Закордонне спостереження|Спостереження за тенденцією розвитку американських вантажівок за планом Super Truck
Міністерство енергетики США постійно фінансує три етапи програми «Супер вантажівка», і співпраця між Китаєм і Сполученими Штатами в підвищенні енергоефективності вантажівок має довгу історію. З поглибленням співпраці між Китаєм і Сполученими Штатами щодо зміни клімату, які ключові моменти співпраці між Китаєм і Сполученими Штатами щодо підвищення енергоефективності вантажівок на тлі вуглецевої нейтральності?
Огляд програми «Супер вантажівка» в США
Щоб зменшити споживання палива та викиди вуглекислого газу американськими вантажівками, знизити-витрати на використання кінцевими користувачами та збільшити переваги країни в інноваційних технологіях вантажних автомобілів, Міністерство енергетики США спільно запустило важливу програму технологічних інновацій SuperTruck у 2010 році. Програма включає 15 галузевих партнерів, у тому числі шість виробників вантажівок, на які разом припадає 99% ринку тягачів.
Перша фаза проекту «SuperTruck I» з 2010 по 2016 роки коштувала 284 мільйони доларів у рамках співпраці із співвідношенням 1:1 між промисловістю та федеральним урядом.
Друга фаза «SuperTruck II» триватиме з 2017 по 2021 роки з бюджетом у 160 мільйонів доларів США та фінансуванням підтримки, розподіленим порівну між підприємствами та урядом.
SuperTruck III буде доступний з 2021 по 2025 рік із загальним фінансуванням понад 100 мільйонів доларів США, зосереджуючись на важких-вантажівках з нульовими викидами, електрифікації та інфраструктурі зарядки/заправки.
Основні показники та цілі проекту супер вантажівки
SuperTruck I: розроблено та продемонстровано підвищення ефективності перевезення вантажів на 50% порівняно з тягачом рівня 8 2009 року, досягнувши майже 10 миль на галон і підвищивши теплову ефективність гальмування демонстраційної вантажівки до 50%.
SuperTruck II: демонстрація прототипу вантажівки з двигуном із термічним ККД 55%, що збільшує ефективність перевезення вантажів автопарком на 100%.
SuperTruck III: демонстрація електричних вантажівок пробігом 400 миль, зарядних пристроїв рівня мегават тощо.
Досягнення проекту супер вантажівки
Транспортний засіб, розроблений програмою SuperTruck I, є 8-рівневою комбінованою вантажівкою (широко відома як 18-колісна вантажівка), яка значно покращує ефективність палива, двигуна та системи трансмісії тракторного причепа завдяки застосуванню передових технологій. Будучи основою внутрішніх вантажних перевезень, 18 колісних вантажівок становлять 70% від загального тоннажу вантажів і споживають приблизно 28 мільярдів галонів дизельного палива щорічно, що становить 22% від загального споживання енергії на транспорті.
Прототипи, розроблені Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt і Navistar, перевищили ціль SuperTruck I. У порівнянні з трактором Volvo VNL 2009 року новий розроблений тягач зменшив вагу на 3200 фунтів, зменшив опір на 40%, а ефективність перевезення вантажів підвищив на 88%. У проекті SuperTruck II використовуватимуться різні методи технології вантажівок і причепів для досягнення цілей ефективності, таких як підвищення ефективності двигуна, ефективності системи трансмісії, опору повітря, опору коченню шин і ваги автомобіля.
Завдяки застосуванню інтегрованого системного підходу, щоб забезпечити взаємодію різних компонентів транспортного засобу, очікується, що п’ять проектів SuperTruck II більш ніж подвоїть милі на галон для вантажівок класу 8. Команда Cummins SuperTruck II досягла термічної ефективності гальмування 55% завдяки двигунам, обладнаним пристроями для рекуперації відпрацьованого тепла. Порівняно з еталонною вантажівкою 2009 року, перша супервантажівка Freightliner досягла загального підвищення ефективності перевезення вантажів на понад 115%, а термічної ефективності гальм двигуна – на 50%.
Прототип Freightliner
Двигуни важких-вантажівок із надзвичайно високою термічною ефективністю, оптимізовані поршнями з покриттям із оптимізованою формою хвилі, турбокомпозитною технологією, подовженим ходом, дво-ступінчастим турбонаддувом, системою вприскування палива Common Rail, рекуперацією відпрацьованого тепла за циклом Ренкіна та іншими технологіями.
Прототип двигуна з над-високим тепловим ККД
Причина досягнення та перевищення цільового показника зменшення ваги з точки зору полегшення (початковою метою було зменшення ваги на 40%, але вагу супервантажівки було зменшено на 45%) частково пов’язано з використанням алюмінієвої рами, яка на 900 фунтів легша за продукт попереднього покоління. Незважаючи на додавання нових технологій до вантажівки, вага все одно була зменшена.
