Παρατήρηση στο εξωτερικό|Παρατηρώντας την αναπτυξιακή τάση των αμερικανικών φορτηγών από το σχέδιο Super Truck
Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ χρηματοδοτεί συνεχώς τρεις φάσεις του προγράμματος "Super Truck" και η συνεργασία μεταξύ Κίνας και Ηνωμένων Πολιτειών για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των φορτηγών έχει μακρά ιστορία. Με την εμβάθυνση της συνεργασίας μεταξύ Κίνας και Ηνωμένων Πολιτειών για την κλιματική αλλαγή, ποια είναι τα βασικά σημεία συνεργασίας μεταξύ Κίνας και Ηνωμένων Πολιτειών για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των φορτηγών στο πλαίσιο της ουδετερότητας του άνθρακα;
Επισκόπηση του Προγράμματος "Super Truck" στις Ηνωμένες Πολιτείες
Προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση καυσίμου και οι εκπομπές άνθρακα των αμερικανικών φορτηγών, να μειωθεί-το κόστος χρήσης των τελικών χρηστών και να ενισχυθεί το πλεονέκτημα της χώρας στην καινοτομία τεχνολογίας φορτηγών, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ ξεκίνησε από κοινού ένα σημαντικό πρόγραμμα τεχνολογικής καινοτομίας, το SuperTruck, το 2010. Το πρόγραμμα έχει 15 βιομηχανικούς συνεργάτες, συμπεριλαμβανομένων έξι κατασκευαστών φορτηγών που αντιπροσωπεύουν συλλογικά το 9% της αγοράς .
Η πρώτη φάση του έργου «SuperTruck I», από το 2010 έως το 2016, κόστισε 284 εκατομμύρια δολάρια σε συνεργασία, με αναλογία χρηματοδότησης 1:1 μεταξύ της βιομηχανίας και της ομοσπονδιακής κυβέρνησης.
Η δεύτερη φάση του «SuperTruck II» θα διαρκέσει από το 2017 έως το 2021, με προϋπολογισμό 160 εκατομμυρίων δολαρίων και κεφάλαια υποστήριξης που μοιράζονται εξίσου μεταξύ των επιχειρήσεων και της κυβέρνησης.
Το SuperTruck III θα είναι διαθέσιμο από το 2021 έως το 2025, με συνολική χρηματοδότηση άνω των 100 εκατομμυρίων δολαρίων, με επίκεντρο τα βαρέα φορτηγά μηδενικών εκπομπών-φορτηγών, την ηλεκτροκίνηση και την υποδομή φόρτισης/ανεφοδιασμού.
Βασικοί δείκτες και στόχοι του έργου super truck
SuperTruck I: Αναπτύχθηκε και παρουσίασε βελτίωση κατά 50% στην απόδοση μεταφοράς εμπορευμάτων σε σύγκριση με το τρακτέρ Επιπέδου 8 του 2009, επιτυγχάνοντας σχεδόν 10 μίλια ανά γαλόνι και αυξάνοντας τη θερμική απόδοση πέδησης του φορτηγού επίδειξης στο 50%.
SuperTruck II: Παρουσίαση ενός πρωτότυπου φορτηγού φορτωμένου με κινητήρα με θερμική απόδοση 55%, αυξάνοντας την απόδοση μεταφοράς εμπορευμάτων του στόλου κατά 100%.
SuperTruck III: Παρουσιάζει καθαρά ηλεκτρικά φορτηγά μήκους 400 μιλίων, εγκαταστάσεις φόρτισης σε επίπεδο μεγαβάτ και πολλά άλλα.
Τα επιτεύγματα του έργου super truck
Το όχημα που αναπτύχθηκε από το πρόγραμμα SuperTruck I είναι ένα φορτηγό συνδυασμού 8 επιπέδων (κοινώς γνωστό ως φορτηγό 18 τροχών), το οποίο βελτιώνει σημαντικά την απόδοση καυσίμου, κινητήρα και συστήματος μετάδοσης του τρέιλερ τρακτέρ υιοθετώντας προηγμένη τεχνολογία. Ως η ραχοκοκαλιά της εγχώριας μεταφοράς εμπορευμάτων, τα 18 τροχοφόρα φορτηγά αντιπροσωπεύουν το 70% της συνολικής χωρητικότητας εμπορευμάτων και καταναλώνουν περίπου 28 δισεκατομμύρια γαλόνια ντίζελ ετησίως, αντιστοιχώντας στο 22% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στις μεταφορές.
