对清洁空气的追求促进电动卡车发展电池技术的进步有助于商用电动汽车的发展

／Antoinette Price中国电器工业协会标准化与技术评价中心 甄晗妤（译） 张亮（校）／

乘用电动汽车的技术进步，以及世界各国政府和城市开展各种行动，通过禁止被认为是污染源的老旧柴油车减少温室气体排放，都促进了商用厢式货车的电气化发展。

戴姆勒 FUSO eCanter纯电动轻型卡车解决城市中的噪音和污染问题（照片：戴姆勒股份公司）

根据国际能源机构（IEA）的数据，超过3亿辆电动汽车（EV）将在2024年不久后在世界各地使用。改进的电池技术降低了成本，扩大了乘用电动车的运行范围。

这些技术进展，连同在欧洲、美国和中国城市中为老旧柴油车建立“禁行”区域的官方举措，都在推动商用车辆的电气化发展，包括从轻型货车到公共汽车和重型卡车的发展。

据《新科学家（New Scientist）》报道，电动卡车的大量使用预计将有助于减少运费的40%，这是一个在很多市场仍在不断扩展的领域。然而，缺乏广泛的充电基础设施和对电池寿命的担心，尤其是长途卡车，可能会阻止此行业下一个十年的增长。

多个IEC技术委员会（TC）和分技术委员会（SC）制定了各种电动卡车零部件的国际标准，包括电池和电动机、以及电子导航、车辆安全和驾驶员辅助系统，如碰撞缓解技术和车道偏离预警系统。

IEC TC 69：电动道路车辆与工业卡车，负责起草电动机及电动机控制器、车载电能存储系统、电源和充电器标准。

中国推动商用电动汽车增长

随着越来越多的电动公共汽车、货车和轻型运载车辆在世界各地道路的使用，汽车制造商以及新的初创企业也正准备生产中型和重型电动卡车。电动客车领域的增长也可能减少电动卡车关键零部件的成本。

中国，预计将成为最大的所有类型电动卡车市场，正在推动全球商用电动汽车领域的增长。目前，中国大多数的公交汽车都是电动的，并且计划在2020年以前全国运行450万个电动汽车的快速充电站。中国比亚迪公司（BYD）是世界领先的电动公共汽车制造商，正在扩大电动卡车的出口及国内销售量。

在2017，世界上最大的商用车制造商戴姆勒公司（Daimler）开始向美国和日本的客户交付“第一批纯电动轻型卡车系列”，被称为eCanter的车辆具有一个输出功率为185千瓦、扭矩为380纳米的永磁同步电动机。根据戴姆勒公司公布的消息，该车辆是由锂离子电池组供电的，取决于车身、负载和容量，在再次充电之前最多可以行驶120公里。

尽管戴姆勒公司还正在开发“纯电动重型卡车概念”，其单次充电可达350公里，载重11吨，但该公司在2017年10月提出，“长途卡车的电气化仍需要相当长的时间”。

包括斯堪尼亚（Scania）和曼恩（MAN）（两家公司均为大众卡车部门的一部分）在内的欧洲主要制造商和沃尔沃集团（Volvo Group，雷诺和麦克卡车公司的所有者）都打算在未来两年内出售重型电动卡车。他们面临着与欧洲、美国及中国已在当地市场推出了轻型电动卡车的小公司开展竞争，还包括美国专门生产电动汽车的企业特斯拉（Tesla）也加入了这方面的市场。其他竞争者，包括丰田（Toyota）和美国尼古拉汽车公司，都专注于氢能/电气重型卡车。

用于较短的城市旅行和当地交货的小型插电式电动货车已被证明在欧洲市场特别流行。在这一类别中，包括雪铁龙、标志、雷诺和尼桑在内的制造商提供了由锂离子电池组供电的20～50千瓦时范围内的动力模型，可以在中央站点充电。但当涉及到较小的城市内部交货时，轻型电动货车面临着电动滑板车、三轮车和小型自主车的竞争。

