Батареялық Энергиялық Жүк Көліктері: Көліктің Жасыл Болашағы

Коммерциялық жүктемеде батареялық энергиялы жүк көліктеріне көшу

Дизелден электрге: Ауыр техниканың қозғалтқыш желілеріндегі ауысу

Жүк көлігі ісі жаңғырту шектеулері қатаңдай түскен сайын және электрлік технологиялар үнемі жетіліп келе жатқан сайын дизелдік автокөліктен батареямен жұмыс істейтін нұсқаларға қарай қозғалып барады. Біз ауыр тасымалдауда қазір шамалы тармақта тұрмыз. Сала сарапшылары 2030 жылға таман әлем бойынша барлық жаңа коммерциялық көліктердің шамамен 20 пайызы электрлік модельдер болуы мүмкін дейді, сонымен қатар көптеген логистикалық компаниялар толықтай шығарындысыз парк құруға ең бастапқы кезден-ақ кірісті. Тек өткен жылы ғана тасымалдаудың қосымша батарея алмастыру жүйесі бар ауыр техникаларының саны 30 мыңға жуық болды, бұл соңғы деректерге сәйкес жыл бұрынғыдан екі есе асады. Мұндай технологиялар пайдаға әр минуты есептелетін мысалы, кен орындары мен порттар сияқты жерлердегі операциялар үшін нағыз айырмашылық жасайды. Сондай-ақ сутегі отындық элементтері мен биоотындар әлі де бірдеңе ретінде болса да, батареялар тез масштабталуы және үлкен қайта құруларды қажет етпей, бүгінгі күнгі инфрақұрылымның көпшілігімен жұмыс істеуі мүмкіндігіне байланысты алдыңғы орында.

Батарея технологиясындағы жетістіктер тұрғын электрлендіруді қалай мүмкінді етеді

Қазіргі буылдың батареямен жұмыс істейтін жүк көліктері литий ионды ұяшықтарды пайдаланады, олар килограмына шамамен 350 Втса дейінгі энергия тығыздығын қамтиды. Бұл жетістік аймақтық жеткізу жұмыстары үшін бір рет зарядтау арқылы шамамен 400 миля (644 км) жол жүруге мүмкіндік береді. Жылу режимін басқару жүйелеріндегі соңғы жаңартулар 40 минуттан кем уақыт ішінде 80 пайызға дейін зарядталуға мүмкіндік туғызды. Мемлекеттер арасында жұмыс істеу кезінде бұл түрдегі тез зарядталу мүмкіндігі күту уақытын әлдеқайда қысқартады. Бұл дамуға байланысты маңызды болып табылатыны — электр көліктеріне тән ежелден қолданылып келе жатқан проблемаларды шешу. Ертеңгі кезде қашықтық шектеулері мен жүк көтергіштіктің төмендеуі дизельге қарағанда ауысуға тыйым салатын фактор болып табылды. Бірақ қазір электрлік модельдер температураны бақылау талаптары теңдеуге қосымша күрделілік әкелетін суық тізбекті тасымалдау сияқты қиын нарықтарда да нақты бәсекелестерге айналып отыр.

Батареялық электр көліктерді қабылдаған алдыңғы қатарлы флот операторлары

Бұл онжылдықтың соңына қарай кем дегенде үштен бір бөлігін электр энергиясымен жұмыс істейтін камаздарға ауыстыруда болатын ірі логистикалық компаниялардың жартысынан астамы қазір осы бағытта жоспар құрып отыр. Ерте ауысқан компаниялар дәстүрлі дизельді қозғалтқыштармен салыстырғанда техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындардан шамамен 18-ден 22 пайызға дейін үнемдеуді байқады. Қоқыс жинау қызметтері мен қалалық жеткізу операциялары бұл жерде алда орын алады, түнгі уақытта деполардағы зарядтау станцияларын пайдаланып, сонымен қатар аккумулятор қуатын ұзақ уақыт пайдалануға мүмкіндік беретін жаңаша рекуперативтік тежеу жүйелерін қолданады. Бұл бәрі ненің арқасында жұмыс істейді? Тәулік бойы телематикамен тұрақты байланыста болу маршруттарда қанша энергия пайдаланылатынын ақылды түрде реттеуге мүмкіндік береді және ештеңе зиянға ұшпайды.

