欧洲卡车打造绿色之旅

时间:2022-06-16 03:00:16

欧洲卡车打造绿色之旅

随着传统燃料价格的不断攀升,具备能量存储功能的节油混合传动系统的运输车辆能在满足不断增长的交通运输需求,减少二氧化碳的排放。

为拯救失衡的气候系统,环保已成为国际社会普遍关注的问题,汽车业也不例外。据了解,交通运输业约占人类活动造成的二氧化碳排放量的25%,这一比例还将随着交通运输需求的增长而增长。在满足不断增长的交通运输需求,为客户创造剩余价值的同时,减少二氧化碳的排放,成了运输行业的当务之急。纵览当今的汽车环保减排技术,欧洲商用车在这方面始终处于领先地位。

树立环保战略

未来二十年,欧盟计划将货运量提高50%,截至2020年,将二氧化碳排放量降低2096。斯堪尼亚却在这个基础上制定了更高的目标,计划在2000年至2020年期间,将运输每吨货物产生的二氧化碳降低50%。斯堪尼亚的环保工作主要体现在,节省能源,满足客户低油耗、低排放的需求,目标是通过不断研发新技术、寻求可再生资源,实现运输业的可持续发展。

以“使用高效清洁的动力系统和替代燃料,我们在发展零排放商用车”为目标,“打造未来交通运输”计划的戴姆勒载重车和客车,目的是为保护资源并降低种各种排放,同时确保最高程度的道路交通安全。戴姆勒载重卡车以高效清洁的动力系统和替代燃料,迈向零排放商用车和可持续发展交通运输之路。目前2500多辆装配有替代动力系统的戴姆勒车辆也已经行驶在路上,实现零排放。

沃尔沃表示,空气质量、噪音、交通堵塞、利用自然资源等问题也是其关注的重点。目前关注环保已成为沃尔沃卡车日常工作的组成部分,其产品和流程的设计使得能源和原材料能够得到有效的利用,废弃物和残留物在产品的使用周期中被降低到最低限度。实际上,如今的沃尔沃卡车比起20年前的相应车型,燃料消耗降低了20%,二氧化碳排放量也降低了20%,与此同时,颗粒物和氮氧化合物这两种污染物的排放量分别降低了84%和94%。

发展混合动力

“卡车领域的改革并不时常发生。然而,混合动力技术这一突破的确无愧于‘改革’二字。”沃尔沃认为这种技术可以降低卡车的油耗,并减少高达35%的二氧化碳排放量,还能大大降低噪音水平。

沃尔沃混合动力系统的主要动力源是一个能采用传统燃料或生物可再生柴油燃料运行的柴油发动机,并辅以一个电动机,主要在从静止状态开始发动、加速或怠速时使用。柴油发动机运转时,会对电动机电池充电。每当使用制动器时,合成的减速能量不但不会浪费,反而会利用它产生更多电力并储存在电池中。智能电子控制系统可确保始终以最理想、最节油的方式传输动力。当前,沃尔沃混合动力卡车仍处于开发阶段,批量生产仍有待时日。

混合动力驱动装置是戴姆勒可持续发展交通运输策略的重要组成部分。戴姆勒早于1969年在法兰克福国际车展上推出了全球第一款混合动力商用车。目前,来自戴姆勒的大约1700辆混合动力载重车和客车行驶于世界各地的道路上。混合动力驱动装置结合了内燃机和电动机。戴姆勒在各种尺寸的载重车采用并联式混合动力,使内燃机和电动机可以单独或共同驱动车辆,并在技术参数完全不同于采用串联式混合动力的城市客车,内燃机驱动发电机,发电机为驱动电动机提供电力。目前戴姆勒在市内交通中使用混合动力车能节约燃油可达3096。其中载重量达15吨的奔驰福莱纳M2混合动力汽车的电力驱动装置不仅用于柴油机的替代和补充,而且用作零排放和低噪声运行的取力器。在起步时只使用电动机,并可以在电力驱动模式中进行短途运行。在未来三年中,奔驰将批量生产1500辆混合动力车。也将考虑试验长途运输载重车和长途旅游客车的混合动力运行。

