德国奥伯-拉姆施塔特——最近,在法兰克福以南的一条高速公路上,托马斯·施米德 (Thomas Schmieder) 将他的斯堪尼亚拖拉机拖车和满载的房屋油漆驶入最右侧的车道。然后他轻弹了一个大多数卡车仪表板上都找不到的开关。在驾驶室外面,一个装置开始从车顶展开,看起来像一个晾衣架,顶部焊接着倒置的雪橇。随着施米德先生继续开车,一段视频显示金属滑橇上升并轻轻推着头顶上的电线。随着柴油发动机关闭,电动机接管,驾驶室变得非常安静。卡车仍然是卡车,但现在它像许多火车或有轨电车一样提供动力。关于如何使卡车运输行业零排放,以及电池或氢燃料电池是否是启动大型车辆电动机的最佳方式,存在争议。 Schmieder 先生参与了第三种替代方案的测试:一种在卡车行驶时为卡车供电的系统,使用挂在道路上方的电线和安装在驾驶室上的受电弓。在一个层面上,这个想法是完全合理的。该系统是节能的,因为它直接从电网向电机输送电力。该技术减轻了重量和成本,因为电池往往又重又贵,而使用架空电线的卡车只需要足够大的电池就可以从出口匝道到达最终目的地。而且系统比较简单。为这条测试路线提供硬件的德国电子巨头西门子改造了几十年来一直用于驱动火车和城市有轨电车的设备。在另一个层面上,这个想法是疯狂的。谁将支付在世界主要高速公路上架设数千英里高压电缆的费用?
弄清楚如何使卡车零排放是应对气候变化和污染空气的关键部分。长途柴油卡车产生了不成比例的温室气体和其他污染物,因为它们在路上花费了太多时间。但是这个行业是分裂的。戴姆勒和沃尔沃是世界上最大的两家卡车制造商,他们押注于用于长途钻井平台的氢燃料电池。他们认为,提供可接受范围所需的重型电池对于卡车来说是不切实际的,因为它们从有效载荷中减去了太多容量。电气规则要多久?今天出售的新车可以使用十年或两年才能退休。随着越来越多的电动汽车被销售,它们还要多久才能统治道路?通用汽车的电动汽车目标:汽车制造商计划到 2035 年只销售零排放汽车。电网可以处理什么?在美国电网能够应对电动汽车激增之前需要做的四件事。购买电动汽车指南:购买电动汽车可能令人兴奋和困惑。考虑您想要和需要什么样的汽车,以及在哪里充电。拥有卡车制造商 Scania、MAN 和 Navistar 的公司 Traton 认为,氢气太昂贵且效率低下,因为生产氢气需要能源。大众汽车拥有多数股权的 Traton 押注于不断改进的电池和电气化高速公路。
Traton 是法兰克福南部所谓的 eHighway 的支持者之一,该集团还包括西门子和 Autobahn GmbH,后者是监管德国高速公路的政府机构。石勒苏益格-荷尔斯泰因州和巴登-符腾堡州也有一小段电气化道路。该技术已在瑞典试用,并于 2017 年在洛杉矶港附近的一英里范围内试用。到目前为止,德国配备架空电缆的高速公路路段都很短——在法兰克福附近双向约三英里长。他们的目的是测试系统在运输真实货物的真实货运公司日常使用中的表现。到今年年底,德国将有 20 多辆卡车使用该系统。 Schmieder 先生在德国军队中学会了驾驶卡车,他的雇主是一家名为 Schanz Spedition 的卡车运输公司,位于 Ober-Ramstadt 小镇,位于距离法兰克福约 35 英里的丘陵茂密的森林地区.如果 eHighway 要大规模推出,它必须为像 Schanz 这样的公司服务,Schanz 是一家由 Christine Hemmel 和 Kerstin Seibert 管理的家族企业,他们是创始人的曾孙女。他们的父亲 Hans Adam Schanz 虽然在技术上已经退休,但最近在 Schmieder 先生爬上驾驶室开始他一天中的第二轮将油漆运送到法兰克福的配送中心时,他正在驾驶叉车将托盘移到卡车的后部. Schmieder 先生说,生意兴隆,因为封锁引发了家居装修热潮,并刺激了对 Schanz 总部隔壁工厂生产的油漆的需求。 Schmieder 先生每天最多跑五次。这是 eHighway 的支持者认为理想的那种路线。负责监督西门子参与该项目的 Hasso Grünjes 表示,首先对交通繁忙的路线进行电气化是有意义的,例如荷兰鹿特丹港和德国工业中心地带杜伊斯堡之间的路线。或连接德国汉堡和吕贝克港口的高速公路。