Электр камаздардың нарыққа енуін ынталандыратын OEM жаңашылдығы

Өндіріс саласы жүк тасымалдауға арналып жасалған, жаңа технологиялар пайда болған сайын жаңартуды оңайлататын модульді батареялық жүйелері бар электр шассиларды енгізуде. Нақтырындағы жаңа камаздар 800 вольтты зарядтау жүйесімен жабдықталған және 605 ат күшін өндіретін екі қозғалтқышқа ие, бұл біздің жылдар бойы кездестірген стандартты Class 8 дизельді қозғалтқыштарымен шамама жақсы бәсекелестікке түседі. Бұл жаңа конструкциялар туралы қызықты нәрсе — кабинадағы отыру орындарын жақсарту және автомобиль денесінің айналасында ауа ағынын жақсарту арқылы жүргізушілердің өмірін жеңілдетуге бағытталуы. Бұл егжей-тегжейлі мәселеге назар аудару нақтысында жылдар бойы көрген ескі кабиналармен салыстырғанда шамама 12-ден 15 пайызға дейін аз энергия тұтынуға әкеледі.

Жүк тасымалдауды электрлендіруді корпоративтік тұрақты даму мақсаттарымен үйлестіру

Аккумуляторлық қозғалтқыштарға көшетін компаниялар тікелей шығаратын жылуға қарсы газдарды шамамен 40-60 пайызға дейін қысқартуда, бұл оларға Париж климаттық келісімімен белгіленген мақсаттарға жетуге көмектеседі. Ең ірі 500 компанияның көлік секторындағы жетекшілердің жалақысын электрлік тягачтарға қойылған белгілі бір мақсаттарға жетуіне байланыстыратын компаниялардың саны 10-ның 8-індей. Бұл үлкен тягачтар көптеген компаниялардың көміртегі бейтараптығына жету жоспарларының маңызды бөлігіне айналып келеді. Мемлекеттік биліктер де бұл процесті жылдамдату үшін белсенді қатысуда. Мысалы, Калифорния штатының Жоғары Ластаушылықты Азайту бағдарламасы (HVIP) өткен жылы штат бойынша ауыр техниканың электрлік көліктерін жолға шығару үшін жуық 914 миллион доллар бөлді.

Батареялық энергиялық тягачтардың экологиялық пайдасы: Шығарындыларды азайту және әсер етушілікті арттыру

Шығарындыларсыз жұмыс істеу: Дизельді және электрлік тягачтардың экологиялық әсерін салыстыру

Электр батареямен жұмыс істейтін жүк көліктері дәстүрлі дизельді моделдерден шығатын, зиянды азот тотьіқтарын (NOx) және тыныс алу проблемаларын тудыратын ұсақ бөлшектерді шығаратын, назоадан шығатын шығарындыларды толығымен жояды. Зерттеулер нақты таңғалдырарлық нәрсе тапты - электрлік версияларына қарағанда қалаларда жеткізу кезінде дизельді жүк көліктері шақырып алған сайын мильге шаққанда CO2-нің 27 есе көп мөлшерін шығарады. Бұл мәселеге мынандай баға берейік: егер компаниялар аймақтық логистикалық желілер бойынша тек 100 000 дизельді жүк көлігін электрлікпен ауыстырса, біз жылына атмосферага шамамен 8,7 миллион тонна парниктік газдардың түсуін тоқтата аламыз. Бұл тікелей үлкен экологиялық пайда.

Электрлік автопаркпен аймақтық тасымалдаулар кезінде парниктік газдардың шығарындыларын азайту

Ұзын мультимодалды автопоездар жолдағы барлық көліктердің шамамен 4% ғана құраса да, олар тасымалдау саласындағы шығарындылардың толық ширегіне жауапты. 2023 жылғы зерттеулер көрсеткенінше, компаниялар таза энергия көздерімен зарядталатын аккумуляторлық электр жүк көліктеріне ауысқан кезде, бұл электр «жануарлары» дәстүрлі дизель қозғалтқыштарымен салыстырғанда жалпы көміртегі ізін шамамен 63% дейін қысқартады. Электр жүк көліктерін өзінің жергілікті жеткізу операцияларында пайдалануды бастаған кейбір компаниялар бұрын-ақ елеулі нәтижелерге жетті. Аймақтық бір дистрибьютор электрлік флотын екі жыл пайдаланған соң шығарындыларды шамамен 40% қысқартқанын хабарлады. Бүкіл өнеркәсіп бойынша осындай цифрлар ойланған сайын таң қалдырады.

