为什么说纯电动卡车代表着货运行业的未来？

关于新能源转型的技术路线，目前欧洲商用车企业已经分成两派，一派是看好氢燃料电池技术，另一派则看好纯电动卡车。旗下拥有斯堪尼亚、曼恩的大众Traton集团显然倾向于后者。近期，该集团再次发文强调，纯电动卡车才是行业的未来。全文编译如下。

电动汽车在货运领域发展势头强劲。这就产生了关于最通用的动力总成技术路线的问题。对于许多行业观察家来说，纯电动卡车仍然是第二选择，但仔细观察会发现，在大多数情况下，纯电动卡车才是物流行业的最佳解决方案。

如今，可以肯定的是，公路货运的未来是电动的。由于二氧化碳排放量高，欧洲大约600万辆柴油卡车中的很大一部分将不得不尽快被零排放汽车取代。这将有利于环境和我们的城市，因为电动机比柴油发动机更清洁、更安静。在这种情况下，燃料电池通常被认为是为电动系统提供动力的理想解决方案，但就汽车而言，这是一项已经被淘汰的技术。那么，为什么长途运输领域对这项技术还充满热情呢？这种观点经常是由代表氢工业进行的研究所形成的，或者由于过时的假设而低估了电池的潜力。现在该是澄清许多误解的时候了。

如果想要效率，你需要一辆纯电动卡车

与氢气等替代品相比，纯电动汽车的效率要高得多。这是复杂的生产过程的结果。氢气必须使用电能制造，然后冷却或压缩以进行运输，然后才能用于在燃料电池中再次发电。

电池的这一优势也对发电设施的建设产生了积极的影响。由于电池具有更高的能源效率，一个风电场的电力可以为电动卡车提供三倍于其氢当量的电力。即使可再生能源生产的波动性很大，这种不平衡也无法弥补。为电动卡车供电的太阳能和风力发电场将要少得多，因为它们中的大多数将在电力相对过剩的白天充电，或者是在下午和晚上。

在大风或晴天，它们甚至可以通过使用多余的能量进行充电来支持能量转换。这将减轻电网的压力，并允许将能源出售而不是费力地出口。此外，电池的排放可以在几个月内得到补偿，很快就可以回收电池中至少90%的宝贵原材料，这将进一步改善其碳足迹。从整体上看，电池技术比燃料电池更环保，也节省了纳税人的钱。“即使采用现有的能源结构，也很少有其他措施能够像引入电动卡车那样通过如此小的投资大幅减少二氧化碳排放量，” TRATON集团负责替代动力系统和自动驾驶战略的Andreas Kammel表示。

绿色氢的短缺

尽管如此，氢将在未来发挥重要作用。在钢铁生产等难以脱碳的行业，它可以为实现可持续发展做出重大贡献。在交通运输领域，燃料电池汽车在偶尔有不规则长距离需求的使用中也具有竞争力，在这种情况下，电池在短暂的休息时间或充电基础设施不发达的地区无法足够快地充电。在以较低成本获得绿色氢气的地区，例如北海风电场或氢气进口港口附近，使用氢气卡车也可能是值得的。

然而，对于运输部门的大多数应用，尤其是那些经常、密集使用的应用，如卡车运输中常见的那样，电池是更好的选择。这部分是由于绿色氢的可用性有限。绿氢是使用清洁电力生产的，这意味着在其生产过程中不会形成二氧化碳等碳排放副产品。然而，绿色氢的生产量还不够，这种情况在未来几年内不太可能有显着改善。仅工业应用的需求就将超过目前规划的 2030 年当地绿色氢的全部产能。这意味着燃料电池卡车将不得不与某些无法以其他方式脱碳的行业竞争有限的绿色氢供应。相比之下，电池电动卡车可以使用现有的能源网络，并从充电基础设施的不断扩大中受益。

纯电动在长途干线上也更具成本效益

对于运输公司来说，这次讨论的决定性因素是当前的能源价格。在卡车的整个生命周期中，燃料成本将比购买价格高出许多倍。例如，根据一些乐观的研究，可以在北非的混合太阳能和风力发电厂以每公斤1至2欧元的价格生产绿色氢，然后通过管道将其泵送到中欧。然而，即使在这些理想条件下，运输和转换成本也必须与加油站的制造成本（包括利润）一起添加到制造成本中。这将导致消费者付出的价格至少为3到4欧元。

