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天然氣與新能源卡車評測

時間:2024-11-01 05:20:26

特約撰稿oliverwillms

Abstract

AssessmentReportofComparativeAnalysisoftheNaturalGasandNewenergyTrucks

Germanbasedtrademagazinerecentlyconductedathoroughcomparativeanalysisbetweenafewtrucksofnatural-gasandCanterE-celltruckofFUSO.Theassessmentreportshowedthattrucksofcleanernatural-gasorpureE-drivetruckswouldmostlikelygraduallybecomethemainstreamtruckmodelsbyreplacingtraditionaldieseltrucks.

顯然,大部分歐洲卡車制造商已經開始在天然氣卡車領域發力了,盡管目前這種卡車的價格比傳統燃料卡車要貴一些,但對于環保是有貢獻的。

世界著名的幾大商用車制造商如依維柯、斯堪尼亞和雷諾公司都參加了近期歐洲舉辦的天然氣卡車峰會,這是否意味着使用更加清潔的天然氣卡車或是類似扶桑Canter的純電動卡車将會逐步替代傳統的柴油卡車成為未來的主流呢?

在卡車領域使用天然氣作為替代燃料是否是條正确的道路?盡管使用天然氣在環保方面更有優勢,車輛的行駛靜音性也更為出色,但目前大部分地區還未能被天然氣加氣站所覆蓋。此外,要是沒有政府的稅費補貼,使用天然氣的車輛就沒有什麼價格上的優勢了。目前歐洲的柴油價格已經降到0.9歐元/L以下了,而1L天然氣價格超出柴油約0.25歐元,這使得天然氣車輛很難比柴油車成本更低,經濟性變得更差。

現如今,使用天然氣車輛必須要好好考慮一下實際的成本因素,除非有什麼其他的原因。例如,利用其環保優勢,目前使用天然氣作為燃料可以很好地滿足歐Ⅵ排放法規。當人們采用生物天然氣時,其環保的優勢則更為突出,對于車隊整體的排放水平控制有一定的貢獻。此外,針對城市内有噪聲限制的地區,使用天然氣車輛具有一定優勢。例如在荷蘭,其PIEK噪聲法規限定了市區内的噪聲最大限值,也隻有天然氣或電動汽車才能滿足相應的要求。

作為車隊管理者,要想将天然氣卡車投入日常的運營中,一方面要考慮其環保特性,另一方面要考慮其當地的市政法規限制,還要考慮車輛的續駛裡程。目前大多數天然氣卡車的續駛裡程最多隻有400km左右。即便在德國,天然氣加氣站的數量已經超過900家,網絡覆蓋也比較均衡,但實際使用過程中,很多加氣站經常會出現無氣可加的狀态。

理想的狀态是使用LNG,通過特殊的天然氣存儲罐可以實現1500~2000km的續駛裡程。2015年秋季,依維柯公司在德國推出了首款LNG卡車,這批卡車應用在距離荷蘭邊境較近的區域,以便更好地利用荷蘭的LNG加氣網絡。德國境内目前已經關閉了唯一1家LNG加氣站。但是在未來,據依維柯公司介紹,德國南部會建一家新的LNG加氣站。

受限于石油資源和政治因素,原油價格會經常性出現巨幅波動,而與此不同的是,天然氣儲藏資源比較豐富,足夠下一代人的開采使用。前期,卡車制造商們還是将使用天然氣作為一種過渡方案,但現如今幾大廠商已經推出了價格合适的可替代柴油車型。隻有達夫和曼恩還未推出相應的天然氣車型。

相對于純電動卡車,天然氣卡車存在起動轉矩較小,提速較慢的缺點,但受限于電池技術的發展水平,目前還未有重型卡車有純電動車型推出。但是在本次峰會上,三菱扶桑的CanterE-Cell純電動卡車給人留下了安靜靈巧的良好印象。相信積累一定的用戶體驗後,這種純電動輕型卡車一定會在不久的将來投入到實際的應用中。德國《LastautoOmnibus》雜志對幾款天然氣卡車及三菱扶桑的CanterE-Cell卡車做了一次詳盡的對比分析。

顯然,大部分歐洲卡車制造商已經開始在天然氣卡車領域發力了,盡管目前這種卡車的價格比傳統燃料卡車要貴一些,但對于環保是有貢獻的。此外,在巨大的物流市場如美國和中國,盡管沒有稅費上的補貼,LNG卡車也早已投入使用,并證明比柴油車具備更佳的經濟性。