Τα πρωτότυπα που αναπτύχθηκαν από τις Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt και Navistar έχουν ξεπεράσει τον στόχο SuperTruck I. Σε σύγκριση με το τρακτέρ Volvo VNL του 2009, το πρόσφατα σχεδιασμένο τρακτέρ έχει μειωμένο βάρος κατά 3200 λίβρες, μειωμένη αντίσταση κατά 40% και βελτιωμένη απόδοση μεταφοράς κατά 88%. Το έργο SuperTruck II θα χρησιμοποιήσει διάφορες μεθόδους τεχνολογίας φορτηγών και ρυμουλκούμενων για την επίτευξη στόχων απόδοσης, όπως η βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα, η απόδοση του συστήματος μετάδοσης, η αντίσταση του αέρα, η αντίσταση κύλισης ελαστικών και το βάρος του οχήματος
Με την υιοθέτηση μιας προσέγγισης ολοκληρωμένου συστήματος για να διασφαλιστεί ότι τα διάφορα εξαρτήματα του οχήματος συνεργάζονται, τα πέντε έργα SuperTruck II αναμένεται να υπερδιπλασιάσουν τα μίλια ανά γαλόνι για φορτηγά Κλάσης 8. Η ομάδα Cummins SuperTruck II έχει επιτύχει θερμική απόδοση πέδησης 55% μέσω κινητήρων εξοπλισμένων με συσκευές ανάκτησης απορριπτόμενης θερμότητας. Σε σύγκριση με το φορτηγό αναφοράς το 2009, το πρώτο σούπερ φορτηγό της Freightliner πέτυχε συνολική βελτίωση της απόδοσης φορτίου πάνω από 115% και βελτίωση της θερμικής απόδοσης του φρένου κινητήρα πάνω από 50%.
Πρωτότυπο φορτηγού
Εξαιρετικά υψηλής θερμικής απόδοσης κινητήρες φορτηγών βαρέων-φορτηγών βελτιστοποιημένοι με έμβολα με επένδυση βελτιστοποιημένης κυματομορφής, τεχνολογία turbo composite, μεγάλη διαδρομή, υπερσυμπίεση δύο σταδίων, σύστημα έγχυσης καυσίμου common rail, ανάκτηση απόβλητης θερμότητας κύκλου Rankine και άλλες τεχνολογίες.
Πρωτότυπο κινητήρα εξαιρετικά-υψηλής θερμικής απόδοσης
Ο λόγος για την επίτευξη και υπέρβαση του στόχου μείωσης βάρους όσον αφορά το ελαφρύ βάρος (αρχικός στόχος ήταν η μείωση βάρους κατά 40%, αλλά το βάρος του super truck μειώθηκε κατά 45%) οφείλεται εν μέρει στη χρήση ενός πλαισίου αλουμινίου που είναι 900 λίβρες ελαφρύτερο από το προϊόν προηγούμενης γενιάς. Παρά την προσθήκη νέας τεχνολογίας στο φορτηγό, το βάρος εξακολουθεί να έχει μειωθεί.
Το μελλοντικό SuperTruck III
Το Super Truck 3 θα χρηματοδοτήσει έργα ηλεκτροκίνησης για μεσαία και βαρέα φορτηγά φορτηγά-. Οι πρόσθετες επενδύσεις θα βελτιώσουν την απόδοση των οχημάτων και θα επεκτείνουν την υποδομή των ηλεκτρικών οχημάτων.
Το 2021, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) ανακοίνωσε δύο ευκαιρίες χρηματοδότησης συνολικού ύψους άνω των 100 εκατομμυρίων δολαρίων (κάποιοι λένε πάνω από 162 εκατομμύρια δολάρια) για τη βελτίωση της απόδοσης των αυτοκινήτων, των φορτηγών και των οχημάτων εκτός δρόμου και τη μείωση των εκπομπών άνθρακα. Αυτά τα κεφάλαια θα χρησιμοποιηθούν για τη στήριξη της επόμενης φάσης του προγράμματος «SuperTruck», με στόχο την ηλεκτροκίνηση φορτηγών εμπορευμάτων και την επέκταση της υποδομής ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και τις προσπάθειες μείωσης των εκπομπών τόσο από οδικά όσο και από οχήματα εκτός δρόμου.
Η υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Jennifer M. Granholm δήλωσε ότι η επίτευξη καθαρών μηδενικών εκπομπών άνθρακα έως το 2050 σημαίνει ενεργή μείωση της μεγαλύτερης πηγής εκπομπών, που είναι ο τομέας των μεταφορών. Οι μεταφορές αντιπροσωπεύουν περίπου το 30% της συνολικής ενεργειακής ζήτησης στις Ηνωμένες Πολιτείες και είναι επίσης η μεγαλύτερη πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Τα δύο πρώτα προγράμματα σούπερ φορτηγών του Υπουργείου Ενέργειας οδήγησαν τον μεγαλύτερο κατασκευαστή φορτηγών στην αγορά ημι-τρέιλερ των ΗΠΑ να επιτύχει ένα τεράστιο άλμα στην απόδοση καυσίμου. Αυτή η νέα χρηματοδότηση θα συνεχίσει να βασίζεται σε αυτό το θεμέλιο, προωθώντας την ηλεκτροκίνηση φορτηγών όλων των μεγεθών, προσπαθώντας παράλληλα να επεκτείνει τις υπηρεσίες φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων και να αναπτύξει κινητήρες οχημάτων χαμηλών εκπομπών ρύπων.
