Opazovanje v tujini|Opazovanje razvojnega trenda ameriških tovornjakov iz načrta Super Truck
Ameriško ministrstvo za energijo je nenehno financiralo tri faze programa "Super Truck", sodelovanje med Kitajsko in Združenimi državami pri izboljšanju energetske učinkovitosti tovornjakov pa ima dolgo zgodovino. S poglabljanjem sodelovanja med Kitajsko in Združenimi državami na področju podnebnih sprememb, katere so ključne točke sodelovanja med Kitajsko in Združenimi državami pri izboljšanju energetske učinkovitosti tovornjakov v ozadju ogljične nevtralnosti?
Pregled programa "Super Truck" v Združenih državah
Da bi zmanjšali porabo goriva in emisije ogljika ameriških tovornjakov, znižali-stroške uporabe za končne uporabnike in povečali prednost države pri tehnoloških inovacijah tovornjakov, je ameriško ministrstvo za energijo leta 2010 skupaj začelo pomemben tehnološki inovacijski program SuperTruck. Program ima 15 industrijskih partnerjev, vključno s šestimi proizvajalci tovornjakov, ki skupaj predstavljajo 99 % trga vlačilcev.
Prva faza projekta "SuperTruck I", od leta 2010 do 2016, je stala 284 milijonov dolarjev v sodelovanju z razmerjem financiranja 1:1 med industrijo in zvezno vlado.
Druga faza 'SuperTruck II' bo potekala od leta 2017 do 2021, s proračunom v višini 160 milijonov $ in podpornimi sredstvi, ki si bodo enakomerno razdeljena med podjetja in vlado.
SuperTruck III bo na voljo od leta 2021 do 2025 s skupnim financiranjem v višini več kot 100 milijonov USD, osredotočen na težka-tovornjaka brez emisij, elektrifikacijo in infrastrukturo za polnjenje/točenje goriva.
Ključni kazalniki in cilji projekta super tovornjak
SuperTruck I: razvit in prikazan 50-odstotno izboljšanje učinkovitosti tovora v primerjavi s traktorjem stopnje 8 iz leta 2009, doseganje skoraj 10 milj na galono in povečanje zavorne toplotne učinkovitosti predstavitvenega tovornjaka na 50 %.
SuperTruck II: Predstavitev prototipa tovornjaka z motorjem s 55-odstotnim toplotnim izkoristkom, ki poveča učinkovitost tovornega voznega parka za 100 %.
SuperTruck III: Predstavitev 400 milj popolnoma električnih tovornjakov, zmogljivosti za polnjenje megavatov in še več.
Dosežki projekta super tovornjak
Vozilo, razvito s programom SuperTruck I, je 8-stopenjski kombinirani tovornjak (splošno znan kot 18-kolesni tovornjak), ki znatno izboljša učinkovitost goriva, motorja in prenosnega sistema traktorske prikolice s sprejetjem napredne tehnologije. Kot hrbtenica domačega tovornega prometa tovornjaki z 18 kolesi predstavljajo 70 % skupne tonaže tovora in porabijo približno 28 milijard galon dizelskega goriva letno, kar predstavlja 22 % celotne porabe energije v prometu.
Prototipi, ki so jih razvili Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt in Navistar, so presegli cilj SuperTruck I. V primerjavi s traktorjem Volvo VNL iz leta 2009 ima na novo zasnovan traktor manjšo težo za 3200 funtov, manjši upor za 40 % in izboljšano učinkovitost tovora za 88 %. Projekt SuperTruck II bo uporabil različne tehnološke metode tovornjakov in prikolic za doseganje ciljev zmogljivosti, kot so izboljšanje učinkovitosti motorja, učinkovitosti prenosnega sistema, zračnega upora, kotalnega upora pnevmatik in teže vozila.
S sprejetjem integriranega sistemskega pristopa za zagotovitev, da različne komponente vozila delujejo skupaj, se pričakuje, da bo pet projektov SuperTruck II več kot podvojilo število kilometrov na galono za tovornjake razreda 8. Ekipa Cummins SuperTruck II je z motorji, opremljenimi z napravami za rekuperacijo odpadne toplote, dosegla 55-odstotno toplotno učinkovitost zaviranja. V primerjavi s primerjalnim tovornjakom leta 2009 je Freightlinerjev prvi super tovornjak dosegel skupno izboljšanje učinkovitosti tovora za več kot 115 % in izboljšanje toplotne učinkovitosti motornih zavor za več kot 50 %.
Prototip Freightlinerja
Motorji za težka tovorna-tovornjaka z izjemno visokim toplotnim izkoristkom, optimizirani z oplaščenimi bati, optimiziranimi za valovno obliko, turbokompozitno tehnologijo, dolgim gibom, dvo-stopenjskim turbinskim polnjenjem, sistemom vbrizgavanja goriva s skupnim vodom, rekuperacijo odpadne toplote po Rankinovem ciklu in drugimi tehnologijami.
Prototip motorja z ultra-visokim toplotnim izkoristkom
Razlog za doseganje in preseganje cilja zmanjšanja teže v smislu manjše teže (prvotni cilj je bil zmanjšanje teže za 40 %, vendar se je teža super tovornjaka zmanjšala za 45 %) je deloma posledica uporabe aluminijastega okvirja, ki je 900 funtov lažji od izdelka prejšnje generacije. Kljub dodani novi tehnologiji v tovornjak je teža še vedno zmanjšana.
