重型运输如何克服通往净零排放之路上的障碍

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  • 卡车约占全球二氧化碳排放量的10%,因此重型运输脱碳对实现净零排放至关重要。

  • 尽管中小型商用车的电动化已取得进展,但中型和重型运输仍面临挑战,这些挑战只能通过跨部门合作和创新解决方案加以克服。

  • 转型需要大量投资和支持性监管,这种监管应认可现有的技术局限与潜力,并在不教条主义的前提下为解决方案作出贡献。

全球气候危机使各类公司面临日益增大的政治和社会压力,要求其采取更可持续的运营方式。客户和投资者对绿色解决方案的需求也日益增长。

鉴于卡车约占全球二氧化碳排放量的10%,重型运输脱碳在应对气候变化的斗争中至关重要。物流行业已认识到这一点,并正在推动该行业的转型。

尽管中小型商用车的电动化已取得重大进展,但中型和重型运输仍面临重大挑战,这些挑战只能通过跨部门合作和创新解决方案加以克服。政治层面采取务实方法的意愿必须增强,以便及时减少公路货运的排放。

货运电动化面临的挑战

从长远看,中型和重型运输转向零排放动力是不可避免的。然而,要使电动卡车在这一细分市场中占据显著份额,还需要再用五到十年时间。主要障碍是电网容量严重不足。在全球范围内,电网容量严重规划不足,无法满足大型卡车车队的需求。在许多地方,电网容量波动使运营电动小型商用车成为重大挑战。尽管扩容是政治上的高度优先事项,但进展过于缓慢,阻碍了向电动汽车的快速转型。

另一个问题是电力供应,尤其是“绿色”电力,其供应不足以支撑长期转型,且价格仍然高昂,推高了电动卡车和小型商用车的运营成本。同样重要的是充电基础设施。充电站数量不足,现有基础设施也往往不可靠。此外,将电动卡车的充电时间纳入物流流程也是一项重大挑战,因为所需的充电时长通常超过法定的司机休息时间。例如,1.5小时的充电时间与司机标准的45分钟休息间隔并不匹配。为弥补由此带来的运营不确定性,电动卡车需要配备更大的电池,这会增加其自重,并在运营中带来效率和成本方面的不利影响。

这些挑战与敦豪(DHL)所有业务部门均相关,尤其与邮政及包裹(P&P)部门密切相关,该部门运营着一支以区域和长途运输为主的自有车辆及分包商车辆车队。克服这些障碍并成功过渡到电动汽车,对于实现敦豪的气候目标至关重要,在邮政及包裹领域尤为如此。

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以创新和投资作为解决方案

创新解决方案和大量投资对于成功推进重型运输电动化必不可少。亟需加快扩建电网和充电基础设施。欧盟的《替代燃料基础设施法规》(AFIR)等政策举措至关重要,但需要各国迅速落实。此外,必须在初始规划阶段规划峰值负荷和冗余容量。这是避免高需求时段出现瓶颈并确保系统韧性的唯一途径。同时,需要合理组合公共、半公共和私人充电选项,以满足货运相较于配送服务等其他场景的不同需求。《替代燃料基础设施法规》(AFIR)

扩大电网容量和确保绿色能源来源至关重要。需要创新解决方案,例如分时电价或在充电方面提供更大灵活性的技术选项,以应对电力供需方面的挑战。未来,获得价格可承受的氢能也将发挥重要作用。

此外,值得探索电池更换系统的应用,中国的此类系统已得到充分发展便是例证。当地企业能够在数分钟内完成快速电池更换,显著减少停机时间并提高效率。中国政府通过补贴和政策予以支持。相比之下,欧洲由于基础设施成本高、缺乏标准化以及市场需求较低,尚未广泛采用此类系统。然而,随着电动出行的增长,在标准化电池和政府激励措施的潜在支持下,电池更换有望在欧洲获得推广,从而提升该地区电动卡车运营的效率与可行性。

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接受过渡性解决方案

鉴于上述挑战与解决方案,货运向零排放动力的转型需要时间。然而,目前已有减排的途径。

除生物天然气、先进生物柴油(HVO)以及灰氢和蓝氢等过渡性技术外,配备增程器的纯电动卡车也能发挥重要作用。这类卡车以电力驱动为主,但配有柴油-电动发电机以补充电池组。该技术使卡车主要以电动汽车的方式运行,同时降低了对充电基础设施的依赖,从而提高了规划的可靠性和运营实用性。

增程器卡车可确保所需路线即使在冬季等恶劣条件下也能完成全程服务。据车辆制造商斯堪尼亚(Scania)的技术评估,即使使用化石燃料柴油,此类卡车的二氧化碳排放量也可比传统柴油卡车减少约80%。然而,这些过渡性解决方案所获得的政策认可甚少。缺乏激励措施,例如免除卡车通行费,使得此类卡车目前不具经济性,导致需求低迷、市场供应有限。尽管这些卡车具有显著减少二氧化碳排放以及助力气候中和物流的潜力,但缺乏政策和监管支持意味着这一机遇正在被错失。

未来之路

重型运输电动化是一项复杂但必要的任务,是实现气候目标并为子孙后代维系宜居星球的必然要求。与其依赖孤立的解决方案,不如采取整体性的国际方法来推动卡车运输业的电动化。中国的电池更换系统通过减少停机时间和提高效率已显示出前景,而欧洲侧重快速充电站的做法则凸显了统一战略的必要性。

全面的方案应包括一体化基础设施、标准化、政府支持以及行业协作。转型需要大量投资,而最重要的是,需要支持性监管,这种监管应认可现有的技术局限与潜力,并在不教条主义的前提下为解决方案作出贡献。如果我们能够共同克服这些挑战,重型运输不久便可为气候保护作出贡献。

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