道路上最常见的景象之一就是 18 轮卡车。这些庞大、嘈杂的车辆在美国州际公路上随处可见,由两大主要部件组成:负责牵引和载有驾驶员的牵引头,以及用于装载货物的挂车。
为了减少交通运输部门这一领域相对较大的排放量,一些公司正在研发可以牵引挂车的电动牵引头:Freightliner 有一款名为 eCascadia 的车型,特斯拉有其 Semi,沃尔沃有其 VNR,还有 其他公司 也在研发。然而,一家名为 Range Energy 的相对较新的公司则专注于挂车本身,为其配备电池、电机和其他智能设备。这款挂车可以与燃烧柴油的牵引头或电动牵引头(如 eCascadia)配对。
据 ACT Research 公司称,目前美国约有 350 万辆挂车。
Range Energy 由 Ali Javidan 领导,他曾是特斯拉早期员工,也曾在谷歌和自动驾驶汽车公司 Zoox(现归亚马逊所有)任职。Javidan 还带来了一项宝贵的经验:牵引物品的经验。“我一直都和设备、汽车、卡车之类东西打交道,”他说。“我的几个叔叔经营汽车经销商、修理厂,在萨克拉门托有很多土地。所以从小时候起,我第一次开车就包括将汽车从经销商拖到服务中心,或者在农场里搬动船只之类的事情。”
因此,尽管他指出自己在“8 级挂车牵引头”——也就是大型 18 轮卡车——方面“时间非常、非常有限”,但他补充说,他有“丰富的牵引经验”。
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Range 的 RA-01 产品看起来就像一辆普通的挂车——通常是道路上笨重、方正、不起眼的物体——但它进行了一些关键的改动。在挂车后部有一个驱动车轴的电机。该电机所需的电力来自车载电池组,电池组不安装在挂车内部(那样会影响货物空间),而是安装在挂车下方。还有一个 Javidan 称之为“智能第五轮”的装置。在大型 18 轮卡车上,第五轮是挂车与牵引头连接的点。Range Energy 的第五轮与普通第五轮的不同之处在于它能感知牵引头在做什么。“这是对牵引头拉力大小的实时测量,”Javidan 说。
由于它收集了这些信息,挂车就能“像被拴住的听话的狗一样”,他的目标是让挂车感觉对牵引头来说“基本上是零重量”。不过,挂车永远不会推着牵引头走。
据 Range 公司称,结果是,如果这款挂车与柴油牵引头搭配使用,该牵引头的燃油效率可以提高约 35% 至 40%。如果与电动牵引头搭配使用,则可以增加约 100 英里的续航里程或更多。
当一辆牵引 Range 挂车的卡车下坡时,可能会出现另一个潜在的好处。这是因为再生制动系统,它利用车轮的运动为电池充电,同时减缓整个车辆的行驶速度。这意味着卡车刹车的磨损也更少。“挂车上第二大的维修项目是刹车,”他说。(轮胎是第一大项。)此外,Javidan 表示,该系统在下坡时还能提供稳定性增强,“因为我们是从挂车那里制动。”
为挂车电动化带来的最明显的负面权衡是重量。“它使整个系统的总重量增加了约 4000 磅,”Javidan 说。(牵引挂车组的总重量必须低于 8000 磅,尽管电动牵引头有额外的 2000 磅容许量。)对于运输重物的卡车,比如苏打水,这可能会影响它们一次运输货物的量。但 Javidan 说,许多卡车在运输货物时会“装满箱子(cubed out)”——这意味着卡车内部空间在达到最大重量限制之前就被填满了。(想象一下一个装有牙膏等小物件的亚马逊盒子,周围塞满了包装材料,你就明白了。)
Javidan 表示,他们将于明年开始进行 Beta 测试,并计划于 2025 年向客户交付。“到 2026 年,你就会开始在道路上看到这些挂车的真正销量了,”他预测。
从气候变化和公众健康的角度来看,监管机构和公司都有充分的理由致力于净化这一运输部门。如果你考虑公共汽车以及中型和重型卡车,这些大家伙在美国道路上的车辆中仅占 6%,但却占温室气体排放和氮氧化物 (NOx) 的 相当大的比例。世界资源研究所 eMobility 战略和制造参与高级经理 Stephanie Ly 表示,换句话说,它们是“排放量不成比例的”。
她说,NOx 排放“对公众健康有重大影响”。暴露于这种以柴油为主的行业对人们产生了严重影响,其后果包括“生命年数损失”以及“哮喘、癌症、不孕症以及其他许多负面影响,特别是对于那些居住在交通繁忙的卡车中心附近的人们。” Ly 补充说,这些群体“主要是少数族裔社区,以及低收入或就业机会较少的社区,因此他们尤其脆弱。”
Ly 指出,Range Energy 的挂车电动化计划“非常有吸引力”。即便如此,就像有多家公司在研发电动牵引头一样,也有其他公司也在研发电动挂车。ConMet eMobility、ZF ZF 和 Einride Einride 都是 Range 的潜在竞争对手。
Ly 补充说:“我要说的是,在卡车运输行业,供应链内部有相当多的品牌忠诚度。”换句话说,任何新进入者在试图驶上高速公路、挂挡并沿着那条开放的道路行驶时,都可能要面对漫长的征程。