Grünjes 先生说,大量卡车只会在这些目的地之间来回行驶。使用这些路线的卡车运输公司可以节省燃料成本,这是他们最大的成本,并且很容易证明对带有屋顶受电弓的卡车的投资是合理的。根据西门子的数据,从长远来看,4,000 公里的有线高速公路,或近 2,500 英里,将容纳 60% 的德国卡车交通。西门子周四表示,将与德国汽车零部件供应商大陆集团合作量产受电弓。但德国政府有责任建造架空电缆,估计每公里耗资 250 万欧元,或每英里约 500 万美元。正在资助德国三条电气化高速公路的德国环境部正在将结果与使用氢燃料电池的卡车和使用电池的卡车的研究进行比较。该部在一份声明中表示,三四年后,将决定支持何种技术。 “许多研究得出的结论是,尽管基础设施成本很高,但架空电缆卡车是最具成本效益的选择,”该部表示。但是,在回答《纽约时报》的问题时,该部指出,电池一直在变得越来越便宜、越来越好,充电时间也在缩短。 “归根结底,基础设施、车辆和能源的总成本将决定哪种技术或技术组合占上风,”该部表示。政府之所以持谨慎态度,是因为纳税人可能会为电气化高速公路付费,只是因为该技术会被卡车运输业回避或被其他事物淘汰。 “理论上,这是最好的主意,”布鲁塞尔倡导组织“运输与环境”的电力和能源专家 Geert De Cock 说。但他表示,政治障碍,例如让欧洲各国政府就技术标准达成一致,太令人生畏了。
“这是一个协调问题而不是技术问题,”德科克先生说。 “我们不支持它,因为我们认为它不会发生。”卡车司机施密德先生是一位信徒。他于 2019 年在 Schanz 申请了一份工作,当时测试项目正在启动,因此他可以参与其中。 “我一直对电动汽车及其发展方向非常感兴趣,”他一边说,一边驾驶 Scania 驶过一条狭窄的山谷,这条山谷从 Schanz 总部通向 A5 高速公路。这辆卡车是一种混合动力车,配备柴油发动机、电动机和小电池,经过一个指向弗兰肯斯坦城堡的标志,据说是虚构怪物的灵感来源。 Schmieder 先生驶上 A5 的坡道后不久,支撑 eHighway 架空电缆的塔架映入眼帘。在驾驶室内,由于施米德先生部署了连接到架空电缆(所谓的悬链线系统)的受电弓,几乎无法察觉到这种转变。这些电缆还为 Scania 的电池充电,该电池存储的电量足以在城市交通中无排放地短距离行驶。这是悬链线系统的另一个优势:eHighway 可以消除充电站的需要,这在时间就是金钱的卡车运输行业中很重要。 “基础设施需要大量资源,”提供建议和分析的达姆施塔特技术大学教授曼弗雷德博尔茨通过电子邮件说。 “另一方面,它提供了非常高的能源效率,在架空电缆之外的旅程只需要小电池。” Schmieder 先生将双手轻轻放在方向盘上,因为自动驾驶软件将卡车直接固定在电缆下方。他和其他司机接受了为期一天的培训计划,以学习如何使用该系统并处理问题,例如前方车道发生事故。他说,这种情况发生在施密德身上。他只是使用卡车的柴油发动机从架空电缆下转向另一条车道。
偶尔会出现技术故障。几次传感器出现故障。 “但是大问题?不,”施密德先生说。几乎所有人都同意,技术并不是全球电动道路网络的最大障碍。 “我们已经证明它是可以建造的,”Grünjes 先生说。 “现在的问题是如何进行更大规模的建设。”