在我们为应对全球变暖而同时将所有地方的一切都电气化的时候，一个问题出现了："卡车怎么办？"怎么办？答案与其他所有形式的地面交通工具一样：通过电池供电，或许还可以与电网连接”。
关于卡车运输，有很多无稽之谈，其中很多来自卡车运输行业，还有很多来自与之竞争和互动的铁路行业。
卡车有多种尺寸和运行特点。它们中的大多数都有相当狭窄的地理范围和负载。想想亚马逊的送货车、垃圾车和每天从郊区配送中心向大型杂货店运送农产品和其他食品的18轮卡车。世界上任何地方的这些卡车在使用电池方面都没有任何问题。续航能力和负载都不是问题。
例如，百事可乐公司目前正在运行21辆特斯拉半挂车，定期往返于加利福尼亚州萨克拉门托的配送中心，最长可达450英里。它们运载着油炸薯片和满载的软饮料。
2023年9月，北美货运效率委员会组织了一次大型数据收集活动--"少跑路"活动。活动收集并比较了美国不同地区不同组织使用的22辆不同制造商的电动半挂卡车的装载、路线和充电情况。特斯拉的半挂车和充电技术确实领先于其他厂商，但是，其他厂商的卡车在实际装载和行驶路线上每天也能轻松行驶150英里及以上。
关于8级卡车和重量的声音不绝于耳，即使是特斯拉拖着百事可乐行驶数百英里的经验现实也无法让人释怀。然而，卡车重量和对道路的潜在损害都已是杞人忧天。
目前的电池电动半拖拉机比全燃长途柴油拖拉机更重。如今，电池能量密度仍然需要大量电池才能达到特斯拉和其他制造商的续航里程。在美国，8级卡车的装载重量限制为80,000磅，约36公吨。大多数地区允许电动半挂车的重量增加2%到3%。
今年早些时候，当我与可持续道路货运中心创始人、道路专家、剑桥大学机械工程教授大卫-塞本讨论这个问题时，他提出了几点值得重复的观点。
在北美，8级卡车只是货运卡车的最小公分母。每个国家和州都允许它们运营，因此它们可以自由跨越边境。然而，美国的许多州（如密歇根州）已经允许更重的卡车上路，在这种情况下，卡车的重量超过了80,000磅的两倍。8级是一种监管便利，而不是硬性限制，允许电动8级卡车稍重一些，并不是什么问题。
美国几十年前的一项研究发现，车轴重量与道路损坏之间存在指数关系，这项研究存在严重缺陷。在一项为期两年的封闭环路研究中，第二年就出现了严重的冻胀损坏，而这并没有被考虑在内，随后统计研究本身也进一步失误。尽管如此，它还是成为了土木工程的公认规则和反电动汽车的流行语。
早在塞邦转向卡车运输去碳化之前，这一观点就已被彻底揭穿，包括塞邦本人。比满载的8级电动卡车重得多的卡车已经在全球道路上行驶，如果道路损坏的说法属实，那么所有这些道路在几个月内就会变成废墟。
那么续航能力呢？显然，目前的电池已经满足了卡车运输业的大部分运行要求。但在长途运输中，卡车的行驶里程远不止450英里。美国柴油卡车加满油后的最远续航里程约为2100英里，而据我所知，美国对卡车货运的依赖程度远高于大多数地区。
这是否在电动电池能量密度的范围之内？当然是。全球最大的电动汽车电池制造商中国宁德时代（CATL）今年开始生产和运输单位重量能量是特斯拉卡车和汽车两倍的电池。该公司最初专注于电动航空市场，现在会于2024年在公路车辆上销售这种电池。一次充电可行驶450英里，而其中一辆Semis一天的行驶里程超过1000英里，包括在高速充电站充电的时间在内，有可能增加到1500英里或更多。
这还是在目前市场上可以买到的电池的情况下。据我所知，多个国家的四家不同机构已经克服了技术挑战，并正在将硅电池化学材料商业化。理论最大能量密度是CATL新电池的五倍。只需将其增加一倍，就能提供与柴油半挂车相当的续航能力，而且牵引车更轻，载重量更大。
