Электрогрузовик — аккумуляторный электромобиль (BEV), предназначенный для перевозки грузов , перевозки специализированных грузов или выполнения другой утилитарной работы.
Электрические грузовики уже более ста лет обслуживают нишевые устройства, такие как молочные платформы , буксиры с буксирами и вилочные погрузчики , обычно с использованием свинцово-кислотных аккумуляторов , но быстрое развитие более легких и энергоемких аккумуляторов в двадцать первом веке расширило диапазон применения. применимости электродвижения к грузовым автомобилям во многих других целях.
Электрические грузовики снижают уровень шума и загрязнения по сравнению с грузовиками с двигателем внутреннего сгорания. Благодаря высокому КПД и малому количеству компонентов электроприводов, отсутствию сжигания топлива на холостом ходу, а также бесшумному и эффективному ускорению, затраты на владение и эксплуатацию электрогрузовиков значительно ниже, чем у их предшественников. [1] [2] По данным Министерства энергетики США , средняя стоимость киловатт-часа аккумуляторных батарей для грузовиков упала с 500 долларов США в 2013 году до 200 долларов США в 2019 году и еще больше до 137 долларов США в 2020 году, при этом стоимость некоторых транспортных средств составляет менее 100 долларов США. первый раз. [3] [4]
Грузовые перевозки на дальние расстояния были сегментом автомобильных перевозок, наименее поддающимся электрификации, поскольку увеличенный вес аккумуляторов по отношению к топливу снижает грузоподъемность, а альтернативная, более частая подзарядка, сокращает время доставки. Напротив, городские перевозки на короткие расстояния быстро электрифицировались, поскольку чистый и тихий характер электрических грузовиков хорошо вписывается в городское планирование и муниципальное регулирование, а емкость аккумуляторов разумного размера хорошо подходит для ежедневного движения с остановками. в пределах мегаполиса. [5] [6] [7]
В Южной Корее электрические грузовики занимают заметную долю рынка новых грузовиков; в 2020 году среди грузовиков, произведенных и проданных внутри страны (а это подавляющее большинство новых грузовиков, продаваемых в стране), 7,6% составили полностью электрические автомобили. [8]
Autocar Trucks и несколько других американских производителей грузовиков-новаторов, таких как Walker Vehicle Company (см. Walker Electric Truck ), предложили на продажу ряд электрических грузовиков в 1920-х годах. [9] Хотя электрические грузовики были успешны для работы на короткие расстояния, особенно в городах, более высокая плотность энергии невозобновляемых видов топлива вскоре привела к упадку электрических грузовиков, пока в 2000-х годах не продвинулись технологии аккумуляторов.
До 2000-х годов было построено несколько прототипов электрических грузовиков общего назначения или произведенных мелкими производителями, а также часто переоборудованных дизельных агрегатов. Были проведены испытания с различными компаниями в реальных условиях в течение нескольких месяцев и более, например, с большегрузными грузовиками Renault , E Force и Emoss в 2010-х годах. Renault выпустила свой небольшой электрический Maxity в 2010 году, а Mitsubishi Fuso — немного больший eCanter в 2017 году. С 2018 года другие крупные производители, включая MAN , Mercedes-Benz и DAF, начали поставки прототипов или предсерийных мощных агрегатов компаниям для реального использования. тестирование. Ожидается, что в 2019 году начнется первое серийное производство большегрузных автомобилей, в частности, Renault , Volvo и MAN .
Futuricum Logistics 18E, впервые поставленный в марте 2021 года [10] компании DPD в Швейцарии, использует батарею емкостью 680 кВтч и имеет запас хода «до» 760 км (472 миль). [11]
Грузовики для доставки последней мили представляют собой растущий сегмент грузовых перевозок с ростом электронной коммерции и прямых продаж потребителю. Эти грузовики, также известные как фургоны и фургоны, обычно используются либо на фиксированных маршрутах, либо в фиксированном регионе для доставки. [12] Крупными покупателями этих грузовиков являются Amazon, UPS, FedEx, Bimbo, Aramark и другие. Эти грузовики очень распространены, начиная с прямых продаж потребителю и заканчивая доставкой белья и хлеба или раздачей напитков. Компания Motiv Power Systems поставила агрегаты, используемые Почтовой службой США и Bimbo Bakeries USA, на базе шасси Ford. Эти варианты Motiv имеют различные варианты кузова от обычных производителей, включая Morgan Olson, [13] Utilimaster, [14] и Rockport. [15]
У Lightning EMotors есть грузовики для доставки, построенные на платформе Izusu. [16] BYD Auto предлагает несколько моделей грузовиков от класса 4 до 8. Дочерняя компания GM BrightDrop пытается разработать индивидуальные решения для этого рынка. Хотя многие крупные автомобильные компании объявили о своем намерении выйти на этот рынок с демонстрацией своих прототипов, [17] большинство транспортных средств, представленных сегодня на дорогах, принадлежат более мелким производителям.