這款采埃孚16擋手動變速器要比艾裡遜6擋自動變速器更節油

CNG儲存罐能夠确保車輛的續駛裡程達到400km依維柯Stralis:天然氣卡車的先驅

依維柯早在20年前就開始深入研究将天然氣作為柴油的替代燃料應用到重型卡車上。目前,在歐洲南部地區已經有大型運輸車隊在使用天然氣卡車,并且在荷蘭投放了首批LNG卡車。現如今,大約有2500輛11~44t級别的依維柯天然氣卡車正在應用。

在這次實際測試中,依維柯StralisCNG重卡采用的是自動變速器,LNG半挂牽引車上匹配的是手動變速器。這輛半挂牽引車加滿LNG儲存罐,能夠行駛大約1500km,十分适合長途運輸。當拖上一個城市挂車或緊湊型2軸挂車,情形自然又會有所不同。采埃孚16擋手動變速器性能表現還是很突出的,經濟性不錯。不過,現如今重卡上越來越多使用自動變速器,畢竟擋位數量過多的手動變速器總會令人有些不知所措,沒有自動擋來得輕松自如。因此這輛依維柯StralisLNG牽引車的駕駛樂趣會有些不同,但它絕不會把你丢在半路上。至于LNG與CNG的區别,駕駛員很難感受到,畢竟在燃料噴射時,低溫液化的LNG天然氣會重新變成氣态的CNG。測試中的依維柯StralisCNG重卡的6缸發動機的動力輸出與LNG車型相似,都能達到243kW(330PS),但動力表現出的差别主要取決于變速器的不同,16擋和6擋的速比覆蓋範圍還是會有很大差異。不過,這款自動變速器對于18t級别的車型來講動力傳輸還算是應對自如。這2款Stralis重卡都能證明:那些習慣了開卡車慢起步的駕駛員會很好地适應駕駛這樣的車輛。因為,除此之外,其他的駕駛感受與傳統的Stralis重卡不會有什麼不同,依舊是操控簡單,非常容易上手。新依維柯Eurocargo内飾儀表台上的各種開關并沒有什麼特别之處

作為12t級别的卡車,150kW的動力已經足夠,不過這款天然氣發動機對轉速要求相對較高

依維柯Eurocargo:天然氣卡車的新生力量

依維柯在輕型卡車領域也有望成為使用天然氣燃料的先驅。先從12t級别的卡車開始,未來還将驅動15t級别的卡車,這裡采用6L的6缸天然氣發動機是十分合适的。這款發動機的尺寸規格已經得到認可,幾年前就已經開發出來并投入到實際的應用中。

鑒于直列6缸發動機所特有的振動小優勢,這種天然氣發動機動力不強勁就沒什麼可指摘的了。當轉速達到2700r/min時,可達到最大輸出率150kW(204PS),這對于城市物流配送車而言足夠了。盡管最大輸出轉矩有750Nm,但是所匹配的6擋手動變速器仍需駕駛員經常性地換擋,好在換擋操作并不費力,這令其在城市交通中能夠輕松應對各種配送線路,難怪這款Eurocargo車型逐漸成為該地區最暢銷的物流配送車。一隻手操控轉向盤,另一隻手時刻準備着換擋,能夠提升駕駛這款車的機動靈活性,當駕駛員熟悉後,一切自然會顯得輕松自在。

由于這款天然氣Eurocargo物流配送車能夠滿足嚴苛的歐Ⅵ排放法規,又具備良好的低噪聲特性,十分适合在城市内使用。盡管最近一段時間内柴油價格較低,使用天然氣的車輛并沒有成本優勢,但其環保優勢确保其在特定的市場環境中被推廣開來。該車在車架外側攜帶了6瓶1組的天然氣儲存罐,能夠确保車輛續駛裡程達到400km,這也足夠其每日工作所需。

此外,依維柯還有一款新Daily車型也采用天然氣作為燃料,其經濟性已經成為行業标杆,隻不過它的有效載荷隻有4t,作為大城市的物流配送車運輸能力還是略有不足,因而這款EurocargoCNG車型目前在該級别領域還未有競争對手。

