卡車、貨車、商用運輸車的電動化技術已經成熟

摘要:

A 非乘用車(常見的卡車、貨車、商用運輸車等等)的LY混動車(下面簡稱大型LY混動車)更優商業價值,比乘用車的普及速度更快。

B 大型LY混動車,採用內燃發動機增程系統作為備用電源,純電里程150公里以內,配合快速充電樁使用,將大幅降低運輸耗能成本,其造車成本也會低於傳統大型燃油車。


卡車、貨車、商用運輸車的電動化技術已經成熟

圖 1 大型LY混動測試車結構框圖

如圖1、大型LY混動結構框圖跟乘用車的沒有太大差別。只是在配置上做了調整。大型LY混動車的結構可以是多種電機、發電電動機和發動機的不同位置配合。內燃發動機可以固定在車上、或者可拆卸、或者二者都有。

大型LY混動車並不改變原有大型汽車機械結構,只是從儲能部件、電量搭配、用電策略上做一些調整。

如何調整呢?儲能部件上,以鋰電池為主,柴油汽油內燃發動機增程發電為輔。在及時充電情況下,增程發電是備用電。

卡車、貨車、商用運輸車的電動化技術已經成熟

舉例說明。以解放JH6 型號重卡平臺為例。該型號平臺不同車型載重、動力、能耗均不一致。油箱容積600L或800L,油耗根據不同載重、路況,實測數據百公里在45L以內(空載油耗低於25L、標載實測在37~40L,據卡車之家論壇數據)。

卡車、貨車、商用運輸車的電動化技術已經成熟

如果這樣的JH6重卡的儲能,全部換成鐵酸鋰電池,按這個樣的續航和油耗。替換600L的油箱,需要電池組約1800度(柴油有效做功效率30%)。按照當前鋰電池密度120WH/KG,需要15噸的電池組。跟卡車載重量一樣多。這樣的差距是讓很多人覺得大型汽車、尤其是卡車無法電動化的,感到山重水複疑無路一般。而大型LY混動車的出現讓人們看到更由於燃油車的電動車卡普及的希望。

百公里卡車油耗40L以內,柴油有效做功效率30%,折算電池組電量約120度。折算電池組重量1噸。卡車平均速度通常會低於60時速,也就是說1噸120度電量足夠司機開2個小時左右。兩個小時之後,如果卡車司機能夠找到快速充電樁,以4個120KW功率給4個充電口充電。約15分鐘能夠充80%以上電量。

如果卡車上配置一個100KWe的柴油增程發動機(按柴油度電油耗195g/kW.h,需要24L柴油),所發電量直接配給電動機使用。那麼120度的電池組耗盡之前,增程發電600度。卡車續航里程500公里以上。

當卡車電池電量耗盡,找不到快速充電樁,卡車可以低速行駛,或者找到停車位置,停下來用增程發電給電池補充電量。這樣的情況下車載電池組120度+240L油箱,按最高耗油耗電的情況下,續航里程超過900公里。

作為一個載重18噸的重卡,電動化成本不過是120度鋰電池,成本在12萬元左右,損失了1噸的載重量。電動化之後的到來節油減排效果,油電差價收回,自動化駕駛,無人化價值所帶來的經濟收益或許能夠彌補電池電量成本。

本文所寫的大型LY混動車,實際上是原原本本的增程卡車,只是輕量化了一個發電機的重量。

本文的出發點、創新在於電能的配置、使用方法上如何才是最優的。提出靠降低電池組電量、及時快速充電補充電量,將增程系統作為備用電力、或者沒有充電條件的地方作為主動力、充電樁等策略。使得大型LY混動車性能更優與傳統燃油大型車。作為載重達18噸的重卡都能非常有商業價值地電動化、可以相信所有的大型汽車都具備電動化的商業條件了。

按網絡數據不同噸位貨車、卡車、商用車的油耗不同(2噸、5噸、10噸貨車(柴油機)百公里的耗油量大約為8L、12L、17L左右),調整電動機、增程發動機、發電機、電池組電量的參數。可以使得大多數大型汽車電動化。百公里油耗越低的載貨車,改為LY混動貨車的難度更低,收益回報更快。

以百公里油耗8L柴油的載重2噸貨車為例,按150公里純電續航里程,需要搭載電池量在24度以內。電池成本2.4萬,重量在200公斤。電池成本通過油電差價的回報期不超過2年或3~5萬公里.

在行駛2個小時左右的路程,司機休息15分鐘並同時補充電池電量,給油箱加柴油的情況下。大型LY混動車有可能,快速取代傳統燃油大型汽車。

紙上造車I:大型LY混動車將取代大型燃油汽車--光液之三十 作者介紹:lightyear,從事生物質發電研發設計工作,電氣自動化專業。首先提出將電動車、生物質、太陽能三者有機結合起來,構成一個新的能源利用體系。因lightyear所提的概念還不被認可,只能獨自一人想辦法實現這些想法。(未經許可,請勿轉載)


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