德国曼(MAN)也非常关注混合驱动技术在城市运输和配送领域的发展前景。在“2008年第62届汉诺威国际车展”上,MAN展出的Lion’s City城市巴士采用连续混合驱动系统和电容型电源系统存储能量,这款巴士可节省30%的油耗,并将于2010年开始批量生产。MAN TGL Hybrid这款配送运输卡车采用平行混合驱动技术和高级蓄电池存储能量,预计可节省15%的油耗。两款采用不同混合推进概念的车型成为MAN在为商用车辆寻求替代动力技术方面取得新进展的代表。

据了解,MAN于1983年开始研究适合配送运输卡车的混合驱动技术,并通过与VW合作,推出首款使用柴油一电力混合动力的7.5吨级G90型卡车。1996年,MAN推出采用插件式技术的L2000模型车,该车型可在越野行驶时采用柴油机驱动,在城镇道路上行驶时采用电力驱动。其电瓶可通过电源插座充电,车辆的二氧化碳“足迹”得到大幅减少。2001年,MAN推出首款采用曲轴起动器发电机的混合驱动型配送运输卡车,并于2006年推出采用EDA(一个电动式启动元件)的TGL Hybrid车型。

燃料革命

“建设可持续发展的社会,让子孙后代的生活不会受到威胁,是我们所面临的重大挑战,为了实现这一目标,我们要做的工作之一便是逐步从化石燃料(例如石油和天然气)过渡到可再生燃料,这将是一次艰难的转变过程。”沃尔沃集团的总裁兼首席执行官雷夫・约翰森这样说道。随着传统燃料价格的不断攀升,巧妙地利用了不同类型的发动机和能量存储系统的节油混合传动系受到了越来越多的关注。

沃尔沃集团研发战略是从“油井到车轮”的角度考虑未来的燃料和传动系统,着手打造多个不同的未来传动系与燃料的替代方案。在未来燃料的选择上,沃尔沃一直以来重点研究的替代燃料就包括乙醇、二甲醚、甲醇、甲烷、柴油、氢、菜籽油甲酯等几种。

事实上,早在上世纪九十年代,沃尔沃集团就已经开始制造主要用于公共汽车的燃气发动机了。这种车辆可以利用生物体制得的气体驱动――天然气。天然气或沼气驱动的车辆与柴油驱动的车辆相比。沃尔沃认为,燃气将成为未来替代燃料的主要部分。

多项研究表明,二甲醚是能效最高的可再生燃料,其废气排放量极低。柴油发动机只需要进行适当的改装就可以改为由二甲醚驱动。当需要改用替代燃料时,沃尔沃也将二甲醚列成为主要的方案之一。

据沃尔沃预测,燃料电池的能量转化极度清洁,不存在尾气排放问题,且其从化学能到电能的转换不会发出任何声音。可见,燃料电池技术在未来有着巨大的潜力,沃尔沃也正致力于开发不同用途的燃料电池。

为降低排量,节约自然能源,斯堪尼亚制定短期和长期用新能源替代柴油解决方案,已开发了乙醇、生物柴油、合成柴油、生物气体等多种替代能源,其中斯堪尼亚在乙醇公交车上已经有近20年的应用经验。斯堪尼亚认

为,对于城市运营而言,乙醇可为公共交通系统的可持续发展带来直接效益,是目前成本效益最高的可再生燃料。乙醇发动机技术已日渐成熟,能够应用于每天繁重的城市交通运营。目前,配送货物以及收集垃圾用的乙醇卡车已上市。斯堪尼亚负责安排办理燃料供应的许可证、执照,以保证燃料供给。

在发展经济和环保型动力驱动系统的同时,戴姆勒也参与替代燃料的研究和生产。这为大幅度降低排放并减少对矿物能源的依赖作出了重要贡献。戴姆勒的“未来燃料之路”是从清洁的传统燃料(例如汽油和柴油),到第二代合成生物燃料(BTL-生物质液化),再到燃料电池动力汽车的氢。

戴姆勒研发的第二代合成生物燃料是基于氢化植物油或动物脂肪,已经实现工业规模化生产,并即将在梅赛德斯一奔驰载重车和客车的客户车队中进行试验。燃料源于各种能源介质,例如稻草、木屑或能源植物。该燃料具有与矿物柴油同样的品质,并且无需改良即可用于柴油机。生物燃料可以与矿物柴油混合起来使用或单独使用。与生物柴油(源于菜籽油等等)不同,BTL利用从茎到果实的所有植物纤维,可以从每公顷耕地中产出几倍数量的生物燃料。生物柴油可降低50%的CO2排放,从1988年起制造的所有梅赛德斯一奔驰载重车都获准使用生物柴油。

