公路货运占欧洲二氧化碳排放的15%，据称Cemex正与制造商合作，研发新型全电动预拌混凝土卡车。
纯电动和氢能技术正在加速发展，但在总重量、成本和充电基础设施方面仍有一些棘手难题需要攻克。
充电和加氢基础设施的缺乏是需要克服的障碍，在欧洲，包括此类基础设施在内的建设费用可高达4200万美元。
卡车是当今全球经济的重要组成部分。它们运输了美国和欧盟三分之三的货物。它们对我们社区和地球的健康也有着不成比例的影响。
在欧洲，公路货运占该大陆所有二氧化碳排放的15%。其中大部分来自中型和重型卡车，这些车辆的排放最难减少。在美国，此类卡车仅占所有车辆的8%，但排放了道路温室气体的三分之一，并且约三分之二的车辆氮氧化物和颗粒物（PM2.5）排放总量——这两种物质都会影响人体健康。我们必须设法尽快过渡到零排放卡车。此项雄心不容有任何减速或休息。
电动化动力总成是未来的方向，尤其是对中型卡车而言。对于重型卡车，氢能和燃料电池等解决方案前景看好。好消息是，纯电动和氢能技术的发展速度更接近法拉利，而非六轴半挂车。但仍有三大难题需要攻克：总重量、成本和充电基础设施。本文探讨如何实现这一目标。
注意车重
所有卡车司机都知道必须控制车重，这里说的可不是腰围。在大多数短途中型卡车运输中，纯电动汽车的成本竞争力正迅速赶上其柴油同类车型。问题在于，卡车越重，所需电池就越大才能使其运行。而鉴于每辆卡车都有无法超过的固定总重量限制，电池越大，卡车可载运的货物就越少。
水泥和混凝土行业是重量和时间都至关重要的行业典型例子。混凝土既非常重，又易于变质，必须用带旋转滚筒的卡车运送，以防其凝固。卡车的任务是在出发后不超过两到三小时内，将材料送达建筑工地门口，而工地通常位于城市地区。
对如此重的材料进行电动化运输，是卡车运输业减少碳足迹的最艰巨任务之一。水泥巨头Cemex正在应对这一挑战，该公司是西方世界最大的预拌混凝土制造商。Cemex近期投入使用了10辆新型纯电动预拌混凝土卡车。这些是重型车辆，通常每天运送20公吨混凝土三到四次。
“这有点像在单行道上掉头，还是驾驶一辆16轮的大车。但如果有人能做到，那一定是卡车司机。”
要以零排放方式运输如此重量，目前需要一块重达两公吨的电池。这是个问题，因为城市当局对卡车及其载荷的总重量设有严格规定，以保护桥梁和路面免受损坏。因此，车队电动化意味着Cemex每次配送要少运两公吨混凝土，即载重量的10%。该公司拥有超过10000辆搅拌车，留下的混凝土数量相当可观，尤其是在建材这类高产量、低利润行业。
那为什么不继续使用柴油搅拌车呢？有三大充分理由：成本、健康和气候变化。
越来越多的城市正在设立低排放区（LEZs），对高排放车辆驶入城市限制区域进行处罚。例如，伦敦对总重超过3.5公吨、未达标的卡车设定了最高处罚，金额为每天2450美元。低排放区的动机更多在于人类健康，而非气候。但健康本身就是一个充分理由。根据一项“保守估计”，车辆尾气排放在2015年导致了全球38.5万人过早死亡，其中一半归因于柴油。在美国，截至2017年的十年间，车辆排放的减少带来了2700亿美元的社会效益，据哈佛大学公共卫生学院称。当然，还有对气候变化的影响。
需求增长，成本下降
像Cemex这样的公司出于上述所有原因而积极行动。作为世界经济论坛的“第一推动者联盟”的创始成员，Cemex此次投资旨在向制造商发出信号：零排放重型卡车存在市场。期望是，随着需求增长，技术改进并规模化，成本以及电池重量将会下降。这种下降是必需的：Cemex为其每一辆全电动预拌混凝土卡车支付的溢价，是普通柴油卡车成本的三到四倍。
