特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克致力于將電能帶到交通的各個方面,進(jìn)而創(chuàng)造一個更加清潔的社會環(huán)境,他最近的打算是改造柴油供能的十八輪大貨車。這種大貨車排放了占據(jù)美國交通業(yè)1/4的溫室氣體,如果能夠研發(fā)成功,影響是深遠(yuǎn)巨大的。這篇原題為EVEN ELON MUSK MAY NOT BE ABLE TO MAKE AN ELECTRIC TRUCK WORK則向我們介紹了相關(guān)研究的最新進(jìn)展,指出馬斯克造電動卡車的難度無異于造電動飛機(jī),馬斯克這次還能給我們驚喜嗎?
埃隆·馬斯克顯露出了他想讓電動特斯拉轎車、公交車、卡車跑滿世界上每一條公路的野心。他沒有過多贅述他在18輪車上的打算,具體計劃已定于將在今年九月揭曉,人們現(xiàn)在只知道馬斯克打算讓這種重型貨車也裝上Model 3的同款發(fā)動機(jī),而這無疑將對這個包攬了美國交通四分之一溫室氣體排放量的行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。
如果有人能造出奇跡,那人就是馬斯克。但是,除非他還有一大堆高深的電池技術(shù)沒有公之于眾,就算是他也無法設(shè)計出令人滿意的電能長途卡車,來替代現(xiàn)在美國高速公路上狂奔的燃油怪獸。這是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)一對研究人員撰寫的一篇論文中的重要發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn)一個電池供電的半掛車可行駛里程只有300公里,成本很高不說,而且這項(xiàng)技術(shù)對貨品重量和體積有一定要求,隨著而來的是貨物限載量的降低。
挑戰(zhàn)的困難程度大概和造電動飛機(jī)差不多。
研究者之一的 Venkat Viswanathan說,他的搭檔是Shashank Sripad。這篇研究報告已經(jīng)送呈Wired預(yù)覽,將在幾周后于美國化學(xué)學(xué)會的ACS能源通訊上發(fā)表。
研究者的數(shù)據(jù)來源包括卡車平均載貨量、平均里程以及其他與貨車相關(guān)的物理參數(shù),比如拉力系數(shù)、滾動阻力,空氣密度和整體動力總成效率。馬斯克想要取代的這種全尺寸拖車每天的平均里程在300公里到600公里之間。
基于特斯拉當(dāng)前的汽車技術(shù),我們假定特斯拉的卡車運(yùn)行一個每千克產(chǎn)生243瓦特的鋰離子電池系統(tǒng)。那么要使卡車持續(xù)行駛600英里而不中途停車充電,需要14噸的電池。行駛900英里則需要22噸。根據(jù)目前的價格,這種級別的電池的花費(fèi)在29萬至45萬美元之間。 使用柴油的花銷約12萬美元。
價格不是唯一的問題:聯(lián)邦規(guī)定卡車的總重量不能超過40噸。考慮到電池組的重量,加上駕駛室,拖車和車輪等,研究人員估計,一艘600英里的特斯拉卡車只能裝載9噸貨物。 這是當(dāng)前16噸平均有效載荷的三分之二。在這個效率至上的行業(yè),即使電力驅(qū)動降低了運(yùn)營成本和燃料成本,也不能消除這樣的劣勢。 同時,雖然貨車需要的充電時間正好可以用來執(zhí)行長途卡車司機(jī)的強(qiáng)制性休息規(guī)定,大電池組仍會使貨運(yùn)流程節(jié)奏大大放緩,降低效率。
“我們的文章還表明,考慮到目前的鋰離子電池的能量密度,使用更大的電池組來實(shí)現(xiàn)更長里程和最大有效載荷是不可行的?!盫iswanathan說。
300到350英里可能還能被設(shè)計出,在往上走,電池將非常重,昂貴到不行。
可以說,這種里程的卡車適用于短途、重復(fù)的路線——比如在港口和配送中心之間穿梭——還能改善人口稠密地區(qū)的空氣污染問題。就連豐田也正在試著為這種用例開發(fā)零排放、200英里里程的氫氣卡車。但是,馬斯克卻沒這么保守,他的目標(biāo)是能環(huán)行整個國家的半掛車。
特斯拉高層拒絕透露更多的項(xiàng)目細(xì)節(jié)。當(dāng)然,特斯拉工程師有可能已經(jīng)想出了解決方法,畢竟馬斯克可是“馬斯克”啊,一個為了顛覆不可能而存在的傳奇人物。Viswanathan估計下一代“超鋰離子電池組”可支持600英里里程的能量,成本約為18萬美元。這種技術(shù)可以讓里程數(shù)分別為300,600和900英里的卡車載貨量達(dá)20,16和12噸。(他承認(rèn),他還不清楚特斯拉在內(nèi)華達(dá)州增產(chǎn)的鋰離子電池會對生產(chǎn)成本帶來的好處。)
現(xiàn)在這個問題就又回到馬斯克身上了,這個魔術(shù)師還能從他的帽子里變出多少只兔子呢?