从长远来看，可能还会增加目前适用于柴油和电力的那种收费和税收。“与氢相比，商业发电在几乎所有用途中都便宜得多，” Andreas Kammel说。当专注于体积敏感的货运负载时，这在长途运输中最为明显，甚至对于许多重量敏感的运输也是如此。“由于卡车的使用如此密集，只有当加氢站的氢气价格降至每公斤3欧元左右或更低时，才能实现两种替代方案的成本平价，这是一个雄心勃勃的目标，至少与欧盟的平均水平一样。 ”

充电时间不是问题

反对电动卡车的主要论据之一是充电时间对于运输公司繁忙的时间表来说太长了。虽然一辆氢燃料卡车可以在10分钟内充满，目前为一辆纯电动卡车充电需要一到两个小时。然而，到2025年，这个时间应该已经下降到只有45分钟。“欧洲的长途司机必须在四个半小时的驾驶时间后强制休息45分钟，”Kammel 说，“只要有必要的基础设施，电动卡车的电池就可以在这个休息时间充电，而不会浪费司机的时间，同时充电速度仍然足够慢，不会对电池造成很大的压力。”

但未来自动驾驶会发生什么？在这种情况下，氢气卡车似乎也具有优势，因为它们的加注时间更快，至少乍一看是这样。但这是一种误解，因为在L4级或以上的自动驾驶卡车中，没有驾驶员在驾驶，这意味着在充电期间不会产生人工成本，因此充电时的停机成本非常低.可能纯电动卡车多年来的行驶里程比氢卡车略短，但磨损也较小，因此使用寿命更长，折旧率更低。

很明显，自动驾驶并没有为燃料电池卡车带来任何可以弥补其较高能源成本的优势。事实上，恰恰相反。“一旦道路上有自动驾驶卡车，与静止相关的成本将变得几乎无关紧要，”Andreas Kammel说。“与此同时，能源成本和间接费用将变得更加重要，因为车辆将被更加密集地使用，并且可以设计成更长的使用寿命。”

电动卡车有效载荷能力不会降低

在关于零排放动力系统的讨论中经常听到的另一个论点是，目前重约4吨的电池太重了。的确，氢动力卡车的驱动系统要轻得多，即使是两吨重的柴油动力系统，其重量也只有电动卡车的一半。然而，欧盟已将零排放驱动卡车的车辆总重量增加了两吨。因此，与柴油卡车相比，纯电动卡车的有效载荷减少将很小甚至不存在，只要它们具有正确的车轴配置。

此外，许多卡车在不受重量限制的用途中使用，例如，主要运输电子商务包裹的卡车很可能在其重量限制之前达到其体积阈值，因为其大部分货物由轻质包装材料组成。未来，还可以通过进一步提高电池组的能量密度来降重。

未来属于纯电动卡车

总而言之，就能源效率、能源价格和能源可用性而言，纯电动卡车是道路运输最有效的解决方案。

在长途干线上经常密集使用的情况下尤其如此。即使氢气可以广泛使用并且可以廉价进口，整体情况也不会发生巨大变化。事实上，从整个系统的角度来看，这也将导致在电力需求高的时候通过重新转换来降低电价。与此同时，充电时间和有效载荷的持续改进将进一步减少纯电动卡车现有的便利性缺点。此外，电池技术的应用越来越广泛。例如，全球越来越多的城市正在投资电动巴士，由此产生的专业知识将有利于电动卡车的发展。随着电池技术的成熟以及充电基础设施的吞吐量和利用率水平的提高，成本效益增加，电池卡车的便利性更接近于氢燃料车的便利性。然而，对于某些特定应用，氢气将是一种补充解决方案，但一些小众应用除外。“鉴于这些优势，纯电动卡车不仅是2020年代的主要解决方案，而且在2030年代及以后更是如此，”Andreas Kammel 说。