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零排放卡车:行业未来发展方向


6月份,加利福尼亚州成为美国首个强制要求卡车制造商向零排放动力系统转型的州。加州空气资源局(CARB)新制定的《高级清洁卡车规定》要求,到2035年该州一半的卡车要达到零排放标准,剩余一半2045年也要做到零排放。除此之外,一项针对卡车车队的补充性零排放规定也正在制定当中。

在这一新规下,自2024年起,卡车制造商销售的所有卡车中必须要有一定比例的零排放卡车,并要在此之后逐年提升零排放卡车的销售比例。此项新规必然会引发整个加州卡车业的转型,而且通常当加州采取了行动,整个美国也会紧随其后。

卡车行业内的许多人认为这个时间表太过激进,根本不可能完成。但在2000年代初《标准污染物法规》刚刚颁布的时候,许多人也说过同样的话。虽然当初法规执行的过程困难且坎坷,但最终的结果确实是积极的,法规的成果足以让所有人都感到骄傲。目前,70辆卡车排放的有毒物质才抵得上法规执行前一辆卡车的有毒物质排放量。

与其与新规对抗,卡车行业不如抓住这个历史机遇一举解决货运行业的排放问题,将整个运营体系打造成清洁供应链。这种转变不光能为卡车行业吸引新的人才,赢得本地社区的支持,更是为了在气候变化的大潮中守住底线。

较容易实现的目标

北美货运效率委员会(NACFE)已深入研究了零排放卡车转型的更多细节问题,显而易见,某些车型及运送路线比另外一些更容易实现电气化。

短途和区域性运输线路最适合当前纯电动汽车(BEV)技术的发挥,因此应优先考虑它们的电气化转型。长途货运更难实现零排放,可能更适合其他零排放技术,例如氢燃料电池电动汽车(HFCEV)。燃料电池可以更好地满足长距离运输周期以及双班倒、三班倒这种不间断的运营模式对更长里程距离的需求。同时,氢气也能更好地符合这些运营场景对相对更快的燃料补给速度的需求。

幸好加州空气资源局并未对具体技术做出规定,而仅仅要求货运车辆实现零排放即可。此外,加州空气资源局还为不同类型的卡车制定了不同的目标,例如,牵引车的零排放销售比例要求是最低的,到2035年仅需达到40%。

充电难题

想要清洁卡车上路,清洁“加油站”就首先要到位。因此,除了购置新的纯电卡车和氢燃料电池卡车时需要花费一笔高昂的前期投资,普及零排放卡车还需要对充电站和氢燃料站进行大规模的二次基础设施投资。

落基山研究所在近期的一篇博客中指出,推进车队电气化的一个关键挑战在于充电基础设施的匮乏。想要让零排放卡车切实可行,车队运营商要先安装大量的充电站和氢燃料站。这类基础设施项目的建设周期一般都在1-3年之间,所以应该尽早着手建设这些设施。

对大型卡车而言,直流快速充电设施格外重要,尤其是功率最高可达1兆瓦的设施。这样的快速充电站成本不低:每辆车所需的配套成本高达10万美元,并且多数车队仓库还需要进行大规模的改造才能为每个站点的卡车提供所需的电量。

因此普及零排放卡车除了需要加州空气资源局的强制手段,帮助企业克服高昂成本的难关也至关重要。加利福尼亚州通过三大私营电力公司为建造充电系统基础设施提供的支持是对零排放规定的重要补充。其他各州也可以学习这种做法,在制定车辆电气化强制性规定的同时为建造必要的基础设施提供大力支持。

合作是关键

无论是卡车本身还是充电基础设施,产业、电力公司和政府部门间的合作都是这一新规成功的关键。这一过程中积累的经验也能为其他各州制定相似规定提供蓝图。本月,北美货运效率委员会将会发布一篇有关电动车充电区域和走廊的报告来协助指导加州和其他地区的相关工作。

不同的环节努力之间也应加强合作,比如除了这次的零排放新规,人们还在寻求制定新的氮氧化物排放标准、寻找超低排放技术的现实方案等等。如果能将这些努力整合在一起,我们就得到了一套从短期减排,到中期、长期零排放的完整解决方案。

在北美货运效率委员会和落基山研究所,我们期待着与加利福尼亚州、卡车制造商、车队所有者、电力公司、电动汽车供电设备提供商以及其他非政府组织合作,共同将加利福尼亚州的雄心计划成为现实。