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北美运输车队电气化的未来

公共交通电气化提供了切实可行的途径, 可衡量的手段是政府为采取减少温室气体排放的持续承诺和为改善地球健康作出贡献建立坚实的商业案例. 老主任,. 实践主管,运输技术, 道格•帕克, 反映了北美运输车队电气化的未来, 随着公共交通机构向零排放模式过渡.

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日期

2022年6月2日

在我们的过境电气化系列的最后一期, 我想就北美运输车队电气化的未来提出一些想法, 随着越来越多的公共交通机构努力向环境可持续发展过渡, 零排放模型.

考虑到零排放交通的发展方向, 请记住,汽车电气化技术是 不断发展和改进. So, 每个运输机构, 无论他们的车队电气化之旅有多远, 每隔几年还要重新审视和评估他们的计划吗. 的 未来的资本投资和运营成本 在这段时间内,电气化技术的发展会对其产生重大影响吗.

虽然没有人能保证这项技术在未来几年将如何发展, 有足够的指标可以让我们很好地了解事情的发展方向.

更大的电池容量

首先,纯电动公交车(BEB)的充电容量肯定会继续增加, 这意味着公交车和其他电动交通工具一次充电就能比现在行驶得更远. 例如,总部位于加州的商用电动巴士制造商 Proterra 最近宣布,他们将在2023年建造一辆40英尺长的电动公交巴士,车载电池容量为738千瓦时。.

这延续了最近主要客车制造商几乎每年都宣布增加电池容量的趋势. Proterra声称,这将在不增加车辆重量的情况下实现,以避免增加每公里的能源消耗. 如果平均能源使用量为1.5千瓦时/公里(假设80%的可用电池容量),这将相当于近400公里的范围. 实用的公共汽车电池容量可能是有极限的, 但是在这一点上, 目前尚不清楚何时或在何种程度上可能达到这样的最大值.

请加大力度

 

容量增加的电池仍然需要在相同的充电时间内充电, 这将导致对更高功率充电基础设施的需求. 例如,今天一个600千瓦时的电池通常用一个150千瓦时的充电器充电. 在同样的时间内给800千瓦时的电池充电需要大约200千瓦的充电器. 在大多数情况下, 这也需要相应增加电网连接容量和总体用电量.

 

注意体重

 

T未来的电动巴士将需要控制其重量,即使它们的电池容量增加. 许多t交通运输机构已经需要向市政当局申请豁免当地道路上车辆最大轴重的规定. 通过包含BEB权重, 车队的运营将受益于避免公交车千瓦时/公里效率的降低,并能够利用公交车因其更高的电池电量而增加的续航能力. 在夜间充电之间能够走得更远,将允许交通机构减少沿途充电站的数量,以支持更长的服务街区.

 

无需连接即可充电

目前的一项技术发展很可能很快获得更多的使用 无线途中充电. 这一开发使用了大型的地下充电垫,可以在停车时为BEB充电, 不需要有线连接. 无线充电技术广泛应用的一个挑战是设备供应商之间缺乏标准化. 例如, 配备了供应商a的无线充电技术的公共汽车将无法与供应商B充电, 反之亦然. 随着越来越多的交通机构呼吁标准化的解决方案, 这种情况可能会改变, 允许代理商从多个供应商处购买充电站,或者与其他代理商进行潜在的成本分摊,这些代理商的充电站通过同一个巴士终点站. 在过去,其他类型的充电器也出现了类似的标准化演变.

未来几年需要关注的电动巴士技术的其他关键发展包括:

  • 电热泵技术的改进 以减少加热和空调对BEB主推进电池系统的能量消耗. 欧洲的一些中转机构 已经尝试过 在电动公交车上使用柴油或丙烷燃料的热泵,而其他人则在考虑低排放 CO2 热泵 作为一种可能的解决方案.
  • 电网本身的“绿色化”. 如果beb真的要坚持可持续的零排放目标, 提供能量给beb充电的电网不能产生大量的二氧化碳2 燃煤、柴油或燃气发电站的排放. 一些司法管辖区在这方面有明显的优势, 但是当运输机构无法获得清洁能源时, 它破坏了电气化的总体意图.
  • 更多地采用f燃料电池电动客车(FCEB)技术, 它结合了零温室气体排放的氢燃料电池和一个小电池. 当更多的气候中性“绿色氢”在市场上以更具竞争力的价格出现时,fceb的趋势可能会加速. 然而, 由于绿色氢的供应仍然有限,而且在许多地区相对昂贵, 电动客车将在一段时间内继续主导电动客车市场. 一个有趣的潜在趋势是“以电池为主导”的FCEB, 哪一种结合了燃料电池和更大的电池, 允许燃料电池作为BEB范围扩展器.
  • 日益重要的 保持整个电动车队的充电效率达到最高 通过有效的软件工具实时维护一个适应性强的整体收费计划. 服务区块能源使用建模可用于连续预测公共汽车在整个服务区块的充电水平, 基于当前收费状态和当前交通/天气状况. 每辆车的供电时间和电量可以随着时间的推移而调整,以避免用电高峰,同时仍能确保足够的电量来支持这项服务. 为了监测和分析所有可能影响电动车队日常运营计划的现实世界变量, 从BEB车队转型实施的最初阶段开始,车队运营经理就需要拥有合适的基于智能的软件.

结论

虽然零排放电动公交车的运行和充电技术不断涌现和发展, 从长远来看,将城市公交车队从柴油或其他化石燃料转变为清洁能源解决方案将节省大量运营成本.

更重要的是, 公共交通电气化提供了切实可行的途径, 可衡量的手段是政府为采取减少温室气体排放的持续承诺和为改善地球健康作出贡献建立坚实的商业案例.

 如果你错过了我们之前关于交通电气化的见解,请点击这里:

  1. 为什么全球公交车电动化进程正在加速
  2. 的优点, 电池电动公交车与氢燃料电池电动公交车的缺点和其他战略考虑
  3. 块能源模型是运输车队电气化成功的基础

道格·帕克是 运输 系统工程师和规划师, 专门协助公共机构应用先进技术. 他是交通技术咨询领域公认的领导者, 与AG平台的运输技术咨询业务密切合作.

他33年的经验涵盖了所有领域 公共交通 模式, 包括铁路, 固定路线巴士, 快速公交, 渡轮, 需求响应式运输, 农村交通. 它还包括全方位的运输技术, 包括那些支持规划的人, 运营管理, 公共信息, 收益管理, 安全, 商业智能.

道格参与了许多计划, 研究和评估工作,包括区域部署计划的发展, 体系结构, 评估, 以及几个交通合作研究项目.

道格·帕克的大头照

写的 道格•帕克

导演|高级. 实践主管,运输技术
在多伦多
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