美國興起卡車革命:十年內(nèi)卡車耗油減少3180億升
左圖：和其他貨運(yùn)方式相比，卡車的二氧化碳排放量最大，而且比率還在上升（左至右依次：中型和重型卡車、水運(yùn)、空運(yùn)、鐵路運(yùn)輸）；中圖：紅線為美國卡車增長速度，黃線為卡車燃料利用率；右圖：長途運(yùn)輸卡車消耗的燃油中，只有6.5%是用來運(yùn)送貨物，其余大部分都是浪費(fèi)掉（6.5%的燃油是用來運(yùn)動貨物，4.5%是用來驅(qū)動卡車，剩下都被浪費(fèi)）。
卡車，被人們稱為公路之王。在美國，有70%的貨物是由卡車運(yùn)送的，英國和歐洲情況也很相似。在全球經(jīng)濟(jì)衰退的大環(huán)境下，燃油價(jià)格居高不下，更加嚴(yán)格的廢氣排放法律即將制定，卡車必將沿著經(jīng)濟(jì)低耗能方向發(fā)展。
不過，現(xiàn)實(shí)情況卻并非如此。在過去的四十年內(nèi)，美國的汽車耗油效率幾乎沒什么變化?，F(xiàn)在美國重型卡車每100公里平均耗油為30升，和1969年相同。再以1990年為例，美國卡車每天的耗油量為160萬桶，約合2.54億升。相當(dāng)于全國消耗量的10%。到了2007年，這一數(shù)量上升至250萬桶。這一情況引起了汽車制造商、貨運(yùn)公司以及環(huán)保人士的注意。
事實(shí)上，研究人員發(fā)現(xiàn)即使是小小的改進(jìn)也能帶來巨大的利益。戴姆勒公司北美卡車部門Daimler Trucks North America不久前推出一款稱為“卡車革新”的概念車。這種車通過改進(jìn)汽車的空氣動力學(xué)構(gòu)造最終達(dá)到節(jié)省燃油的目的。在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，這種概念車的耗油量和傳統(tǒng)汽車相比降低3%。如果這一技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，全美范圍內(nèi)將可以每年節(jié)省43億升燃油，二氧化碳排放量每年可以減少1100萬噸以上。研究人員普遍認(rèn)為，以現(xiàn)有且廉價(jià)的技術(shù)就可以將卡車燃油利用率提高23%，甚至二倍或者三倍也是有可能的。
卡車行業(yè)開始試驗(yàn)高效車型已有半個(gè)世紀(jì)了，主要是通過改進(jìn)卡車發(fā)動機(jī)和空氣動力學(xué)構(gòu)造。不幸的是，這一進(jìn)步被其它因素所抵消，例如更快的速度，交通堵塞以及超載等。
研究人員發(fā)現(xiàn)，除了改進(jìn)卡車發(fā)動機(jī)和空氣動力學(xué)構(gòu)造，也可以通過其他方法來節(jié)省燃料。物流巨頭UPS就采用了一款導(dǎo)航軟件，能夠讓卡車避免陷入比較擁擠的交通路線。如此就能縮短貨運(yùn)時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)省燃料的目的。UPS表示，在2007年，僅在美國，該公司采用這種方式就成功節(jié)省了1100萬升燃料。
零售業(yè)巨頭沃爾瑪在這方面做的也非常出色。由于采用路程導(dǎo)航軟件，并且在包裝產(chǎn)品時(shí)盡量縮小體積，使其運(yùn)輸車隊(duì)能夠節(jié)省25％的燃料。沃爾瑪表示，希望通過繼續(xù)采取類似措施，在2015年之前將其運(yùn)輸車隊(duì)燃料效率提高一倍。
此外，還有一些革新技術(shù)也正處于研發(fā)過程當(dāng)中。目前，已經(jīng)有一些使用油電驅(qū)動的混合型卡車投入使用了。有些研究人員試圖讓卡車從道路的顛簸當(dāng)中獲得動能，從而驅(qū)動卡車前進(jìn)；還有研究人員在研發(fā)將卡車發(fā)動機(jī)散發(fā)的熱量轉(zhuǎn)化電能等技術(shù)。