Супервантажівка майбутнього III
Super Truck 3 фінансуватиме проекти електрифікації середніх і важких-вантажних вантажівок. Додаткові інвестиції підвищать ефективність транспортних засобів і розширять інфраструктуру електромобілів.
У 2021 році Міністерство енергетики США (DOE) оголосило про дві можливості фінансування на загальну суму понад 100 мільйонів доларів (дехто каже, що понад 162 мільйони доларів) для підвищення ефективності автомобілів, вантажівок і-позашляховиків і зменшення викидів вуглецю. Ці кошти будуть використані для підтримки наступного етапу програми «SuperTruck», спрямованої на електрифікацію вантажних вантажівок і розширення інфраструктури електромобілів (EV), а також зусилля зі зменшення викидів як від дорожніх, так і позашляхових транспортних засобів.
Міністр енергетики США Дженніфер М. Гранхольм заявила, що досягнення чистого нульового викиду вуглецю до 2050 року означає активне скорочення найбільшого джерела викидів, яким є транспортний сектор. На транспорт припадає приблизно 30% загальної потреби в енергії в Сполучених Штатах, а також є найбільшим джерелом викидів парникових газів. Перші дві програми супервантажівок Міністерства енергетики привели до того, що найбільший виробник вантажівок на ринку напівпричепів у США досяг величезного стрибка в ефективності палива. Це нове фінансування продовжуватиме спиратися на цей фундамент, сприяючи електрифікації вантажівок усіх розмірів, одночасно прагнучи розширити послуги зарядки електромобілів і розробити двигуни транспортних засобів з низьким рівнем викидів.
З цією метою Управління технологій транспортних засобів (VTO) і Управління технології водню та паливних елементів (HFTO) Управління енергоефективності та відновлюваних джерел енергії (EERE) Міністерства енергетики США спільно оприлюднили оголошення про можливість фінансування SuperTruck 3 (FOA), надавши до 100 мільйонів доларів США на чотири роки для дослідження концепцій електрифікованих середніх і важких-вантажівок і вантажних систем для вища ефективність і менші викиди. Фінансування зосереджено на низці методів електрифікації, таких як повністю електричні, гібридні-системи з використанням відновлюваних джерел біопалива, водню та технологій паливних елементів, включаючи гібридні стратегії, такі як подовжувачі запасу ходу на паливних елементах.
Спостереження за тенденціями розвитку та застосування американських вантажівок у рамках проекту Evolution of Super Truck Phase 3
Традиційні двигуни внутрішнього згоряння більше зосереджуються на електрифікації, інтелекті та технології нульових викидів. Основні показники перших двох етапів плану супервантажівки зосереджені на ефективній термічній ефективності паливних двигунів внутрішнього згоряння (дизельних двигунів), доповнених технологічними інноваціями в легкій вазі, аеродинаміці, системній інтеграції тощо. Третя фаза плану супервантажівки більше зосереджена на дослідженні та застосуванні передових енергетичних систем, майже нульових викидів, використання енергії водню, технології електрифікації, інфраструктури зарядки/заправки, інтелектуальна допомога водінню та інші технології.
Основа співпраці між Китаєм і Сполученими Штатами в галузі вантажних автомобілів міцна. З 2009 року за ініціативи лідерів Китаю та США створено «China US Clean Energy Joint Research Center». Його підпроектом є проект «Спільне дослідження Китаю та США ключових технологій для підвищення енергоефективності вантажівок середньої та великої вантажопідйомності», який є ключовою національною програмою досліджень і розробок Альянсу з енергоефективності вантажівок Китаю та США та ключовим проектом для міжурядового міжнародного науково-технічного інноваційного співробітництва. Загальний обсяг фінансування проекту становить близько 100 мільйонів юанів. Під керівництвом-відомих вітчизняних університетів і лідерів галузі, таких як Weichai Power, Guangxi Yuchai та China National Heavy Duty Truck Group, охоплюючи весь ланцюжок досліджень галузевих університетів і потужність промисловості, ми проводимо спільне дослідження в Китаї з США з метою розробки інженерних прототипів і демонстраційних транспортних засобів, які відіграють провідну роль у просуванні технологічного розвитку промисловості вантажівок Китаю та участі в міжнародних конкуренція за-передові технології.
В останні роки Сполучені Штати зберігають стійке міжнародне лідерство в-технологіях енергозбереження та зменшення викидів для традиційних двигунів внутрішнього згоряння у вантажівках. У той же час компанія продовжує інвестувати кошти в дослідження та розробки в електрифікацію, паливо з низьким-вуглецем/нульовим вмістом вуглецю, вантажівки з нульовим рівнем викидів та інфраструктуру зарядки/гідрування. У майбутньому Китай і Сполучені Штати також продовжуватимуть докладати зусиль для співпраці в галузі досліджень і розробок вантажівок у сферах електрифікації, водневої енергетики та інфраструктури.
