动汽车在实际行驶中，由于行驶条件和寒冷天气等外部因素，效率可能会大大降低。同时，电池组的重量不会像油箱那样，因为它比油箱更重、更复杂。电动汽车作为交通工具，必须配备额外的电池，以确保足够的里程，这需要大量的空间和增加车辆的重量。

2.促进能效和减少排放。用纯电动汽车替换传统汽车对于能源危机、节能和减少排放至关重要。一方面大幅减少对化石燃料的依赖，另一方面减少车辆排放。关于能源转换和减排，纯电动汽车有更大的发展空间。目前重型卡车是造成车辆尾部空气污染的主要原因。数据显示，排放量约为500辆公共汽车。因此，控制排放很重要。一些专业人士指出，重卡可以带来巨大的节能和减排。据估计，中国100万辆重型卡车，整个电动化后减少了3亿辆国产汽车的颗粒物排放。

3.降低操作和维护成本。重型内燃机消耗大量低速燃料，而重卡则可大幅降低车辆的操作和维护成本。

4.某些地区的里程利用不足可以避免不便。纯电动乘用车最大的缺点之一是续驶里程有限，最适合于某些情况和地区，以便充分利用纯电动汽车的优点，同时避免续驶里程不足的问题。使用的大部分重卡以低速运行，有限行驶里程，并且容易加载，如港口使用的纯电动重卡工作场景所示。

5.推广研发。近年来，由于我国新能源技术越来越多，电池成本降低，商业模式不断创新，国家加快了柴油卡车的污染控制，推动了新型能源的开发和推广。但是，关于发展瓶颈，由于载重量大、卡车电池大容量以及长途运输的经济性影响，增加卡车自重。因此，与纯电动汽车和电动汽车相比，电动汽车的开发和普及更加困难。一些产品目前在市场上占有一席之地。目前，一汽、东风和汽车制造商以及一些工程机械公司正在努力推广电动重卡。与支持电动汽车的政策相比，电动卡车的技术普及和市场推广取决于公司的技术基础和通信手段。当前，纯电动重卡的通用速度正在加快。最近，一汽解放向北京市道路桥梁J6P8 x 4型提供了纯电动重卡，中国重汽向天津港提供了纯电动无人驾驶豪沃T5G 6×4第二批货，完成了首批换电重卡。与此同时，机动地图在不断发展。例如，世界各地的牛仔首次推出电动汽车汽车系统(eDMT)。它从双驱动、主动压力优化、连接速度、多模态动态协调控制等技术开始应用于许多卡，导致运动重量的快速发展。EMAT-20000四冲程变速器，用于业界首款纯电动、混合动力和增程车型新型节能卡车。

6.未来将进一步扩大。发动重卡的先进电卡驱模用于要求高速度和大扭矩的低速运行。未来的应用程序越来越大。当然，纯电动重卡有这些优点，但范围有限，续驶里程局限，车辆被几个充电电池损坏，产品可靠性需要提高，价格上涨，充电慢等。

四、电动重卡推广缺点

1.自重大电动卡车。无论是轻型电动汽车还是重型汽车，自重大都是当今电动卡车无法解决的问题之一，因为它们主要侧重于电力输出，而且车上安装了大量电池以确保其保证续航。仅最近发布的纯电动牵引车的重量就为12.2吨，而同类柴油车辆的重量约为8.1吨。

2.充电是一个大问题。尽管我们大力推动电动汽车市场，但充电是一个大问题，然而，为电动卡车准备的充电桩很少，大部分用于电动汽车。因此，快速充电不起作用，但使用普通家用电器需要较长的充电时间。高速公路上的充电桩普及也有所欠缺，由于可用的部队数量有限，没有卡车专用电池，虽然很难充电，但对轻卡和VAN车型还算好，但对纯电动重卡却很不友好。因此，电动卡车只有在充电问题得到解决的情况下才能“路”可走然，这项花费的费用也很高。

3.车辆价格贵。电动卡车由于数量少，生产成本高，价格仍然很高。总之，昂贵的是电池。由于价格高，将在该国许多地区提供补贴，补贴的确切数额取决于补贴的模式和比例。然而，最后购买电动卡车的费用仍然很高，许多人不敢考虑支付这一费用。

4.保养费用高。开车时难免会发生刮碰等事故。如果事故损坏了电池组，维修费用很高。此外，随着电池寿命的延长，电池性能将不可避免地降低，甚至可能导致电池电量损失、异常充电和续航减少。最好的解决办法是更换电池组，但更换价格几乎等于另一辆汽车的价格。因此，高昂的维修和更换费用是发展电动卡车的障碍之一。

总的来说，我国新型重卡仍处于起步阶段，根据各自的技术途径，发展适合不同的应用领域。简而言之，纯电力是为短期使用而设计的，对纯电动的需求在环保要求较高的地区得到了更明确的界定。混合动力非常适合于复杂工况的城市条件。除其他外，通过出勤率和可持续性，混合动力比其他新形式的能源发挥更大的作用。

参考文献：

[1]李斌.新能源商用车的发展现状及趋势分析[J].北京汽车,2019.1.

[2]郑荣.浅谈新能源商用车发展趋势[J].重型汽车,2019.2.

[3]张笔.重型混合动力商用车的发展与研究[J].重型汽车,2019.1.

[4]朱得.混合动力汽车技术[M].北京:机械工业出版社,2019.12.