私营部门已提出一些融资方案，以缓解资本支出方面的压力。车辆和电池租赁模式或可提供解决方案，尤其适用于快速发展的技术，因为此类资产在使用寿命结束时的残值存在不确定性。然而，公共部门的激励措施同样发挥着明确作用。尽管我们大多数人为了更大利益而能够容忍监管这根“大棒”，无论是低排放区还是排放标准，但如果也能有“胡萝卜”，将会有所帮助。
事实上，别再谈胡萝卜了，来个双层皇堡配薯条吧。加州正在引领潮流，其混合动力和零排放卡车与公交车代金券激励项目（HVIP）。其运作方式简单而有效。州政府每年公布可用的最高资金额度，为数十种合格车辆设定补贴水平，然后按先到先得的原则发放销售点代金券，直至资金用尽。
对于一款重型零排放牵引车，例如戴姆勒新款纯电动Class 8 Freightliner，HVIP的补贴为12万美元。2021年，该计划吸引了价值2.4亿美元的申请。自2009年启动以来，该倡议已在加州资助了9000多辆清洁车辆。HVIP目前有1200份零排放卡车（ZET）订单待处理，大约是该州目前ZET部署数量的两倍。由此可见这一领域发展的速度之快。
充电和加氢将成为瓶颈
在车辆电动化方面，充电是第三大难题，也可以说是最难攻克的难题。“车辆本身不会成为瓶颈，”欧洲汽车制造商协会（ACEA）如是说。真正的瓶颈将是充电和加氢基础设施的缺乏。
电动卡车充电面临多重挑战，包括基础设施选址、充电速度，以及确保有足够的可再生能源来提供所需的清洁电力。选址只能在车场和路边之间做选择。目前，前者是重型卡车唯一可行的选项。例如，Cemex为其电动搅拌车充电需要六到八小时，因此只能在夜间于车场完成。
长途公路货运在超过约249英里的续航里程后需要路边充电选项。各国政府正在推广“绿色走廊”的理念，其特点不仅是路边充电站，还包括类似铁路和有轨电车线路的电气化高速公路。其中，在包括其他国家在内的试点计划中有瑞典和英国。另一种方案是，重型卡车在沿途策略性布置的站点更换耗尽的电池组或整辆电动牵引车，让人想起驿马车时代对新鲜马力的渴求。
加氢基础设施同样必不可少，因为纯电动卡车的替代方案是由绿氢驱动的燃料电池电动汽车。这一方案常被视为长途和重型卡车运输的解决方案，因为电池重量和充电时间是其主要制约因素。然而，尽管欧美道路上已有少量氢动力卡车，但商业化生产仍落后于纯电动车辆。
“为什么Cemex不继续使用柴油搅拌车？有三大充分理由：成本、健康和气候变化。”
除了生产绿氢的挑战外，氢的运输和储存也需要特别小心，这推高了成本。此外，随着绿氢陆续投入使用，它很可能会被那些尚无零排放替代方案的工业用户抢先消耗。因此，目前的主流观点认为，氢更适合作为小众场景的解决方案，例如矿山作业，或从港口到配送中心的“drayage”卡车运输，这类场景的加氢站可以集中设置。
这一充电和加氢基础设施的价格标签——仅欧洲一地截至2030年就需320亿至420亿美元，据世界经济论坛的“Road Freight Zero”报告——需要公共部门作出切实承诺。为加快此次推广，三家卡车制造商——戴姆勒、Traton和沃尔沃——已宣布计划共同投资5.29亿美元，在获得必要审批后的五年内，于欧洲安装并运营至少1700个充电点，服务于重型长途电动卡车运输。
扭转化石燃料使用趋势
鉴于卡车运输对人类和地球健康的惊人影响，卡车运输只能朝着一个负责任的方向发展。
本世纪以来，卡车的二氧化碳排放量持续攀升，自2001年以来增长了64.5%，据国际能源署（IEA）称。重型卡车的排放量几乎是中型卡车的两倍。但若要有望实现IEA的净零排放情景，所有卡车的排放都需要朝相反方向发展，到2030年至少减少16%。
这有点像在单行道上掉头，还是驾驶一辆16轮的大车。但如果有人能做到，那一定是卡车司机。
Jonathan Walter和Andrew Alcorta为本文作出了贡献。