大多数否定卡车用电池的分析都假定，电池在价格和能量密度等指标上的改进并不快。
不过，这些还不足解决系统问题。我们需要将电力输入这些新电池。不同国家对驾驶员有不同的规定，美国允许驾驶员长时间驾驶，休息时间比欧洲少得多。欧洲的规定为充电提供了大量时间，美国的规定也是如此，使用新型电池和高速充电器。
但是，我们必须将高速充电器安装到卡车停靠站，并将电力输送到卡车停靠站。在世界许多地方，这并不是特别繁琐的事情。只是在电网相对薄弱的美国漫长乡村路线上，这就有点困难了。特斯拉通过建立世界上最可靠的城市间高速充电网络，为其汽车解决了这个问题。特斯拉正将其1兆瓦功率的Megacharger作为其网络的新标准，因此每个特斯拉超级充电站都能为特斯拉半挂车充电。其他供应商将迎头赶上。
即使在此之前，特斯拉Semi的CATL电池续航里程为900英里，只需在美国中部充电两次，就能横穿整个美国。最初为少量电动卡车建造足够的充电器，然后每年不断增加，这样做并不繁琐。我们又不是非得在明天将每个卡车站都电气化。
只要在充电地点安装电池，缓冲和调配电力，就能轻松满足电力需求。有些研究对电池能量密度和价格做了非常糟糕的假设，试图假装将三倍的电力输送到加气站来制造卡车燃料氢气在某种程度上几乎一样便宜，或者将14倍的氢气罐车运送到卡车站来支持它们是合理的，但这些都经不起推敲，应该被忽略。在这一点上，你必须对氢有很大的偏见，才能声称氢是必要的或有竞争力的。
当然，这种模式也存在挑战。自动驾驶卡车和自动驾驶货运卡车已经是板上钉钉的事了，即使承诺的交付时间表已经推迟。这将不可避免地对所需的休息站产生下行压力。而拖拉机在仓库的自动装卸也会对卡车接收或卸载货物的时间造成下行压力。不过，考虑到即使不对碳进行定价，电动卡车运输的能源成本也比柴油低得多，我认为这只是一项运营优化工作，我完全相信卡车公司的物流专业知识能够解决这个问题。
塞邦和我谈到了另一种替代方案，他赞成这种方案，而我认为这种方案不太有必要，即在重型卡车路线的车道上方架设高架电线，并在半拖拉机顶部加装可伸缩连接器--受电弓。这在技术上是完全可行的，在全球范围内，公共汽车、无轨电车和重型火车都采用了这种已有百年历史的技术，它将使半挂牵引车既能使用电网电力，又能在公路以外的时间段为电池充电。在非常奇怪的情况下，完全可以在使用生物柴油的卡车上安装增程发电机。
这些方案在技术上并不困难，在高速充电器和高能量密度电池普及之前，它们很可能在某些地方被用作临时解决方案。
现实世界中是否有证据支持卡车运输的大规模电气化？有。中国已有50多万辆电动卡车上路行驶，而且每天还在增加。与此同时，使用氢气和其他替代电池和电动马达的卡车数量也在不断增加。测试已经进行。电池电动汽车胜出。
美国的交通蓝图和氢能战略都是建立在错误的假设和不诚实的努力之上的，在很大程度上是由于美国国会迫使作者给美国化石燃料行业一个未来。欧洲也存在类似的问题，他们正打算建设一条大规模的氢气管道，假设氢气将被运往鹿特丹等港口，用于运输和供热。
但是，这些旨在延续碳氢化合物中的氢的努力将在物理学和经济学的滩涂上崩溃，这就是氢能的斯库拉和卡布狄斯。正如其他一切一样，卡车运输的未来是电动的。
迈克尔-巴纳德2023年11月22日《福布斯》
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