總的來說，不管采用何種方式提高卡車使用效率，有一點(diǎn)能夠確定的是，環(huán)保人士、卡車制造商以及貨運(yùn)公司都已經(jīng)意識到，傳統(tǒng)的卡車耗能方式必須得到改善。美國貨運(yùn)協(xié)會此前曾發(fā)起了一場運(yùn)動，試圖在今后十年之內(nèi)通過提高燃料利用率以及推廣新發(fā)動機(jī)等方法，將美國運(yùn)輸車隊(duì)燃料消耗量減少3180億升。
為何卡車需要提高燃料利用率？卡車使用的燃料占到整個(gè)美國的12%，同時(shí)還排放了大量二氧化碳。
圖：油電動力發(fā)動機(jī)工作原理，電力發(fā)動機(jī)主要供低速時(shí)使用，柴油發(fā)動機(jī)是卡車的主要動力來源，同時(shí)也可以為卡車上的電池充電。
圖：對卡車的熱能再利用能夠?qū)⑷加屠寐侍岣?0%
圖：油電混合動力發(fā)動機(jī)的構(gòu)造，這種技術(shù)可以將卡車燃油利用率提高20%
圖：對卡車減震器的改造可以將其燃油利用率提高5%
圖：通過改變汽車空氣動力構(gòu)造來提高燃油利用率。從圖中可以看出對汽車尾部進(jìn)行改造后，汽車尾部的空氣流動變得平緩，從而可以減少對汽車行使速度的影響。
未來概念卡車
油電混合動力卡車：油電混合動力技術(shù)的提出已經(jīng)有好幾年了，它能夠節(jié)省大約20%的燃油，但是在這項(xiàng)技術(shù)上卻很少應(yīng)用在卡車上。以在該技術(shù)使用最為廣泛的美國為例，在公路上行使的卡車中，差不多只有1000輛應(yīng)用了該技術(shù)。而且，目前大部分油電混合動力車是名不符實(shí)，只是一個(gè)柴油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的混合體。
美國阿爾文美馳公司最近推出了一種可供卡車長距離使用的油電混合發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)即使單靠電力也能使卡車達(dá)到每小時(shí)75公里的速度，同時(shí)可以讓卡車在長途行使中節(jié)省15%的燃油；在城市中行使更能節(jié)省25%。
熱循環(huán)技術(shù)卡車：熱循環(huán)技術(shù)也是一種很有效的省油方式，它通過對發(fā)動機(jī)排放的熱量進(jìn)行再利用，可以讓發(fā)動機(jī)的工作效率提高5%。目前研究人員正在測試一種以熱電材料制成的發(fā)動機(jī)，它可以直接將熱能轉(zhuǎn)化成電能。
英國清潔動力技術(shù)公司就開發(fā)出了這種可以將余熱轉(zhuǎn)化成電能的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用在汽車和冰箱等設(shè)備上，能夠?qū)⑷加屠寐侍岣叩?0%。
改變卡車空氣動力構(gòu)造：卡車尾部的空氣亂流對卡車燃油的使用率也很有影響。最近一項(xiàng)技術(shù)是借自航空領(lǐng)域。這種技術(shù)可以讓卡車尾部的氣流變得平緩，從而提高卡車速度和燃油利用率。
美國喬治亞技術(shù)研究院研制出了一種氣動系統(tǒng)，它通過一系列的管道和噴嘴讓卡車尾部的氣流變得平緩。經(jīng)過測試，這種技術(shù)至少可以將卡車的燃油利用率提高5%。
超級流線型概念卡車（superstreamlined concept trucks）：德國著名設(shè)計(jì)師盧吉·科拉尼于2002年推出一種超級流線型卡車，能夠比同樣尺寸的傳統(tǒng)卡車節(jié)省燃油40%以上；2007年，他又投資100萬美元制造了一輛“超級卡車”原型車，這種車在
