港口牵引车应用新能源的前景探讨

邓华 重庆市长寿区港航海事事务中心

港口运输的货物体积大、重量大，对于运输设备的动力需求巨大，这也是不少港口牵引车使用柴油机作为动力结构的主要原因之一。但是，柴油本身的成本较高，在使用过程中会排放出大量的尾气，容易造成港口环境污染。对此，应该尝试在港口牵引车中应用清洁环保的新能源，降低其使用成本，解决能源紧缺问题的同时，防范环境污染问题。

1.牵引车概述

牵引车指车头与车厢之间使用专业工具以进行牵引的大型货车或者半挂车，如图1所示。车头能够脱离原本的车厢，实现对其他车厢的牵引，车厢同样可以脱离车头，被其他车头牵引。具备驱动能力的车为牵引车，不具备驱动能力的为挂车，牵引车可以拖着挂车行进，两者的连接方式有两种，一种是将挂车的前一半搭载牵引车后端的牵引鞍座上，由牵引车后桥承受挂车的部分重量，即通常所说的半挂；另一种是挂车前端连接在牵引车后端，牵引车提供的仅仅是向前的拉力，不承受挂车的重量，即通常所说的全挂。

图1 牵引车

2.新能源在港口牵引车中的应用

从应用新能源的角度，新型港口牵引车可分为三种。

2.1 纯电动港口牵引车

2.1.1 优点

纯电动港口牵引车是新能源牵引车的代表，对比传统的柴油港口牵引车，纯电动牵引车的优点体现在几个方面：

（1）经济性。对比柴油牵引车和纯电动牵引车的能耗，结果如表1所示。

结合表1可知，单纯从经济性的角度来看，纯电动港口牵引车在使用成本方面远远低于传统的柴油机港口牵引车。

表1 柴油牵引车和纯电动牵引车能耗对比

（2）安全性。纯电动港口牵引车只需要充电就能使用，在合理调配的情况下，可以很好地解决车辆动力来源，切实保障港口安全。

（3）能源效率高。伴随着技术的不断发展，纯电动汽车在能源效率方面已经超过了传统汽车。电动车在停止状态不耗电，制动过程中电动机能够自动转化为发电机，实现制动减速能量的再利用。

2.1.2 缺陷

电动港口牵引车的缺陷包括几点：一是车辆本身的采购成本较高，电池的更换成本也很高，而且在生产过程中，部分高端材料依赖进口，电池成本难以降低，投资回收期相对较长，导致实际经济优势并不十分明显；二是国内生产企业在蓄电池等核心技术方面，存在信息不足、研究能力有限等问题，与发达国家依然存在有不小的差距；三是缺乏完善的港口配套设施，一些基础性的设施如充电站、快速充电桩等尚没有形成规模。

2.1.3 前景

对比传统的港口牵引车，纯电动港口牵引车在能源消耗以及环境保护等方面竞争优势明显，从纯电动汽车对于传统汽车的逐步替代可以看出，纯电动港口牵引车是牵引车发展的一种必然趋势，有着广阔的市场前景，想要将其优势充分发挥出来，一方面，政府部门应该进一步加大政策扶持力度，推动电动港口牵引车的发展，另一方面，相关企业应该加强对于技术的研发力度，通过技术的进步来降低成本。

2.2 混合动力港口牵引车

2.2.1 优点

一是混合动力港口牵引车可以通过对电动机、发动机和蓄电池的组合，在满足基本功能需求的同时，实现对于能源消耗以及排放指标的有效控制，促进发动机工作效率的提高；二是对比传统的柴油机港口牵引车，混合动力牵引车使用了电能和柴油作为动力，虽然使用成本相比较纯电动牵引车要高，但是能够很好地节约能源消耗，减少环境污染问题；三是混合动力港口牵引车在运行中能够自动为蓄电池补电，这也使得其实际续航时间要超过蓄电池容量+油箱容量的续航时间，而且不需要像纯电动汽车一样需要停靠在充电站内长时间充电；四是对比柴油牵引车、电动牵引车或者其他单一驱动形式的港口牵引车，混合动力港口牵引车的动力性能更好，相对较小的蓄电池容量也能够对车辆自重过大的问题进行解决。

2.2.2 缺陷

首先，混合动力港口牵引车的发展时间相对较短，在控制策略技术以及能源存储技术等方面尚且不够成熟，实际应用中经常会遇到各种问题，影响了港口作业的流畅性；其次，与纯电动汽车一样，混合动力汽车在蓄电池技术方面不够成熟，相比较发达国家存在差距，港口企业本身对于技术研发能力和技术创新能力的信息不足；然后，混合动力港口牵引车对比LNG港口牵引车，在生命周期成本方面相对更高，投资回收期也比较长，短期效益不明显，因此不受港口企业的重视。

2.2.3 前景

混合动力港口牵引车在能耗和环保方面有着十分明显的竞争优势，而且双动力驱动模式对比其他车辆有着更好的动力性能。事实上，混合动力港口牵引车在当前的技术水平和应用条件下，是最具市场化前景的牵引车类型，在我国，混合动力车辆的主要集中在华东、华北和华中地区。想要推动混合动力港口牵引车辆的普及，需要地方政府部门重视起来，出台相应的优惠政策来对生产企业及行业发展进行扶持，为企业开展技术研发和创新提供良好的环境支持。

2.3 LNG港口牵引车

2.3.1 优点

LNG港口牵引车在实际应用中的优点体现在几个方面：一是早在2011年，交通水利部门发布的《“十二五”水运节能减排总体推进实施方案》中，就已经提出在试点区域港口尝试应用LNG来驱动运输车辆；二是在政策方面重视的情况下，我国主要的港口牵引车生产商都先后推出了自己的产品，发动机制造商也制造出了达到国际领先水平的气体发动机，再加上专业的LNG系统以及成熟的LNG生产、运输、存储技术，为LNG港口牵引车的应用提供了可靠支撑；三是对比纯电动港口牵引车和混合动力港口牵引车，LNG港口牵引车的经济性最好，投资回收周期也最短；四是LNG本身属于清洁环保能源，在环保性能方面表现良好。

2.3.2 缺陷

一是在动力性能方面，LNG港口牵引车不如传统的柴油机港口牵引车，也不如混合动力汽车；二是在价格方面，LNG港口牵引车的采购成本相对较高；三是在社会成本方面，LNG港口牵引车较纯电动港口牵引车高；四是如果LNG的价格上涨，又或者柴油的价格下降，LNG港口牵引车比较柴油牵引车的经济性将会降低；五是在使用LNG港口牵引车时，需要在港口建设配套设施，如加气站等，手续繁琐，需要额外的成本投入。

2.3.3 前景

LNG港口牵引车在经济性、环保性和综合性能方面有着较强的竞争优势，对比其他新能源港口牵引车的应用更加广泛。同时，排放标准的升级带动了柴油车购买价格以及柴油价格的上涨，因此在未来较长的一段时间内，LNG港口牵引车依然可以保持一定的经济优势。

3.结语

在可持续发展理念不断深化背景下，清洁、环保、高效的能源利用技术开始逐渐取代传统的技术模式，带动了各个行业的发展。在港口运输中，将新能源应用到港口牵引车中，能够提升车辆使用的经济性、环保性和节能性，纯电动港口牵引车、混合动力港口牵引车及LNG港口牵引车，都有着广阔的应用前景，应该得到港口企业及相关部门的重视。