来自国家可再生能源实验室 (NREL) 的研究人员与两家电力公司合作,最近研究了通过仓库充电实现该细分市场近期电气化的一个有希望的机会。最近的一篇 Nature Energy 文章详细介绍了这项研究,该研究检查了多个短途卡车运输业务。该团队还探索了这些车辆对电网的影响,表明在大多数情况下,现有技术可以适应卡车在仓库充电。
“多年来,卡车运输行业一直对重型电动汽车持怀疑态度,”研究分析师兼该研究的主要作者、NREL 的 Brennan Borlaug 表示:“这种看法正在发生转变,我们的研究表明,如今某些短途运营可以通过相对低功率的仓库充电实现电气化,而不会使电网不堪重负。”
短途卡车占卡车运输的很大一部分
虽然大多数人想象半卡车在漫长的高速公路上承载重物,但美国人口普查局收集的数据表明,近 80% 的重型卡车主要在 200 英里范围内运行。这些卡车约占重型车辆能源使用总量的 50%,通常负责在仓库和附近零售店之间分配货物。因此,车辆通常具有较短、可预测的路线和中心位置(如车辆维修站)的换档时间,使其成为电气化的主要候选者。理想情况下,车队可以在其方便、便宜且完全可控的站点进行所有充电。
商业重型卡车运输业务的动机是降低运营成本。2020年BloombergNEF的一份报告显示,卡车的燃料成本占其总拥有成本的一半以上。改用 BEV 车队将显着降低燃料成本并减少日常维护,这是车队的另一个关键优势。
模拟真实世界的车队运营EV 充电
NREL 研究人员利用来自 NREL 的 Fleet DNA 交换所的真实世界运行数据来模拟车队车厂的 EV 充电,并将充电负载结果公开供其他研究人员使用。Fleet DNA 工具为现实世界的中型和重型车队运营提供复合数据摘要和可视化,有助于了解跨职业和重量级别的商用车辆的运营范围。NREL 研究人员模拟了多种充电策略,包括“智能”充电,其中 BEV 充分利用停在停车场的时间以较慢的速度充电并减少峰值能源需求。该研究表明,对于所研究的车队,可以在符合当前轻型充电技术(≤100 kW/车辆)的功率水平上满足充电要求。
在电网上集成重型电动汽车充电
研究的最后一个重点是评估当今的配电网是否能够充分支持重型车厂充电。NREL 与两家公用事业公司(Southern Company 和位于德克萨斯州的Oncor Electric Delivery Company)合作,对 36个变电站进行了负载整合研究,并总结了预期电网升级所需的成本和时间表。该团队发现,大多数(约 80%)所研究的变电站可以在不进行任何升级的情况下为 100 辆以 100 kW/车辆充电的卡车的时变负载供电,如果车队使用“智能”,另外 10% 的变电站可以避免升级收费。这项研究的独特之处在于它更全面地描绘了这些车队电气化的情况,随着支持重型车队电气化的技术的出现,像这样的研究可以帮助预测和准备这种转变的影响。客户与公用事业公司合作以审查负载情况、当前和未来的业务和运营需求以及部署时间表将是电气化转型的关键。
展望未来,NREL 研究人员有兴趣研究其他商用车辆运营部门(例如最后一英里送货车或长途卡车运输)如何电气化并与不断发展的电网集成。