В конце 1990-х — начале 2000-х годов компания Chevrolet выпустила небольшую серию электрического пикапа S-10, а компания Ford выпустила определённое количество электромобилей Ranger EV .
В начале 2009 года компания Phoenix Motorcars представила на Мауи испытательный парк своего полностью электрического SUT (спортивного внедорожника). Компания Miles Electric Vehicles импортировала в США небольшой электрический пикап ZX40ST китайской разработки в конце 2010-х годов. [18]
Канадская компания Ecotuned предлагает полностью электрическую модификацию Ford F-150 ; Эти автомобили используются поставщиком электроэнергии Hydro Quebec и аэропортом Монреаля .
По состоянию на 2022 год Ford производит полностью электрический F-150 Lightning (на новом заводе, построенном рядом с существующим в Дирборне ), а Rivian производит полностью электрический пикап R1T в Нормале, штат Иллинойс. General Motors производит GMC Hummer EV и Silverado EV .
В производство входят модели: [19]
Анонсированные модели включают в себя:
Кроме того, многие районные электромобили доступны или были доступны в виде легких пикапов.
По состоянию на 2020 год электрические полуприцепы находятся в ограниченном коммерческом использовании в Калифорнии в компаниях Anheuser-Busch, GSC Logistics, Golden State Express (все используют полутрактор BYD 8TT ), Penske и NFI (обе используют полутрактор Freightliner eCascadia) . ).
Эти грузовики не ограничиваются работой в морских портах или перевозкой грузов ; их запас хода (в случае BYD 8TT — 124 мили при полной загрузке и 167 миль при половинной загрузке) позволяет использовать их на региональных маршрутах. Компания GSC Logistics продемонстрировала это, доставив груз из порта Окленда через перевал Альтамонт в Трейси, штат Калифорния , и обратно. После возвращения в грузовике все еще оставалось 40% заряда аккумулятора. [21]
Volvo, DAF, MAN, Freightliner планируют начать серийное производство электрических сочлененных грузовиков в период с 2019 по 2020 год. [ требуется обновление ] Tesla присоединилась к компании в 2022 году с Tesla Semi . Такие автомобили производит компания BYD Auto (например, BYD 8TT ).
Компания DAF Trucks, принадлежащая PACCAR, открыла в Эйндховене, Нидерланды, специальную линию по сборке электрогрузовиков площадью 5000 м² для своих моделей электрогрузовиков XF и XD. Серийное производство начнется в середине 2023 года. [22]
13 мая 2021 года Autocar Trucks объявила о выпуске E-ACTT, полностью электрического терминального тягача. 98 лет назад компания Autocar была первым крупным производителем грузовиков, представившим электрические грузовики в 1923 году. [23]
Kenworth T680E также станет доступен в 2021 году .