一旦需要運輸重型貨物時,這款Eurocargo還是存在一定局限性。對于價格敏感度更高的輕卡而言,必須在使用成本上比柴油車更有優勢時才會被運輸公司廣泛采用。否則,這款EurocargoCNG車型在德國隻能适合作為城市内的物流配送車輛來使用。

法國普通身材的人很容易駕駛這款垃圾清運車

艾裡遜6檔自動變速器十分适合城市裡低速行駛

這款2軸緊湊型卡車的軸距隻有3.5m雷諾Dwide:靈活敏捷的垃圾清運車

雷諾卡車在推出可替代燃料車型方面可謂是全面開花。從3t級别的純電動Maxity輕型車及其相應的燃料電池車型,至18t級别的D系列重卡,也有純電動車型及增程式混合動力車型正在試驗當中。

至于天然氣卡車方面,雷諾早在幾年前就已成功推出了一系列車型,用戶在法國可以輕松采購到。雷諾天然氣重卡采用的是一台全新的6缸9L發動機,輸出動力達到239kW(325PS),匹配的是艾裡遜6擋自動變速器。此外使用天然氣燃料的雷諾Dwide垃圾清運車也正在進行實際應用測試,在法國首都巴黎有25輛已投入到市政垃圾清運中。

這款緊湊型2軸卡車的駕駛感受并沒有什麼值得抱怨的地方,Dwide系列的寬敞駕駛室十分實用,并沒有過多的裝飾,但駕駛席的舒适性很高。簡潔的轉向盤上沒有多餘的操控按鍵,更加凸顯出駕駛席處的寬敞。副駕一側車門上的三角窗,可以方便駕駛員無死角地觀察車外的垃圾箱。

位于駕駛席旁的換擋台上采用了按鈕式操作,大大縮短了駐車擋、空擋和前進擋位之間切換的時間,減輕了駕駛員的勞動強度。此外該變速器還有經濟模式和運動模式可供選擇,便于在不同的工況下更好地發揮車輛的性能。垃圾清運車輛日常使用中車速一般很難超過65km/h,這需要駕駛員有一定的耐心。而在城市内的垃圾收集過程中,這款靈活敏捷的天然氣卡車十分勝任,得益于這款2軸緊湊型卡車的軸距隻有3.5m,并且在2軸之間還有足夠的空間用于安置天然氣儲存罐,不愧為節省空間的代表作。車架上方是塗着法式色拉綠的垃圾收集箱的車身上裝。針對大城市,這款卡車還可以提供6×2帶有可轉向從動橋的垃圾清運車型,方便從事城市内挨家挨戶垃圾收集清運的工作。

在垃圾清運領域,這款天然氣卡車要明顯優于傳統的柴油車,匹配上艾裡遜的自動變速器,更加适合城市裡低速行駛,不斷走走停停的工況。采用超低溫冷卻的LNG作為燃料,其續駛裡程可達1500km

斯堪尼亞G340:瑞典全尺寸重卡

斯堪尼亞在天然氣卡車方面也是不遺餘力。其打造的一款5缸9.3L的天然氣發動機是目前歐洲最大的車用天然氣發動機,分别有206kW(280PS)和250kW(340PS)2個不同的動力版本,曾經在2014年的德國漢諾威車展上展示過。根據斯堪尼亞的技術人員介紹,這款天然氣發動機特性與相同排量的柴油機相差無幾。從發動機參數上看,無論是最大功率還是最大轉矩,以及特性曲線都很接近。但是當駕駛員一旦啟動該車輛之後,立馬就能體會出有所不同。與測試中的載貨車上采用的艾裡遜自動變速器不同的是,在半挂牽引車上匹配的依舊是手動變速器。現如今越來越多的重卡采用自動變速器,因此面對12擋手動變速器,駕駛員需要重新适應,除此之外并無其他可擔憂的問題。

斯堪尼亞這款大型天然氣發動機适配P系列和G系列底盤,車輛在起步時能夠感受到動力略顯不足。在匹配自動變速器時,能有所掩蓋這一不足,但在匹配手動變速器時,起步時轉矩輸出的弱勢就讓人立刻體會到了。而一旦車輛行駛起來,其加速性和靈活機動性又變得一如既往的犀利。而且天然氣發動機的低噪聲不僅僅是在理論上,現實中,即便車輛在高速公路上車速達到85km/h時,巨大的發動機内也隻發出較低的嗡嗡聲。看來這種本身運轉并不是很均勻的5缸發動機在滿負荷下的實際表現還是十分出色。

