TE 观点

实现商用车队电气化

作者:Greg Fehribach,工业和商业运输事业部工程副总裁

交通运输正变得越来越电动化。 然而,与电动乘用车令人印象深刻的大量采用相比,电动汽车现在已超过汽车销量总量的 10%[1],商用车的电气化可能显得落后。 然而,在商用道路电动汽车领域,即使卡车销量尚未赶上乘用车销量,但市场的变化比您想象的要大。

 

2021 年,商用电动货车和卡车的全球销量翻了一番多。[2]与乘用车领域一样,制造商正在相对雄心勃勃的时间框架内公布升级车辆的计划。 作为一个整体,大型卡车制造商的目标是到 2030 年,使零排放汽车占其年销量的 35% 至 60%。[3]

 

虽然商用卡车对行驶里程的要求越来越高,重量也越来越重,这推迟了电动汽车的普及,但商用电动汽车拥有乘用车在推出时所不具备的几个优势。 首先,市场需求和大规模生产商用电动汽车所需的基本技术得到了更好的发展,这在一定程度上要归功于乘用电动汽车开辟的道路。 在非公路商业市场,电动汽车也被大量应用于采矿等领域,从而产生了有助于加速电动汽车在公路领域采用的洞察和技术。

 

电动汽车技术的每一个新进步都建立在之前的进步基础之上。 因此,每个新的细分市场的出现都无需解决前几代车辆遇到的许多问题。 通过 TE Connectivity 在乘用车和商用电动汽车市场的持续努力工作,我们每天都能看到这种情况。 根据这些直接经验,我们已经确定了几个即将到来的创新和交叉发展机会,这最终将帮助电动汽车在商业市场中获得发展动力。

电池技术是电动汽车快速发展的重要组成部分

电池密度仍然是推动更重、更强大的商用电动汽车上路的主要障碍。 更大更重的车辆需要更多的动力来移动,这意味着会产生比乘用车更高的温度。 商用电动汽车制造商必须拥有适当的电气元件,以便在充电和运行过程中适当散热,以确保车辆安全可靠,尤其是在电池技术不断发展的情况下。

 

幸运的是,零部件技术的进步已体现在车辆制造过程中,使其比以往任何时候都更高效。 例如,TE 的 PowerTube 连接器系列依靠电磁脉冲技术来压接连接件,从而降低阻力并优化功率流。 其可扩展的模块化设计只是制造商在增加电池功率时可以立即利用的众多改进之一。 在商用非公路领域,为实现耐久性和更高功率运行而开发的其他技术可能会加速商业电动汽车的设计。

 

由于其中许多进步提高了公路和非公路商用电动汽车的效率,因此它们正在帮助整个行业实现解决方案标准化。 这种标准化将意味着制造商可以更快地为其商用车提供解决方案,并且随着这些零件的大规模生产,解决方案更具成本效益。

在电动汽车充电站中充电的电动卡车。

实现下一代商用车的电气化

一些公路路段的发展速度比其他路段快

商用公路电动汽车市场不是铁板一块,短途电动汽车比长途车队更容易被广泛采用。 公共汽车和地方的中心辐射型配送车队是当今电池技术的理想应用。 同时,能够在停车场定期为这些车辆充电使车队运营商能够充分利用当今的电池技术。

 

这些市场中的早期采用者已经从电池供电的车队中获益。 油价的变化已成为过去式,其燃料成本与原油价格没有直接关系。 除了减少碳排放外,这些车辆比传统的公共汽车和卡车更安静,减少了噪音污染。 运动部件的减少也使电动汽车发电厂更易于维护,并且能够使用动能回收系统也延长了刹车片的使用寿命。

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长途运输仍然是最后的新疆域

除了更高的电池密度外,长途电动汽车还面临着其他技术挑战,该行业必须解决这些挑战才能实现广泛采用。 例如,拖拉机拖车的轴距越长,要求制造商将能量从电池传输到车轮的距离就越远。 因此,确保电线和连接能够可靠地高效、安全地提供电力至关重要。

 

拖车到拖拉机的连接带来了另一个挑战,因为它们在其整个生命周期内需要插拔很多次。 乘用电动汽车通常不需要能够承受多次插拔的连接件。 但商用拖车需要紧密的连接,以便有效地传输能量、承受持续的断开和重新连接,以及在长途奔袭中遭受的剧烈振动。 TE 正在研究零力插入模型和其他潜在技术来解决这个问题。

 

该行业还需要进行广泛的充电基础设施升级,以确保长途电动汽车能够从一个充电站到达另一个充电站并快速充电,以便按时到达目的地。 生产如此多的电力并将其输送到电网将需要在电力基础设施中进行额外的创新和投资,以支持商用卡车所有细分市场中不断扩大的电动汽车车队。

 

然而,长途车队不需要直接转向电动汽车来提高其可持续性。 随着电池密度的提高和充电基础设施的完善,混合动力解决方案将越来越多地提供给商用长途车队运营商。 TE 已经生产出将混合动力汽车的电池部分与传统发动机进行集成所需的高压连接器和线束。

商用车的电动未来指日可待

电动汽车技术的持续进步正在为商用车电气化提供动力。 我们预计未来两到五年将涌现更多市内中心辐射型电动汽车车队。 对于长途应用,随着电池和充电技术在未来十年左右的不断发展,混合动力汽车的数量可能会增加。

 

与此同时,TE 正在展望未来,并准备助力进一步的技术变革。 除了开发尽可能高效地将电力从电池输送到车轮的元件外,我们还密切关注屏蔽等元素,以便电动汽车电源系统可以在不中断其他系统的情况下运行。 数据通信电缆对于支持推进半自动驾驶和最终实现全自动驾驶汽车所需的远程摄像头也至关重要,可为车队运营商带来额外的安全性和效率提升。

 

这些长期的进步将建立在已为当今乘用车和非公路电动汽车建立的坚实基础上。 随着元件变得越来越先进,电池变得越来越强大,电气化将在商用电动汽车市场的所有细分领域迅速占据主导地位。

关于作者

Greg Fehribach, 工业和商业运输事业部工程副总裁

Greg Fehribach

Greg Fehribach 是 TE 工业和商业运输事业部工程副总裁。 在此职位上,他负责确定全球工程、产品研究以及公路和非公路商业应用创新的战略方向。 在担任现职之前,Greg 曾担任 TE 工业和商业运输事业部的首席技术官以及应用工具事业部的首席技术官。 Greg 拥有路易斯维尔大学的机械工程硕士学位,是印第安纳大学的英帝国勋章获得者,此前曾在康明斯公司担任过多个高级领导职务。