Порт Лос-Анджелеса и Район управления качеством воздуха Южного побережья продемонстрировали сверхмощный полностью электрический грузовик малой дальности, способный перевозить полностью загруженный 40-футовый (12,2-метровый) грузовой контейнер. Текущая конструкция способна тянуть грузовой контейнер массой 60 000 фунтов (27 000 кг) со скоростью до 10 миль в час (16 км/ч) и имеет запас хода от 30 до 60 миль (от 48 до 97 км). Он потребляет 2 киловатт-часа на милю (1,2 кВт⋅ч/км; 4,5 МДж/км) по сравнению с 5 милями на галлон США (47 л/100 км; 6,0 миль на галлон ) у полутракторов Hostler , которые он заменяет. [25]
По данным Министерства энергетики США, 1 галлон США (0,83 британских галлона; 3,8 литра) топлива эквивалентен 33,7 кВтч. [26] Это [ что? ] электрический грузовик потребляет 2 киловатт-часа на милю, что эквивалентно потреблению всего 10 кВтч на каждые 5 миль (8 км). Дизельный грузовик, который он заменяет [ какой? ] использует эквивалент 33,7 кВтч на 5 миль (8 км). Таким образом, дизельный грузовик потребляет в 3,37 раза больше энергии, чем электрический грузовик. Таким образом, единственными факторами, которые останавливают коммерческое использование электрогрузовиков, являются первоначальная стоимость автомобиля и запас хода из-за высокой стоимости аккумуляторной батареи и низкой удельной энергии . [27] Когда начнется массовое производство, стоимость в конечном итоге может быть сопоставима с дизельными транспортными средствами, а с улучшением аккумуляторов ограниченный запас хода электрического грузовика может перестать быть проблемой. [ оригинальное исследование? ]
По состоянию на 2022 год в Европе доступны следующие модели (среди прочих):
A common example of the battery electric trucks is the milk float. Because such vehicles make many stops, it is more practical to use an electric vehicle than a combustion truck, which would be idling much of the time; it also reduces noise in residential areas. For most of the 20th century, the majority of the world's battery electric road vehicles were British milk floats.[28]
.jpg/1280px-Futuricum_-_vollelektrisches_M%C3%BCllfahrzeug_in_Basel_(2023).jpg)
With a similar driving pattern of a delivery vehicle like the milk float, garbage trucks are excellent candidates for electric drive.[citation needed][attribution needed] Most of their time is spent stopping, starting or idling. These activities are where internal combustion engines are their least efficient. These and other factors such as ease of driver training resulted in Birmingham City Council opting to use electric dustcarts to start replacing its horse driven carts in 1918.[29] Its use of electric vehicles continued through a number of models including Electricar DV4s until 1971.[29][30] Electric Dustcarts were also operated by Sheffield and Glasgow.[31]
In preparation for the 2008 Olympic Games, 3,000 of the internal combustion engine garbage trucks in Beijing were replaced with lithium ion polymer battery pack electric drive trucks.[32] The batteries were procured for about $3,300 each.[33] In France, some all-electric garbage trucks produced by Power Vehicle Innovation have been operating since 2011 in the city of Courbevoie, the first local authorities in France to acquire them.[34]
In September 2014, an electric garbage truck, called the ERV (electric refuse vehicle), was deployed in the US city of Chicago. It was the first of an up to $13.4 million purchase order for up to 20 trucks.[35] The PO was won in a competitive bid by Motiv Power Systems in 2012, but only one truck was ever delivered. Chicago sued Motive in 2019, alleging the truck was inoperable more than 60% of the time.[36]
In Europe, as of 2020, electric garbage trucks have been ordered by Geneva,[37] Basel,[38] Frankfurt,[39] Duisburg[40] and other cities.[41] Traditional garbage trucks have extremely high fuel consumption, higher than American 18 wheelers achieve on most routes. Using an electric drive instead of a diesel engine dramatically lowers energy consumption, yet it is still around 1,900 Wh/km or 3,060 Wh/mi. With a 340-kWh battery,[37] such a truck can still achieve a range of over 177 km (110 miles) before it needs recharging.