电池、燃料电池或悬链线

电动机可以安装在传动系统中，以向驱动轴提供能量，然后向车轴提供能量，或者，电动机还可以直接安装在卡车或拖车的车轮上。根据IEA 2017年的报道卡车的未来，电动卡车的车轮传动效率可高达85%，大约比内燃机驱动的卡车大三倍左右。而且电动传动系统比传统传动系统更轻、更便宜。目前，远程卡车的纯电动推进方案主要有三种：电池、氢燃料电池和架空悬链线系统。

IEC TC21：蓄电池，及其分技术委员会负责起草所有相关蓄电池的标准。包括电动道路车辆动力电池的性能、尺寸、安全安装原则和标签。

国际清洁运输委员会（ICCT）在2017年11月的一份报告中评论说，“对于长途运输应用来说，我们的关键结论是这三种方案中没有明确的赢家，每个都有障碍及优点。”

电池价格下降

近年来锂离子电池组的成本有所下降，由于经济规模、电池设计和生产方法的改进以及供应商之间的竞争，预计其成本将进一步下降。

研究公司Frost & Sullivan于2017年12月报告说，自2010年来电池价格已经降低了约50%，预计在未来四至六年将再次减半。ICCT认为，成本效益的一个关键推动因素是电池包成本降低至每千瓦时150美元以下。然而，对增加锂电池生产所需原材料的供应中断可能会推翻这些预测。

氢燃料电池是另一种选择，尤其对于长途运输电动卡车来说，虽然氢燃料电池市场仍处于起步阶段。燃料电池电动车辆的动力是用氧气加压氢气以此产生化学反应，从而产生电力为车辆提供动力。与电池电动汽车充电相比，燃料电池提供更广泛的范围及更短的燃料补充时间。

IEC TC 105：燃料电池技术，负责起草燃料电池技术的国际标准，越来越多地应用于工业和商用电动汽车领域。第三种解决方案是卡车使用受电弓从架空线路中获得电力，类似于无轨电车。这些配电系统正在欧洲和加利福尼亚进行测试，为电动卡车供电。

IEC TC 69：电动道路车辆与工业卡车，已经制定了IEC 61851系列国际标准，用于确保导电充电系统安全可靠。

无线电力传输

无线电力传输（WPT）系统是替代电动汽车充电的一种方式，无论汽车是静态的还是运动的。WPT是基于高功率感应能量转移。转移发生在埋在路面下面的发送部件和安装在车辆下面的接收设备之间。尽管这项技术依然在不断发展，但是实际已经在包括德国、比利时、瑞典和韩国等国的电力城市公交车上应用了很多年。

IEC TC69下设一个工作组，IEC TC69/WG7，专门负责“电动汽车无线电力传输系统”。IEC TC69/WG7正在研制IEC 61980，这是一个由三部分组成的系列国际标准，适用于WPT中使用的设备，从“供电网络”到“电动道路车辆”。这个系列标准还适用于现场存储系统（例如缓冲电池等）所提供的WPT设备。

ISO通过其技术委员会与相应IEC技术委员会建立联系，也参与了WPT的标准制定。

降低运营成本以提高销售量

混合动力电动汽车和纯电动卡车行业的分析师在评估市场如何增长方面存在显著差异。2017年Navigant Research预测，销售额每年将增长近25%，市场从2017年的1%增长到2017年的7%。McKinsey Energy Insights公司的一份报告更加乐观，预测到2030年电动卡车可占全球卡车销售量的15%。Frost & Sullivan估计到2050年，所有类型的混合动力和全电动卡车的全球年销量总共可超过250万辆，其中中国将占全球销量的60%。

尽管目前电动卡车的前期成本很高，但电池技术、快速充电选择和充电基础设施的未来进展将降低运营成本。随着大型货车和卡车制造商的测试和推出一系列由电力技术驱动的新车型，将促进其更广泛的应用。

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