Дәстүрлі модельдермен салыстырғанда аккумуляторлық энергиялық жүк көліктерінің энергияны пайдалану тиімділігі

Электр көліктері желіден алынатын электр энергиясының 78%-ын дәл шын мәнінде доңғалақтардағы қуатқа айналдыра алады, бұл отын энергиясының шамамен екі үштен бірі жай ғана жылуға айналатын дәстүрлі дизельді қозғалтқыштармен салыстырғанда толық жеңеді. Аккумуляторлық тягтық машиналарға келетін болсақ, олар трассада әрбір тонна жүкті тасымалдау үшін шамамен 37% аз энергияны қажет етеді. Сонымен қатар, қалалық бағдарламада жиі тоқтау мен қозғалуды қажет ететін тягтық машиналарда пайдаланылатын рекуперативтік тежеу жүйесі жұмсалған энергияның шамамен 20% қайтарып ала алады. Бұл барлық тиімділік нәтижесінде жеке жеткізу көліктері тек қана отынға жұмсалатын шығындардан жылына шамамен он сегіз мың долларға жуық үнемдеуге мүмкіндік береді, олар соңғы километр маршрутында жүктерді тікелей тұтынушылардың есігіне жеткізеді.

Өнімділікті және сенімділікті арттыратын аккумулятор технологиясындағы жаңашылықтар

Ауыр жүкті көліктерге арналған литий-ионды және келесі ұрпақ химиялық құрамдар

Қазіргі заманғы аккумуляторлық энергиялық жүк көліктері дәлелденген энергия тығыздығы (300–500 Wh/л) және циклдық тұрақтылығы (2000-нан астам цикл) үшін литий-ионды технологияға сүйенеді. Соңғы жаңартулар қауіпсіздікті арттыратын және кобальт сияқты сирек минералдарға тәуелділікті азайтатын қатты электролиттер мен натрий-иондық баламаларды енгізді.

Аккумуляторлық энергиялық жүк көліктерінің қозғалыс қашықтығын және сыйымдылығын ұзарту

Катодтық архитектура мен ұяшықтарды қабаттау саласындағы жаңашылықтар 2022 жылдан бергі коммерциялық жүк көліктерінің қозғалыс қашықтығын 40% арттырды, ал кейбір тәжірибелік үлгілер зарядтаудан кейін 800 шақырымнан (500 мильден) асып түседі. Жоғары никельді NMC құрамы қазір 350 Wh/кг-нан астам сыйымдылық береді, бұл тиімділіктен айырылмай-ақ ауыр пайдалы жүктемелерді тасымалдауға мүмкіндік береді.

Алдыңғы қатарлы термиялық басқару жүйелері арқылы тез зарядтау

Келесі ұрпақ термиялық реттеу жүйелері тұрақты токпен тез зарядтау уақытын сыйымдылықтың 80%-ына дейін 45 минутқа дейін қысқартады — бұл 2020 жылғы көрсеткіштермен салыстырғанда 50% жақсару. Фазалық өзгеріс материалдары мен сұйықпен салқындатылатын аккумуляторлар тез зарядтау кезінде оптималды температураны сақтайды және тозу қаупін азайтады.

Батарея жаңартулары шынайы жұмыс істеу қажеттіліктерінен озып кете ме?

Зертханалық сынақтан өткен элементтер теориялық түрде 1000 миля (1609 км) қашықтыққа жетсе де, суық ауа-райы (–20°C жағдайында жұмыс істеу) және зарядтау инфрақұрылымының жетіспеушілігі сияқты факторлар практикалық қолдануды шектейді. Алайда, 2024 жылғы сараптамаға сәйкес, парк операторларының 78% батарея технологияларының дамуы өздерінің 2030 жылға қойған декарбонизация мақсаттарымен сәйкес келетінін растады.

Қиындықтарды жеңу: инфрақұрылым, қуат қоры және құнының шектеулері

Ауыр техниканың электрлік көлік құралдарын енгізудегі зарядтау инфрақұрылымының жетіспеушілігі

Батареямен жұмыс істейтін жүк көліктерін жолға шығару, өткен жылы Ұлттық қайта қалпына келтірілетін энергия зертханасының зерттеуіне сәйкес, ауыр техниканы зарядтау үшін қажетті жоғары қуатты зарядтау станцияларының 80 пайыздық үлкен бостығын толтыруға тәуелді. Қалаларда белгілі бір жетістіктерге жетілсе де, негізгі жүк тасымалдау маршруттарында әлі де біркелкі түрде дамыған зарядтау желілері жоқ, бұл процесті қатты кемітіп отыр. Шындығында, электр желілерін жаңарту саласында коммуналдық компаниялар мен үкіметтік мекемелер тағы да көбірек тырысуы керек. Бұл электрлік жартылай автопоездар тәуліктің ең жоғары жүктемелі уақытында 350-ден 1000 киловатқа дейін қуат талап етеді, ал бұл қазіргі инфрақұрылым әлі дайын болмаған жағдай.

