Батареялық энергиялық автокөліктер: Қашықтық бойынша қорқыныштың шешімі

Батареялық Энергиялық Жүк Көліктерде Қашықтықтың Толық Бітіп Қалу Неліктен Әртүрлі және Күрделірек

Жүк көтергіштік, көлбеу жол және көмекші жүктемелер: Коммерциялық жұмыс циклдері жолаушы ЭК-ға қарағанда батареялық энергиялық жүк көліктерді қалай әртүрлі түрде қысып тұратыны

Электр жүк көліктері күні бойы әлдеқайда көбірек жұмыс істейтіндіктен, қалалық электр көліктерімен салыстырғанда нақты диапазондық мәселелерге ие. Жолаушы көліктеріне тек адамдар мен, мүмкін, біраз тағам ғана тасымалданады, ал ірі коммерциялық жүк көліктері тәулігіне 10 000 фунттан астам жүкті тұрақты тасымалдайды. Бұл олардың аккумулятор энергиясын шамамен әдеттегі электрокөліктерге қарағанда екі не тіпті үш есе тезірек шығындайтынын білдіреді. Мәселе таудан көтерілгенде одан да нашарлайды. Қарапайым 6 пайыздық көтерілу 19 500 фунт жүкті толық жүктелген көліктің жүру қашықтығын едәуір жартылай қысқартуы мүмкін. Сонымен қатар, біз күнделікті көліктерімізде көрмейтін үнемі жұмыс істеп тұратын қосымша жүйелер де бар. Жемістерді салқындатып тұратын суытқыш қондырғылар, жиі ашылып-жабылатын көтергіш қақпақтар, жүргізушілерге арналған кондиционер — бұл барлық жүйелер жеткізу кезінде аккумулятор ресурсын түсінбей-ақ шығындап отырады да, көлік кенеттен тоқтағанша ешкім назар аудармайды.

Температураның, желдеткіш жүйелердің және рекуперативті тежеудің шектеулерінің нақты жүру қашықтығына әсері

Температура суықтан төмен болған кезде электрлық тягамен жүретін камаздар өз өнімділігіне едәуір зиян келтіретін бірнеше тиімсіздіктермен кездеседі. Бұл жағдайларда аккумуляторлық коммерциялық көліктер өз жүріс қашықтығының шамамен 30-40 пайызын жоғалтады, бұл кәдімгі электрлық жеңіл автомобильдерде байқалатыннан да нашар. Осының себебі неде? Үлкен камаздардың іші әлдеқайда үлкен болып келеді және оларға қыздыру мен салқындату үшін көбірек энергия қажет. Сонымен қатар рекуперативтік тежеу жүйелерін қарастырған кезде жағдай одан сайын нашарлайды. Суық ауа-райы шаһар ішінде жиі тоқтау кезінде қанша энергия жинауға болатынын шектейді. Бұл барлық мәселелер кейбіреулер «жүріс қашықтығына шектеу жинағы» деп атайды. Мысалы, 200 миль (320 км) жүріс қашықтығы бар камаз - нақты қысқы жағдайларда зарядты қайта толтыруға дейін шамамен 110 мильге (177 км) жетеді. Осындай айырмашылық Солтүстік аймақтардағы автопарк жұмысына үлкен әсер етеді.

Батареялық энергиялық камаздардың нақты жүріс қашықтығын анықтайтын үш бағана

Электр жүк көліктерінің нақты жүріс қашықтығы үш негізгі нәрсеге байланысты: олардың салынатын тәсілі, жұмыс барысындағы жағдайлар және қоршаған орта жағдайлары. Инженерлік жағынан, киловатт-сағатпен өлшенетін батарея өлшемі, қуат жүйесінің тиімділігі және жақсы термиялық басқарудың болуы сияқты факторлар жүріс қашықтығының бастапқы нүктесін анықтайды. Американың Энергетикалық министрлігі жақсы жобаланған жүк көліктері әдеттегілерге қарағанда шамама 40% тиімді екенін тапты. Содан кейін батарея қорын тез түсіретін күнделікті жұмыс жағдайлары бар. Мысалы, ауыр жүктерді тасымалдау, таулы жерлерде жүру және салқындатқыш сияқты қосымша жабдықтарды жұмысқа қосу токты тез түсіреді. Мысалы, 10 000 фунт жүкті тасымалдасаң, көлік бос кезде жүретінінің тек жартысын ғана жүріп шығады. Ауа райы да үлкен рөл атқарады. Суық ауа немесе тік жолдар бәрін нашарлатады және жаман ауа райында жылытуды немесе кондиционерді қосқан кезде жүріс қашықтығы 20-30 пайызға дейін төмендейді. Барлық бұл элементтер күрделі тәсілдермен әрекет етеді. Мысалы, тозаңдаған батарея пакетін мұздау ауа райында максималды жүктемемен жұмыс істесе, кейде көлік қалай болғанда да жүріс қашықтығының жартысын ғана жетуге мүмкіндігі бар.