戴姆勒还认为生物柴油、生物燃料、天然气以及近期的生物气是如今已经可用的、环保替代燃料,未来燃料是氢。只要从可再生能源(例如以水电力、风力、太阳能和地热能的形式)电解生成氢,就可以实现以氢和燃料电池为动力的零排放汽车。通过100多辆试验车和大约370万公里行驶,戴姆勒成为全球最大并且试验结果最佳的燃料电池汽车制造商,燃料电池汽车包括紧凑型A级、凌特厢式车和Citaro客车,并与UPS合作进行燃料电池动力梅赛德斯-奔驰凌特的试运行。

在2006年,200辆三菱扶桑Can-ter Eco Hybrid轻型载重车已经在日本投入常规运行。2007年末,10辆三菱扶桑在英国试运行。

在燃料电池方面,MAN卡车已研发出采用锂离子电池暂时存储动力的技术。MAN TGL Hybrid是中长途运输卡车,它采用并联式混合驱动技术。传动系统中的电动机可作为启动机发电机。该电机也相当于一个发电机,制动能量将存贮在一个小型锂离子电池中,在停车、起动、恢复制动能量、加速(推进)时提供支持以及电力驱动,可节省15%的燃油。环保贯彻于日常工作中

为确保生产工厂按照生态标准生产,沃尔沃集团通过ISO14001认证,并遵循全球一致的生产环保标准,在四年间成功地将生产每辆卡车的能耗降低了三分之一。在沃尔沃的生产工厂中,石化能源正在被风能和生物燃料取代。为了减少公司产品对环境的污染,沃尔沃在2005年9月在瑞典哥德堡图夫市(Tuve)建成全球首家二氧化碳中性排放的车辆生产工厂。随后,其位于比利时根特市(Ghent)和瑞典于魔奥(Umea)的工厂也相继效仿。至此,卡车产量占沃尔沃卡车总产量半壁江LU的三家工厂都在实现二氧化碳中性排放,而沃尔沃的目标是,所有的生产工厂都实现二氧化碳中性排放。

在用水、空气污染、废弃物、运输等方面,沃尔沃同样不遗余力:为了节约用水,沃尔沃所有的控股工厂都选择拥有自己的净化工厂,或者连接外部过滤设备。对环境有害的废弃物数量也在逐渐减少,纸张和塑料等废弃物得到了更大程度的回收,废弃物的处理过程得到了控制:在提高沃尔沃各工厂之间的运输效率上,货流拧制与管理改善减少了燃料消耗和空气污染物的排放量。可以说,环保体现在沃尔沃生产的每一个细节环节上。

斯堪尼亚的日常环保措施覆盖产品研发、生产到产品投入使用和报废,并采用世界上效率最高的模块化生产系统,重视整个产品周期对环境的影响,力图将产品对环境的污染降到最低。斯堪尼亚不断在生产过程中进行能源分析,挖掘能源效率潜能。过去十年问,斯堪尼亚生产每辆汽车的能耗降低了一半,挥发性有机物的排放量降低了68%。2008年,虽然斯堪尼亚的产量增加了,但是二氧化碳排放量降低了8%,降低了3000吨。

在产品设计、生产、提供服务时,斯堪尼亚尽量避免使用有害物质,将有害物质对人类健康和环境的影响降到最低。在生产过程中通过跨职能小组(由各部门成员组成)尽量选择对环境影响较小的替代物质以及提供环保型材料的供应商,以生产更清洁、效率更高的产品。划分了违禁物质、有害物质和申报物质,包括欧盟REACH法规中的所有候选物质的标准,并制定了清单,定期对这些标准进行修订。

斯堪尼亚还制定了详细的报废车辆拆卸以及处理草案,要求大部分零部件都有标签易于识别,可回收再利用。2008年,斯堪尼亚重新制定了用以评估运输供应商的标准,要求供应商提交更为环保的运输方案。

另一方面,斯堪尼亚还为卡车驾驶员开展专业培训,“关注驾驶员”是斯堪尼亚整个集团的基本策略。斯堪尼亚认为经过培训后,燃油经济性通常会提高10%到15%,在提高燃油经济性的同时能减少事故和降低二氧化碳排放。在欧洲对于一辆年里程20万公里的卡车每年至少节省7000欧元,减少19吨的二氧化碳排放。

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