Ұзақ қашықтықтағы электрлік жүк көліктерінің жүріс қашықтығына деген қорқынышты шешу

Батареямен жұмыс істейтін камаздар бүгінгі таңда толтыруды қажет етпес бұрын шамамен 250-ден 300 миляға дейін барады, бірақ бұл ұзақ қашықтықтағы жолдар үшін жеткіліксіз. Сондықтан біздің негізгі автожолдар бойынша әрбір 150 мильде батарея алмастыру станцияларын орнатып жатыр. Pike Research компаниясының өткен жылғы деректеріне сәйкес, бұл тәсіл күту уақытын тез зарядтауға қарағанда шамамен 70 пайызға дейін қысқартады. Сонымен қатар, маршруттарды жоспарлау үшін қолданылатын соңғы бағдарламалық құралдар да тұрақты түрде жетіліп келеді. Олар автомобильдің ағымдағы жол жағдайына ғана емес, сонымен қатар жүктің салмағына және автожолдың әртүрлі бөліктеріндегі биіктіктегі өзгерістерге де негізделіп, қуат алу үшін ең қолайлы тоқтау орындарын анықтайды.

Жоғары бастапқы шығындарды ұзақ мерзімді иелік құнын үнемдеумен тепе-теңдестіру

Аккумуляторлы электр жүк көліктерінің бастапқы құны дизельді аналогтарына қарағанда әлдеқайда қымбат, флот менеджерлерінің айтуынша, әдетте 150 мыңнан 350 мың долларға дейін қосымша төлеу керек болады. Бірақ жалпы суретке қарағанда, Calstart-тың 2024 жылғы хабарлауынша, көпшілік операторлар үш жылдан кейін жұмыс шығындары бойынша шамамен 45% үнемдейтінін байқайды. Неліктен? Себебі аккумуляторды зарядтау 1 мильге шамамен 18 центке тиесілі, ал дизель отыны 1 мильге 46 центке жуық шығын келтіреді. Сонымен қатар, электр қозғалтқыштарында қозғалыстағы бөлшектердің саны шамамен екі есе аз болғандықтан, техникалық қызмет көрсетуге қажеттілік де едәуір төмендейді. Мемлекеттік бағдарламалардан түсетін табысты да ұмытпау керек – компаниялар әртүрлі мемлекеттік және федералдық стимулдау бағдарламалары арқылы жылына жеті мыңнан он бес мың долларға дейінгі соманы қалтасына салуы мүмкін. Ірі жүк көліктерін пайдаланушы компаниялар осындай көліктердің экономикалық тиімділік нүктесі шамамен 100 мың мильден кейін туындайтынын айтады, ал кейбір маршруттар бұл көлемді он сегіз айдан кем уақыт ішінде жетіп шығады. Сонымен қатар, компаниялар нақты көлікті сатып алумен бөлек аккумуляторды жалға алатын жаңа бизнес модельдері де пайда болуда, бұл бастапқы инвестициялық шығындарды қатты төмендетуге көмектеседі.

Батареялық электр энергиясы бар жүк көліктерін қолдануды ынталандыру және саяси қолдау

Иелік шығындарының жалпы сомасы: отын, техникалық қызмет көрсету және үкіметтің ынталандыру шаралары

2023 жылғы соңғы өнеркәсіптік есеп берулерге сәйкес, аккумуляторлық жүк көліктеріне ауысу операторларға отын шығындары бойынша шамамен 40% үнемдеуге мүмкіндік береді және техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды шамамен 30% дейін қысқартады. Үкіметтер де осы өтуге ынталандыру жасап отыр. АҚШ-тың Инфляцияны Қысқарту туралы заңы әрбір сатып алынған электрлік ауыр жүкті көлік үшін $40 мыңға дейінгі салықтық жеңілдіктерді ұсынады, ал Еуропалық елдер флоттары CO2 стандарттарына сай келмейтін компанияларға айыппұл салады. Мұндай ынталандырулар арқасында көптеген жүк көлік компаниялары батареяларға қосымша жұмсалатын ақшаны, бастапқы бағасы дәстүрлі дизельді модельдерден жоғары болса да, тек үштен бес жыл ішінде қайтарып ала алады.

