Elektryczny pół na pewno nie zadziała, ale siedem z rzędu może

Mark Hamulec / Podłużnik

Odkąd Elon Musk ogłosił swoje… ambitny plan aby wprowadzić elektryczną Teslę Semi zeszłego lata, obserwatorzy branżowi i eksperci ds. akumulatorów otwarcie zastanawiali się, w jaki sposób firma może zrealizować plan.

Naukowcy od dawna twierdzili, że obecne akumulatory litowo-jonowe są zbyt ciężkie i drogie, aby sprostać wymaganiom ciężkiego transportu ciężarowego. Ale… Raport Reutera w sierpniu pojawiła się interesująca możliwość: korespondencja między Teslą a regulatorami w Departamencie Pojazdów Motorowych w Nevadzie sugerowała, że ​​firma ma nadzieję przetestować wiele ciężarówek jeżdżących w plutonie, opierając się na technologii autonomicznej jazdy (patrz 10-4, Good Computer: Automated System Pozwala na konwój ciężarówek jako jeden).

Podstawowa koncepcja konwojowania polega na tym, że ciężarówki jadące w bliskim ustawieniu znacznie zmniejszają opór aerodynamiczny, zwiększając ogólną efektywność energetyczną floty. Tesla zaprezentuje swoją elektryczną ciężarówkę w wydarzenie w przyszłym miesiącu , co obiecuje rzucić więcej światła na strategię firmy.

Ale po raporcie Reutersa badacze baterii z Carnegie Mellon University postanowili przyjrzeć się bliżej tej możliwości. Doszli do wniosku, że konwojowanie może sprawić, że ciężkie ciężarówki będą bardziej konkurencyjne cenowo, przynajmniej przy wystarczającej liczbie naczep, według studia w Listy energetyczne ACS opublikowany w czwartek. Najlepszym punktem wydaje się być siedem pojazdów jadących razem na trasach krótszych niż 300 mil, co zmniejszyłoby opór aerodynamiczny o 50 procent. Z drugiej strony, dłuższe zaciągi nadal wiązałyby się z niebotycznie wysokimi kosztami.

Venkat Viswanathan, adiunkt inżynierii mechanicznej w Carnegie Mellon, przeprowadził analizę wraz z Shashank Sripad i Matthew Guttenbergiem, absolwentami wydziału. W tym samym czasopiśmie z czerwca, Viswanathan i Sripad poddali w wątpliwość ekonomiczną wykonalność elektrycznego naczepy działającego w pojedynkę, stwierdzając, że taki pojazd byłby ograniczony do zasięgu znacznie poniżej 600 mil, małej ładowności i zaporowej wysoki koszt.

Jak więc zmieni się ekonomia, gdy połączysz siedem elektrycznych ciężarówek?

Jeśli potrzebują tylko przebyć dystans 300 mil, wymagana bateria spada z 1100 kilowatogodzin do 880 kilowatogodzin, a koszt zestawu spada z około 200 000 do 158 000 dolarów, co jest dość konkurencyjne cenowo, mówi Viswanathan. Jako bonus, potencjalna ładowność ładunku faktycznie wzrasta powyżej średniej masy ładunku, z 16 ton do 25,5 ton.

Dla porównania, całkowity koszt przeciętnej ciężarówki z silnikiem Diesla wynosi około 120 000 $, a pojazd może przejechać około 1000 mil na jednym tankowaniu.

Jednak ekonomia nadal nie sprawdza się w przypadku długodystansowych elektrycznych ciężarówek, nawet przy dłuższych jazdach w plutonach. Naczepa o zasięgu 900 mil w takim scenariuszu wymagałaby akumulatora o pojemności 2600 kilowatogodzin, który kosztowałby około 420 000 USD.

Dlaczego 300-milowe ciężarówki nie mogą po prostu częściej się zatrzymywać i ładować? Ładowanie elektrycznych ciężarówek zajmuje dużo więcej czasu niż uzupełnianie zbiorników na olej napędowy, wydłużając okresy pracy na biegu jałowym i podważając ekonomikę dostaw. Naukowcy twierdzą, że zwiększenie konkurencyjności 300-kilometrowych ciężarówek w scenariuszach długodystansowych prawdopodobnie wymagałoby urządzeń do wymiany baterii, które wykorzystują robotykę do szybkiej wymiany nowych baterii na zużyte. Tesla wcześniej zbadane tę opcję dla swoich samochodów przed osiedleniem się na stacjach Supercharger.

Dobrą wiadomością jest to, że według Biura Statystyk Transportu transport krótkodystansowy stanowi większość podróży dostawczych, co sugeruje, że może istnieć rynek adresowalny dla długiej linii naczep elektrycznych.

Z drugiej strony, połączenie siedmiu ciężarówek stanowiłoby pewien zaawansowany konwój, powiedział w e-mailu Bryant Walker Smith, adiunkt na Uniwersytecie Południowej Karoliny, który koncentruje się na autonomicznej jeździe. Dodał, że liczba ta znacznie przekracza dwie lub trzy, do których początkowo dąży większość twórców plutonów, i więcej niż jakikolwiek pojedynczy przewoźnik zwykle podróżuje razem w tym samym czasie.

Sugeruje to potrzebę współpracy między przewoźnikami, a także wspólnych standardów i skoordynowanej logistyki. Długie plutony mogą również powodować problemy z bezpieczeństwem, zwłaszcza jeśli siedem ciężarówek jednocześnie wjedzie na autostradę lub inny kierowca będzie próbował minąć tyle pojazdów.

Funkcje autonomicznej jazdy są uważane za niezbędny pierwszy krok w rozszerzonym konwoju, umożliwiając pojazdom bezpieczną i konsekwentną jazdę w bliskiej odległości przez długi czas.

Tesla oczywiście już opracowuje i wdraża takie funkcje w swoich samochodach konsumenckich. Uber, Otter i Waymo również pracują nad autonomicznym transportem ciężarowym (patrz 10 Breakthrough Technologies 2017: Self-Driving Trucks). Tymczasem niektórzy producenci pojazdów, tacy jak Daimler i startupy, takie jak Peloton Technology, już rozpoczęli opracowywanie i testowanie ciężarówek zdolnych do konwojowania w ograniczonej liczbie.

Badanie Carnegie Mellon podkreśliło kolejną kluczową korzyść płynącą z konwojowania elektrycznych naczep: mniejsze obciążenie zestawów akumulatorów może przedłużyć ich żywotność o kolejne 60 000 do 120 000 mil, zasadniczo dodając kolejny rok komercyjnego użytkowania na najwyższym poziomie. To plus inne czynniki, takie jak mniejsze wymagania konserwacyjne pojazdów elektrycznych, mogą znacznie obniżyć koszty eksploatacji tych ciężarówek.

ukryć