測試車中的斯堪尼亞載貨車上采用的是206kW的動力版本,并且應用了全空氣彈簧懸架系統,提升了車輛的舒适性,而半挂牽引車上采用的是250kW的動力版本,應用了空氣懸架和闆簧懸架相結合的組合方式。這款半挂牽引車十分适合長途運輸,LNG确保了充足的續駛裡程,舒适性和操控精準度也不差。作為40t級别的天然氣重卡,并不适合在複雜地形環境中使用,最理想的是作為定期跑固定線路的運輸車隊來使用,如汽車零部件或生活物資的運輸。理論上,這款采用LNG儲存罐的斯堪尼亞重卡續駛裡程可達1500km。在固定線路上的應用領域,可選擇在常規加氣站加氣的CNG車型,它的續駛裡程大約為400km。

盡管斯堪尼亞才剛剛開始涉足天然氣重卡領域,但已表現出了比較成熟的技術水平。目前除了天然氣重卡先驅依維柯Stralis重卡之外,就隻有這款斯堪尼亞天然氣重卡了,而且其十分适合作為長途運輸的半挂牽引車來使用。

駕駛室不是很寬敞

CanterEco-Hybrid發動機管理系統與柴油車型不同,E-Motor處于原先變速器的位置

扶桑CanterHybrid/E-Cell:新能源騎士

作為戴姆勒集團下的子公司,三菱扶桑已經推出了純電動的卡車。早在10年前,該公司就批量投放了扶桑Canter混合動力卡車。2014年三菱扶桑在葡萄牙向用戶交付了8輛扶桑CanterE-Cell純電動輕型卡車用于道路實際測試使用,測試試用時間為1年,這批扶桑CanterE-Cell純電動輕型卡車均由位于葡萄牙Tramagal市的工廠生産。目前,這批車輛已經成功經受住了葡萄牙用戶的實際考驗。日本企業在這一技術領域之所以能取得飛躍,很大程度上離不開日本政府的财政支持。此外,這款混合動力版的CanterHybrid輕卡還是世界上首款使用雙離合變速器的卡車。從2013年開始這款混合動力卡車在德國市場開始銷售。目前,整個歐洲市場上大約有300輛Canter混合動力卡車正在使用。相比普通的柴油版車型,這款混合動力車型的售價增加不多,從而凸顯了其性價比。迄今為止,這在可替代燃料卡車領域十分少見。

Canter卡車上采用的是從FPT菲亞特動力技術公司采購的4缸柴油機,輸出動力為110kW(150PS),當在車輛起步時或在鬧市區行駛時,可以采用純電驅動模式,隻依靠40kW的E-Motor來驅動車輛。動力電池采用锂離子電池組,并且在車輛進行制動時能夠進行能量回收。通過這樣的混合動力技術,以及戴姆勒公司的10年質保承諾,相對于普通柴油版車型僅僅加價8000歐元,這款7.5t級别的混合動力輕卡實在是物超所值。

而純電動版的CanterE-Cell輕卡定價就有些尴尬。動力電池采用容量為50kW/h的锂離子電池組,固定在車架側後方。額定功率為110kW,并不比柴油版車型差多少。而在實際駕駛體驗中,得益于電機的特性,起步時就能迅速獲得其最大輸出轉矩650Nm,因此加速性能表現優異。在濕滑的道路上,其優勢表現得更為明顯,動力強勁的電動機驅動後橋使得車輛具備更好的機動性,目前7.5t級别的卡車中很難找到比純電動版Canter輕卡更加行駛自如的車型了。此外,該車的最高時速被限制在90km/h。在車輛制動時,能量回收系統能夠反向對電池組進行充電。作為貨物配送車輛,這款純電動輕卡的續駛裡程為100km。在230V常規充電模式下大概需要7h能将電池充滿,如果使用快速充電系統則隻需要1h充滿電。

在場地測試中發現了一個小問題:這款純電動版的CanterE-Cell輕卡行駛起來過于安靜,行駛噪聲有時都不能及時給路邊的行人或車輛以警示。另外一個大問題就是:純電動卡車的價格太高,用戶還難以接受,這點也許會在未來幾年内得以改善。
   

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