Электрлік жүк көліктерін пайдаланудың болашағын анықтайтын саяси нормативтік актілер

Он бес АҚШ штаты 2035 жылға дейін сатылатын барлық жаңа камаздардың нөлдік шығарындыларын тудыруын талап ететін қатаң шығарынды стандарттарын енгізді. Еуропаның басқа жерінде ЕО-ның «55-ке сай» инициативасы көліктің декарбонизациялау шараларын тікелей компаниялардың көміртегі кредиттері бағдарламаларымен байланыстырады. Ал Қытайда олардың VI сатысындағы нормалар қалалық жеткізу қызметтері арасында электр камаздарының тіркелуін өткен жылмен салыстырғанда 52% -ға арттырды. Мұндай реттеулер тек қана қоршаған ортаға қойылатын талаптар ғана емес, сонымен қатар бизнеске дамып отыратын ESG (қоршаған орта, әлеуметтік, басқару) стандарттарына сай келу үшін нақты қысым жасайды. Мысалы, ірі логистикалық компаниялар бұл көшіргіштіктің жасыл операцияларға қарай жүруіне қатысты сәйкестендіру шығындары мен акционерлердің күткені арасында қиыншылыққа тап болып отыр.

Жаңартылатын энергияны электр камаздарды зарядтау желілерімен интеграциялау

Жетекші операторлар күндізгі күн энергиясымен зарядтауды түнде жел көздерінен электр желісі арқылы толықтырумен ұштастырады, бұл аралас энергиялық тәсілдерге қарағанда флоттың шығарындыларын 78% қысқартады. Бұл синергия энергия құнын 22% төмендетеді және дамушы мемлекеттік деңгейдегі ЭҚ инфрақұрылымына арналған гранттардағы «таза зарядтау» талаптарын қанағаттандырады.

Батареялық электр жүк көліктері туралы ЖИҚ

Неліктен логистикалық компаниялар батареялық электр жүк көліктеріне көшіп жатыр?

Көптеген логистикалық компаниялар шығарындыларсыз флотқа ие болу үшін және қатаң экологиялық нормаларға сәйкес келу үшін батареялық электр жүк көліктеріне көшу үстінде. Батареялық жүк көліктері отын мен техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды азайту сияқты тартымды артықшылықтарды ұсынады және корпоративтік тұрақты даму мақсаттарына жетуде маңызды рөл атқарады.

Флот операторлары электр жүк көліктерін енгізу кезінде қандай қиындықтарға тап болады?

Парк операторлары зарядтау инфрақұрылымының жетіспеушілігі, ұзақ қашықтыққа саяхаттар үшін жүріс қашықтығының шектеулілігі және дизельді камаздармен салыстырғанда алғашқы құнының жоғары болуы сияқты қиындықтарға тап болады. Дегенмен, аккумулятор технологиясындағы жетістіктер, үкіметтің ынталандыру шаралары мен жаңа бизнестік модельдер бұл кедергілерді біртіндеп жеңуге ықпал етуде.

Аккумуляторлық энергиялық камаздар шығарындыларды азайтуға қалай ықпал етеді?

Аккумуляторлық энергиялық камаздар түтін шығаруды болдырмау арқылы дәстүрлі дизелді модельдермен салыстырғанда CO2 шығарындыларын едәуір азайтады. Олар жол-жөнекей шығарындыларды азайтуда маңызды рөл атқарады, өйткені жалпы автокөліктердің небәрі қанашидертін үлесіне қарамастан, ауыр тягачтар шығарындыларға теңдесі жоқ үлес қосады.

Электр камаздарына көшуде инновацияның қандай рөлі бар?

Инновациялар тез зарядталу жүйелері, жақсартылған катодтың конструкциясы арқылы қозғалыс қашықтығын арттыру және телехабар жүйелері арқылы тиімділікті арттыру сияқты аккумулятор технологиясындағы жетістіктерді ұсыну арқылы маңызды рөл атқарады. Бұл инновациялар операциялық қиындықтарға қарамастан кеңінен қолдануды мүмкінді етеді.

Аккумуляторлық энергиялық жүк көліктері корпоративтік тұрақты даму мақсаттарымен қалай сәйкес келеді?

Электрлік жүк көліктеріне көшу халықаралық келісімдерде, мысалы Париж климаттық келісімінде белгіленген тұрақты даму мақсаттарын қолдау үшін бизнеске парниктік газдардың шығарылуын қатты төмендетуге көмектеседі. Корпорациялар сонымен қатар басшылардың осы тұрақты даму мақсаттарына жетуіне байланысты олардың ынталандыру сыйақыларын байланыстырып отыр.