Some attempts to produce such lorries have been made; for example, one by PapaBravo. Electric mining trucks have the benefit of not polluting underground. In case of high-altitude mines, the downhill trip with ore recharges the batteries due to regenerative braking.[42][43]
Solar panels on tractors typically support the HVAC system, or power devices used by the driver (hotel loads). Solar panels on trailers can be used for refrigeration batteries, for liftgate batteries, or for telematics. Small solar panels mounted on a refrigeration unit can serve as trickle chargers for the refrigeration unit's starting battery.[44][45]
Heemskerk Dairy combines vehicle-integrated photovoltaics with electric forklifts, to ensure quiet operations that keep livestock relaxed.[46]
In 2022, DHL announced that installation of solar panels on the roofs of 67 of its trucks would result in cost savings and a 100 kg/year reduction in carbon emissions per vehicle.[47]
Some companies retrofits combustion trucks to electric, because it can be cheaper than buying a new electric one and brings the benefits of an all electric power train.[48]
In California, 70% of the smog pollution and 80% of carcinogenic diesel soot comes from the two million trucks out of 30 million registered in that state. As a remedy, California has decided to begin the clean truck standard. California has started its zero emission truck program in which they accelerate the production and deployment of electric trucks.[49] At the end of 2021, California had 738 ZEV trucks, mostly battery powered.[50]
An Electrified Charging Corridor Project, with 5 charging stations for medium and heavy EVs, will be completed by 2023. Chargers are already available at TEC Fontana and TEC La Mirada.[51]
In 2023, the U.S. Environmental Protection Agency gave the legal authority to California to require that half of all heavy-duty truck sales be fully electric by 2035.[52] By 2045, all trucks will have to be zero-emissions.[53]
In South Korea, electric trucks hold a noticeable share of the new truck market; in 2020, among trucks produced and sold domestically (which are the vast majority of new trucks sold in the country), 7.6% were all-electric vehicles.[8]
In China, by the end of 2020, there were around 466,000 New Energy Buses (NEB) in operation, of which 378,700 buses are Battery Electric Buses (BEB), accounting for 66% and 53.8% of the total amount of buses, respectively. It is expected that 72% of China's urban public buses are expected to be electric by 2025.[54]
California Hybrid and Zero-Emission Truck and Bus Voucher Incentive Project (HVIP for short) offers up-front discounts on medium and heavy duty electric trucks. Additionally, discounts will be increased for public transit agencies, school buses for public school districts, and vehicles operating in disadvantaged communities. For example, a public school district could receive up to $198,000 off the price of a new electric bus; a public transit agency could receive $69,000 off the price of a new Class 4 electric shuttle.[55] Launched by the California Air Resources Board in 2009, the project is part of California Climate Investments.[56]
The New York Truck Voucher Incentive Program (NYTVIP) provides vouchers, or discounts, to fleets across New York State that purchase or lease medium- and heavy-duty zero-emission battery-electric vehicles (BEV). Administered by the New York State Energy Research and Development Authority (NYSERDA), NYTVIP helps make it easier for fleets to adopt zero-emission vehicle technologies by significantly reducing upfront costs. For example, purchases of the Nikola Tre BEV can qualify for an incentive valued at up to $185,000 per truck, with a scrappage requirement.[57]
Electric-car battery-pack prices have fallen 13% in 2020, in some cases reaching a crucial milestone for affordability, according to an annual report released Wednesday by Bloomberg New Energy Finance. Average prices have dropped from $1,100 per kilowatt-hour to $137 per kwh, decrease of 89% over the past decade, according to the analysis. At this time last year, BNEF reported an average price of $156 per kwh—itself a 13% decrease from 2018. Battery-pack prices of less than $100 per kwh were also reported for the first time, albeit only for electric buses in China, according to BNEF. The $100-per-kwh threshold is often touted by analysts as the point where electric vehicles will achieve true affordability. Batteries also achieved $100 per kwh on a per-cell basis, while packs actually came in at $126 per kwh on a volume-weighted average, BNEF noted.
All major delivery companies are starting to replace their gas-powered fleets with electric or low-emission vehicles, a switch that companies say will boost their bottom lines, while also fighting climate change and urban pollution. UPS has placed an order for 10,000 electric delivery vehicles. Amazon is buying 100,000 from the start-up Rivian. DHL says zero-emission vehicles make up a fifth of its fleet, with more to come. And FedEx just pledged to replace 100% of its pickup and delivery fleet with battery-powered vehicles.
Electric vehicles, delivery drones and rules on when delivery trucks can operate are some solutions proposed in a new report. The report provides 24 recommendations for policymakers and the private sector, including mandating that delivery vehicles are electric. The report notes that if policymakers care about sustainability, they may want to impose aggressive new electric vehicle regulations.
Replacing fleets of medium- and heavy-duty trucks can help cut greenhouse gas emissions and make cities quieter and cleaner. Because trucks need so much hauling power, they have eluded electrification until recently; a battery that could pull significant weight would itself be too hefty and too expensive. But now, improvements in battery technology are paying off, bringing down both size and cost. The number of hybrid-electric and electric trucks is set to grow almost 25 percent annually, from 1 percent of the market in 2017 to 7 percent in 2027, a jump from about 40,000 electric trucks worldwide this year to 371,000.