Активтікі парықтардағы қашықтыққа деген қорқынышты азайтудың дәлелденген операциялық стратегиялары

Көшбасшылық логистикалық парықтар нақты әлемде аккумулаторлық энергиялық жүк көліктердің жұмысқа пригодтылығын анықтайтын тек қана құрылғы емес, сонымен қатар операциялық интеллектінің анықтайтынын көрсетеді. Маршруттарды, жүктемелерді және жылулық басқаруды тиімдестіру арқылы операторлар қиын жағдайларда да сенімді қашықтықты қамтамасыз етеді.

DHL-дің қалалық жеткізу оптимизациясы: аккумулаторлық энергиялық жүк көліктер үшін динамикалық зарядтау интеграциясы мен жүк көлеміне назар аударылған маршруттау

Еуропалық DHL пилоттық бағдарламасында қаланың жеткізу жоспарын жасау кезінде жүк салмағын ескеретін қуатты маршруттау бағдарламасы арқылы күтпес зарядтау тоқтатуларын шамамаған 40 пайызға дейін азайтты. Күн ішінде жүк көлемі өзгеріп отырғанымен, олар жеткізу кестесін 98 пайыз сенімділікпен тұрақты ұстап алды. Осының кілті неде? Мүмкіндігінше жеңіл жүктерді ұзағырақ қашықтыққа жіберу арқылы, батареялардың бір зарядтау арасындағы қызмет ету уақытын ұзарту. Бұл тәсілдің тиімділігі маршрутты жоспарлау мен нақты батарея қажеттіліктерін теңдестіруде. Еуропа қалаларында электрлі жеткізу көліктеріне көбірек ауысып жатқан кезде, үзді-үзілісті трафиктағы қуаттың қалыпсыз пайдаланылуына қатты мазасызданатын қала ішілік автопарк басқарушылары үшін бұл әдіс ерекше пайдалы.

Amazon Rivian EDV-ның суық аймақтағы бағдарламасы: батареяны алдын-ала дайындау, жүргізушілерге оқыту және жылу ағымын жобалау

Amazon-дың қысқы хаттамалары нөлден төмен температурадағы әдеттегі 30 пайызға дейінгі қуат қашықтықтың жоғалуына қарсы шара болып табылады. Олардың тәсілі мыналарды үйлестіреді:

• Алдын-ала дайындау : Дайындық кезінде қосылған кезде аккумуляторлар жылып, суықтау басталуынан пайда болатын разрядтың алдын алу
• Жүргізушіге оқыту : Жылынатын отырғыштар мен жүрісі бар рульдер арқылы HVAC-тың төмендетілген пайдалануы энергияның шамамаған ~15% үнемдеуге мүмкіндік береді
• Маршрут бойынша термалды карта : Температуры төмен болған кезде көтеріңкі жерлерден аулақ болу қалпына келтірілетін тежеу тиімділігін сақтайды

Бұл интегралды стратегия Чикагоның қысында (–10°C) жеткізу көлемін сақтады, бұл жұмыс істеу бойынша бейімдеулердің тек аккумуляторды үлкейтуге қарағанда климаттың әсерін жоюға тиімдірек екенін көрсетеді.