Για το σκοπό αυτό, το Γραφείο Τεχνολογίας Οχημάτων (VTO) και το Γραφείο Τεχνολογίας Υδρογόνου και Κυψελών Καυσίμου (HFTO) του Γραφείου Ενεργειακής Απόδοσης και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (EERE) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ συνεργάστηκαν για την έκδοση της ανακοίνωσης ευκαιρίας χρηματοδότησης του SuperTruck 3 (FOA), παρέχοντας έως και 100 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση σε διάστημα τεσσάρων ετών για την εξερεύνηση του συστήματος βαρέως τύπου{2} έννοιες για υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερες εκπομπές. Η χρηματοδότηση επικεντρώνεται σε μια σειρά μεθόδων ηλεκτροδότησης, όπως πλήρως ηλεκτρικά, υβριδικά συστήματα με πρίζα-που χρησιμοποιούν ανανεώσιμα βιοκαύσιμα, υδρογόνο και τεχνολογίες κυψελών καυσίμου, συμπεριλαμβανομένων υβριδικών στρατηγικών, όπως επέκτασης εύρους κυψελών καυσίμου.
Παρατηρώντας τις τάσεις ανάπτυξης και εφαρμογής των αμερικανικών φορτηγών από την εξέλιξη του έργου Super Truck Phase 3
Οι παραδοσιακοί κινητήρες εσωτερικής καύσης εστιάζουν περισσότερο στην ηλεκτροκίνηση, την ευφυΐα και την τεχνολογία μηδενικών εκπομπών. Οι βασικοί δείκτες των δύο πρώτων φάσεων του σχεδίου super truck επικεντρώνονται στην αποτελεσματική θερμική απόδοση των κινητήρων εσωτερικής καύσης καυσίμου (κινητήρες ντίζελ), που συμπληρώνονται από τεχνολογικές καινοτομίες στο ελαφρύ βάρος, την αεροδυναμική, την ολοκλήρωση συστήματος κ.λπ. υποδομή φόρτισης/ανεφοδιασμού, έξυπνη υποβοήθηση οδήγησης και άλλες τεχνολογίες.
Τα θεμέλια της συνεργασίας μεταξύ Κίνας και Ηνωμένων Πολιτειών στον τομέα των φορτηγών είναι ισχυρά. Από το 2009, ιδρύθηκε το «Κοινό Ερευνητικό Κέντρο Καθαρής Ενέργειας της Κίνας των ΗΠΑ» με πρωτοβουλία των ηγετών της Κίνας και των Ηνωμένων Πολιτειών. Το επιμέρους έργο του είναι το έργο «China US Joint Research on Key Technologies for Improving Energy Efficiency of Medium and Heavy Duty Trucks», το οποίο είναι ένα εθνικό βασικό πρόγραμμα έρευνας και ανάπτυξης της China US Truck Energy Efficiency Alliance και βασικό έργο για τη διακυβερνητική διεθνή επιστημονική και τεχνολογική συνεργασία καινοτομίας. Η συνολική χρηματοδότηση του έργου είναι σχεδόν 100 εκατομμύρια γιουάν. Με επικεφαλής-γνωστά εγχώρια πανεπιστήμια και ηγέτες του κλάδου όπως Weichai Power, Guangxi Yuchai και China National Heavy Duty Truck Group, καλύπτοντας ολόκληρη την ερευνητική αλυσίδα βιομηχανικών πανεπιστημίων και τη βιομηχανική δύναμη, πραγματοποιούμε συνεταιριστική έρευνα της Κίνας στις ΗΠΑ με στόχο την ανάπτυξη πρωτοτύπων μηχανικής και οχημάτων επίδειξης, τα οποία διαδραματίζουν ηγετικό ρόλο στη διεθνή τεχνολογική ανάπτυξη της βιομηχανίας της Κίνας ανταγωνισμός τεχνολογίας αιχμής-.
Τα τελευταία χρόνια, οι Ηνωμένες Πολιτείες διατήρησαν σταθερή διεθνή ηγετική θέση στις τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας-και μείωσης των εκπομπών για παραδοσιακούς κινητήρες εσωτερικής καύσης σε φορτηγά. Ταυτόχρονα, συνέχισε να επενδύει σε κεφάλαια έρευνας και ανάπτυξης για την ηλεκτροκίνηση, τα καύσιμα χαμηλών-άνθρακα/μηδενικών εκπομπών άνθρακα, τα φορτηγά μηδενικών εκπομπών και τις υποδομές φόρτισης/υδρογόνωσης. Στο μέλλον, η Κίνα και οι Ηνωμένες Πολιτείες θα συνεχίσουν επίσης να καταβάλλουν προσπάθειες για τη συνεργασία έρευνας και ανάπτυξης φορτηγών στον τομέα της ηλεκτροκίνησης, της ενέργειας υδρογόνου και των υποδομών.