Prihodnji SuperTruck III
Super Truck 3 bo financiral projekte elektrifikacije za srednje in težke-tovornjake. Dodatne naložbe bodo izboljšale učinkovitost vozil in razširile infrastrukturo električnih vozil.
Leta 2021 je ameriško ministrstvo za energijo (DOE) objavilo dve možnosti financiranja v skupni vrednosti več kot 100 milijonov dolarjev (nekateri pravijo, da več kot 162 milijonov dolarjev) za izboljšanje učinkovitosti avtomobilov, tovornjakov in-terenskih vozil ter zmanjšanje emisij ogljika. Ta sredstva bodo porabljena za podporo naslednji fazi programa 'SuperTruck', namenjenega elektrifikaciji tovornih tovornjakov in razširitvi infrastrukture električnih vozil (EV) ter prizadevanjem za zmanjšanje emisij iz cestnih in terenskih vozil.
Ameriška ministrica za energijo Jennifer M. Granholm je izjavila, da doseganje neto ničelnih emisij ogljika do leta 2050 pomeni aktivno zmanjševanje največjega vira emisij, to je prometnega sektorja. Promet predstavlja približno 30 % celotnega povpraševanja po energiji v Združenih državah in je tudi največji vir emisij toplogrednih plinov. Prva dva programa super tovornjakov Ministrstva za energijo sta vodila največjega proizvajalca tovornjakov na ameriškem trgu polpriklopnikov do velikega skoka pri učinkovitosti goriva. To novo financiranje bo še naprej gradilo na tej podlagi in spodbujalo elektrifikacijo tovornjakov vseh velikosti, hkrati pa si prizadevalo za razširitev storitev polnjenja električnih vozil in razvoj motorjev za vozila z nizkimi emisijami.
V ta namen sta Urad za tehnologijo vozil (VTO) in Urad za tehnologijo vodika in gorivnih celic (HFTO) Urada za energetsko učinkovitost in obnovljivo energijo (EERE) Ministrstva za energijo ZDA sodelovala pri objavi možnosti financiranja SuperTruck 3 (FOA), ki zagotavlja do 100 milijonov USD financiranja v štirih letih za raziskovanje konceptov elektrificiranih srednjih in težkih-tovornjakov in tovornih sistemov za večja učinkovitost in nižje emisije. Financiranje se osredotoča na vrsto metod elektrifikacije, kot so popolnoma električni, priključni-hibridni sistemi, ki uporabljajo obnovljiva biogoriva, vodik in tehnologije gorivnih celic, vključno s hibridnimi strategijami, kot so podaljški dosega gorivnih celic.
Opazovanje trendov razvoja in uporabe ameriških tovornjakov iz projekta Evolution of Super Truck Phase 3
Tradicionalni motorji z notranjim zgorevanjem se bolj osredotočajo na elektrifikacijo, inteligenco in tehnologijo brez emisij. Osrednji kazalniki prvih dveh faz načrta super tovornjaka se osredotočajo na učinkovito toplotno učinkovitost goriva motorjev z notranjim zgorevanjem (dizelskih motorjev), ki ga dopolnjujejo tehnološke inovacije v lahki teži, aerodinamiki, sistemski integraciji itd. Tretja faza načrta super tovornjaka se bolj osredotoča na raziskave in uporabo naprednih sistemov za napajanje z energijo, skoraj ničelne emisije, izrabo energije vodika, tehnologijo elektrifikacije, infrastrukturo za polnjenje/točenje goriva, inteligentna pomoč pri vožnji in druge tehnologije.
Temelji sodelovanja med Kitajsko in ZDA na področju tovornjakov so močni. Od leta 2009 je na pobudo voditeljev Kitajske in ZDA ustanovljen »China US Clean Energy Joint Research Center«. Njegov podprojekt je projekt »Kitajska in ZDA skupne raziskave o ključnih tehnologijah za izboljšanje energetske učinkovitosti srednje velikih in težkih tovornjakov«, ki je nacionalni ključni raziskovalni in razvojni program Zveze za energetsko učinkovitost tovornjakov Kitajske ZDA in ključni projekt za medvladno mednarodno sodelovanje na področju znanstvenih in tehnoloških inovacij. Skupno financiranje projekta je skoraj 100 milijonov juanov. Pod vodstvom znanih-domačih univerz in vodilnih v industriji, kot so Weichai Power, Guangxi Yuchai in China National Heavy Duty Truck Group, ki pokriva celotno industrijsko univerzitetno raziskovalno verigo in industrijsko moč, izvajamo kitajsko-ameriško kooperativno raziskavo s ciljem razvoja inženirskih prototipov in demonstracijskih vozil, ki igrajo vodilno vlogo pri spodbujanju tehnološkega razvoja kitajske industrije tovornjakov in sodelujejo v mednarodnih vrhunska-tehnološka konkurenca.
V zadnjih letih so Združene države ohranile trajno mednarodno vodilno vlogo pri tehnologijah-varčevanja z energijo in zmanjševanja emisij za tradicionalne motorje z notranjim zgorevanjem v tovornjakih. Hkrati je še naprej vlagal v sklade za raziskave in razvoj v elektrifikacijo, nizko-ogljična/brezogljična goriva, tovornjake brez emisij in infrastrukturo za polnjenje/hidrogenacijo. Kitajska in Združene države si bodo tudi v prihodnje še naprej prizadevale za sodelovanje pri raziskavah in razvoju tovornjakov na področju elektrifikacije, vodikove energije in infrastrukture.