Батареялық энергиялық жүк көліктері үшін қашықтық бойынша келесі ұрпақтық технологиялар

Қатты күйдегі аккумуляторлар және 800V архитектуралар: Орташа жүктемде 300+ миль пайдаланылатын қашықтыққа жету жолы

Нақты әлемдегі жүктерді тасымалдағанда аккумулдық электр жүк көліктері әлі де шектеулі қашықтыққа жетумен күресіп жатыр, дегенмен жаңа технологиялар заттарды өте жылдам өзгертіп жатыр. Қатты күйдегі аккумулдар 300 Вт/кг астам энергиялық тығыздықты қамтамасыз етеді, бұл олардың көне үлгілерге қарағанда бір ғана кеңістікте 40 пайызға көбірек қуат сақтай алатынын білдіреді. Сонымен қатар, бұл аккумулдар жылдар бойы негізгі қауіпсіздік мәселесі болып келген жанатын сұйық электролиттерді тастап жібереді. Бұл нақты жүк көліктердің жұмысы үшін не мағына береді? Орташа дәрежелі көліктер енді құнды жүк кеңістігін жоғалтпай, бір рет зарядталғаннан кейін 300 мильге жуық жетуі мүмкін. Сонымен қатар, жоғары кернеу жүйелерінен де тағы бір қуат аламыз. Жаңа 800 В архитектурасы дәстүрлі 400 В жүйелеріне қарағанда электр тогының қажеттілігін жартыға дейін төмендетеді. Бұл төмендету зарядтар арасында аккумулдың қызмет ету мерзімін ұзартады және жалпы тиімділікті жақсартады.

• Жылдам зарядтау : 350 кВт+ зарядтау арқылы 20 минуттан кем уақыт ішінде 80% қуатына жету
• Салмақ өсуі : Жіңішке сымдар мен кішірек коннекторлар жүктің массасына 150+ кг босатады
• Жылуға төзімділік : −20°C-ден 50°C-қа дейінгі жұмыс ортасында тұрақты жұмыс өнімі

Зертханалық жағдайларда сынақтан өткен кейбір алғашқы үлгілер шамамаған 500 миль (805 км) жол жүре алатынын көрсетті. Мұндай үлгілер нарыққа түскенде, электр көліктер туралы адамдардың әлі де сақталып жатқан қашықтыққа қорқу проблемасын шынымен шешеді. Зарядталу арасындағы қашықтықтағы көліктердің жұмыс уақыты дәстүрлі дизельді модельдердің отын құю арасындағы жолмен салыстырмалы ұзақ болады, сонымен қатар энергия шығыны бойынша әрбір жүрілген миль сайын шамамаған 18 центтен үнемделеді. Осы нүктеге жету өндірістің өлшемін кеңейтуге қатты тәуелді. Халықаралық таза көлік кеңесінің соңғы есебінде айтылғандай, бұл саладағы көптеген сарапшылар 2026-2028 жылдар аралығында мұндай көліктердің кеңінен таралатынына үміт артады, бұл кеңес осындай дамуларды жақыннан бақылап отырады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Батареялық энергиялық жүк көліктердегі қашықтыққа қорқу деген не?

Батареялық энергиялық жүк көліктерінің қашықтыққа қорқуы дегеніміз — көлік өзінің белгіленген жеріне немесе зарядтау станциясына жетерде батареясының таусынып қалуына деген қауігім. Жүк көліктерінің қатаң жұмыс циклдарын ескергенде, жүктің салмағы, жол жағдайы және қосымша жүктемелер батареяның тез таусынуына едәуір әсер етуі мүмкін.

Суық ауа электр көліктерінің қашықтығына қалай әсер етеді?

Суық ауа электр көліктерінің әсер етуінің тиімсіздігін әлдеқайда төмендетеді, кабинаның жылытуы мен тежеу жүйесінің рекуперативтігін қоса алғанда. Нөлдік температура жағдайында көліктер қалалық тоқтатулар кезінде жылудың үшін қосымша энергия қажеттілігі мен энергияны ұстап ала алмау салдарынан өзінің қашықтығының 30% - 40% дейін жоғалтуы мүмкін.

Қашықтыққа қорқуды жеңуге логистикалық компаниялар қандай стратегияларды қолдануда?

DHL және Amazon сияқты алдыңғы қатарлы логистикалық компаниялар жүктің салмағына негізделген динамикалық маршруттау, аккумуляторды шарттау алдында дайындау және жүргізушілерге кеңес беру сияқты стратегияларды қолданып, энергияны тиімді басқарады. Бұл тәсілдер сенімді жеткізу кестесін сақтауға және күтпегенден зарядтауға тоқтауларды азайтуға көмектеседі.