用下一代超低排放卡车清理街道

在关于交通脱碳的辩论中，大部分注意力都集中在私家车上。

但商用车部门的温室气体排放量占道路运输的33%。随着人们对城市空气质量的日益关注，氮氧化物的排放也受到了更严格的审查。

正是出于这个原因，政府机构创新英国委托低碳汽车伙伴关系， TRL和米尔布鲁克监督一个测试计划，以评估一系列新技术，与最新的欧六柴油发动机进行比较。

低排放货运物流试点，该公司正在对一系列技术进行测试，以比较和评估它们与柴油的效果。来自低排放车辆办公室的2000万英镑将在12个财团的20个项目中共享，这些项目正在评估不同尺寸和配置的汽油和双燃料汽车，电动和混合动力卡车，以及减少空载重量和减少空气阻力的技术。

有两股。其中一项已经在进行中，由TRL领导，正在评估这些车辆的日常服务。在第二个TRL中，由LowCVP引导，目的是在实验室条件下产生精确的排放图像。这两家机构目前正致力于最终确定哪些测试适用于哪些车辆。

Innovate单独要求LowCVP进一步发展，测试结果将有助于制定超低排放卡车的新定义，可作为未来采用新技术的政策和激励措施的基础。

LowCVP商用车排放顾问布莱恩·罗宾逊(Brian Robinson)表示，他希望最终的定义包括“接近市场，排放量明显低于传统卡车，但尚不可行，因为运营商无法从节能中收回前期成本或维护成本”的技术。在这方面，LowCVP希望复制并借鉴其在连续的绿色和低排放巴士计划中的经验，这些计划补贴运营商投资混合动力巴士和其他技术，当时它们的价格没有竞争力，结果是现在英国购买的40-50%的巴士都是超低排放的。’我们希望在卡车市场也能做到这一点。”

测试的车辆中包括使用不同燃气或双燃料发动机的各种车辆，这些车辆使用从废物中产生的液化天然气或沼气。罗宾逊说，直到最近，燃气动力的优势还很有限，但目前的型号已经更好地集成了(例如，专门为燃气发动机设计的变速箱)，效率更高，功率更大(最高可达400-460马力)。因为天然气的碳含量比柴油低，所以有节约碳的潜力。然而，迄今为止的测试表明，汽油发动机的效率低于柴油发动机，因此它们燃烧更多的燃料才能在车轮上获得相同的能量，这两种影响基本上相互抵消。

“LEFT试验将告诉我们燃气发动机的效率是否赶上柴油发动机，在这种情况下，我们预计它们的CO值会略低₂排放比柴油还多，”罗宾逊说。

他补充说:“对于氮氧化物，燃气发动机本质上比柴油发动机更清洁，但欧VI柴油后处理系统非常有效，几乎没有绝对区别。”

总的来说，根据目前的证据，新卡车是使用泵式柴油还是天然气，都不太可能对气候变化或整体空气质量产生重大影响。天然气的主要优势可能是，在燃气发动机中采用生物甲烷的潜力比在柴油中采用生物柴油的潜力更大。

这是因为生物甲烷可能有更丰富和可持续的来源，例如来自农业废物的厌氧消化。由先进等离子电力公司(Advanced Plasma Power)生产的城市垃圾气化新工艺最近在斯文顿(Swindon)进行了试点规模的验证，这将大大增加从垃圾中生产生物甲烷的潜力。一个商业示范工厂即将完工。

解决柴油/天然气问题的一个更激进的方法是将两者的优势结合起来。使用沃尔沃HPDI(高压直喷)发动机的卡车，被用于其最新的FH液化天然气和FM液化天然气沃尔沃卡车，正在由两个LEFT财团(由液化空气集团领导的Dedicated to Gas和Kuenhe & Nagel领导的Red-E-Log(减排物流))进行试验。

虽然大多数汽油动力汽车使用奥托循环火花点火发动机，但沃尔沃发动机是柴油循环压缩点火发动机，其中汽油和少量柴油一起喷射。柴油的存在纯粹是为了点燃混合物。预计它将具有与专用燃气汽车相似的氮氧化物性能，但油耗更低，可能更低的CO₂它的尾气排放量比柴油车要高(沃尔沃声称使用天然气的比例为20%)，但它的功率和扭矩与同等的柴油发动机相同。

由双燃料技术专家G-Volution领导的一个财团正在试验一种柴油发动机，在这种发动机中注入气体以使发动机燃烧更清洁。这次试验希望证明“甲烷逃逸”(未燃烧的甲烷逃逸到大气中)的问题已经解决。考虑到甲烷的效力几乎是CO的30倍₂作为一种温室气体，少量的逸出会有效地抵消减少CO的效果₂排放。

另一个由氢转换专家ULEMCo领导的项目HyTIME正在试验由双燃料柴油和氢内燃机技术(H2ICED)驱动的车辆。这种燃料预计比柴油燃烧更清洁，但从井到车轮的排放性能将取决于氢气的产生方式。

在正在评估的混合动力技术中，由Howdens Joinery领导的一个联盟正在评估装有动能回收系统(KERS)的卡车和拖车，以捕获制动能量，然后用于加速提供动力，使主机必须处理的需求峰值变平，并降低燃料消耗。

由拖车和卡车车身制造商Lawrence David领导的一个财团，包括Tesco在内，正在研究减轻商用车重量和改善空气动力学的潜力，以帮助减少排放。这里的范围比预期的要大。在运输杂货时，卡车往往会在满载前达到最大允许重量。如果可以减轻卡车或拖车的重量，就可以在有限的范围内携带更大的有效载荷，减少携带给定负载所需的行程次数，这对物流业具有重要意义。

涉及电动汽车和混合动力汽车的试验反映了这样一个事实，即电动汽车越来越适合日常工作周期，例如城市运输，所需的行驶里程有限，可以轻松地在仓库进行一夜充电，而且由于空气质量的原因，零排放能力非常重要。“最后一英里”快递公司Gnewt Cargo已经证明了这一点，该公司在伦敦运营着一支全电动车队。

Robinson先生说，电池能量密度的提高使电池能够为城市环境中高达18吨的卡车提供一天运行所需的容量，而不会造成过重的重量损失。例如，增程电动汽车(配备内燃机，在需要时为电池充电)允许偶尔离开城市或低排放区前往城外的车厂。

在LEFT试验范围之外的一个方面是使用全电动汽车进行长途重型运输。

罗宾逊表示:“在市中心，电动汽车相对于柴油车的优势要大得多。”对于长途重型货运来说，情况更加复杂。

例如，沃尔沃卡车(Volvo Trucks)的观点是，在长途货运中，天然气是目前唯一真正可以替代柴油的选择。电力在城市环境中提供零排放将更加重要，对于混合运营，这两种技术可能会结合起来。

尽管有潜力开发重型电动卡车，比如特斯拉Semi所支持的愿景，配备足够的电池为一辆40吨重的汽车行驶500英里，再加上一个“巨型充电器”网络，可以在30分钟内充电，但罗宾逊设想，卡车配备足够的电池，行驶20-30英里，再加上高速公路或战略道路上的“在线”充电基础设施。充电可以通过感应充电或接触网充电来完成。仅使用电池的续航里程将允许进入城市和充电基础设施的中断。

“电池永远不可能达到柴油油箱的能量密度，”罗宾逊补充道。“但电动马达的效率比柴油马达高得多，大约是90%，而不是30%，而且充电网络只需要提供平均能耗。”