2023年11月15日，中美发布关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明，双方同意重启中美能效论坛，深化交通和设备等重点领域节能降碳政策交流。 汽车总站网注意到美国能源部已连续资助三期“超级卡车”计划项目，并且中美在卡车能效提升领域合作源远流长，随着中美在气候变化方面合作加深，碳中和背景下中美卡车能效有哪些合作发力点？本文以“超级卡车”项目的演进视角来阐释美国卡车发展趋势及对中国的借鉴意义。 美国“超级卡车”计划项目概况 为降低美国卡车燃油消耗量和碳排放，减少终端用户使用费用和提升美国在卡车技术创新领域优势，美国能源部在2010年联合发起一项重要技术创新计划，即超级卡车计划“SuperTruck”，有15个行业合作伙伴，其中包括六家卡车制造商，它们共占牵引卡车市场的99%。 超级卡车一期“SuperTruck I”从 2010 年到 2016 年，合作项目耗资2.84 亿美元，工业界与联邦政府拨款比例为1:1。 第二阶段“SuperTruck II”期限为2017年至2021年，预算为1.6亿美元，支持资金由企业和政府平摊。 SuperTruck III时间为2021年到2025年，资助总额超过1亿美元，聚焦零排放重卡、电气化和充电/加氢基础设施。 超级卡车项目核心指标和目的 SuperTruck I：开发并演示比2009年8级牵引车提高50%的货运效率，即达到每加仑行驶近10英里，并使示范卡车的制动热效率提升至50%。 SuperTruck II：展示装载热效率为55%发动机的卡车样车，将车队货运效率提高 100%。 SuperTruck III：展示400英里纯电动卡车、兆瓦级充电设施等。 超级卡车项目取得的成果 SuperTruck I计划开发的车辆是8级组合卡车（俗称18轮卡车），通过采用先进技术，显著提高了牵引车-拖车的燃油、发动机和传动系统效率。作为国内货运的支柱，18轮卡车的运输量占货运总吨位的70%，每年消耗约280亿加仑柴油，占运输总能耗的22%。 沃尔沃、戴姆勒、康明斯/彼得比尔特和纳威司达研发的样机已经超过了SuperTruck I目标，其中与2009年的沃尔沃VNL牵引车相比，新设计的牵引车重量减轻了3200磅，阻力减少了40%，货运效率提高了88%。SuperTruck II项目将利用各种卡车和拖车技术方法来实现性能目标，如提高发动机效率、传动系统效率、空气阻力、轮胎滚动阻力和车辆重量。 采用集成系统方法，以确保车辆的各个部件协同工作，五个SuperTruck II项目有望将8级卡车每加仑英里数提高一倍以上。康明斯SuperTruck II团队已通过配备废热回收装置的发动机实现了55%的制动热效率。与2009年的基准卡车相比，Freightliner的第一辆超级卡车的整体货运效率提高了115%以上，发动机制动热效率提高了50% 以上。 Freightliner样车 波形优化涂层活塞、涡轮复合技术、长冲程、两级增压、共轨燃油喷射系统、朗肯循环余热回收等技术优化的超高热效率重卡发动机。 超高热效率发动机样机 轻量化方面达到并超过减重目标（最初的目标是减重40%，但超级卡车的重量减轻了45%）的部分原因是采用了比上一代产品轻900磅的铝制车架。尽管卡车上增加了新技术，但重量还是减轻了。 未来的SuperTruck III 超级卡车3将资助中型和重型货运卡车电气化项目。额外投资将提高车辆效率，扩大电动汽车基础设施。 2021年美国能源部（DOE）公布了两项融资机会，总额超过1亿美元（一说超1.62亿美元），用于提高汽车、卡车和越野车的效率并减少碳排放。这些资金将用于支持下一阶段的 "超级卡车"（SuperTruck）计划，旨在实现货运卡车的电气化以及扩大电动汽车（EV）基础设施和降低公路和非公路车辆排放的努力。 美国能源部长Jennifer M. Granholm表示，到2050年实现碳净零排放意味着必须积极削减最大的排放源，即交通运输领域。交通约占美国能源总需求的30%，同时也是美国温室气体排放的最大来源。能源部的前两项超级卡车计划促使美国半挂车市场上最大的卡车制造商在燃油效率方面实现了巨大飞跃。这笔新资金将在此基础上再接再厉，推动各种规模卡车的电气化，同时努力扩大电动汽车充电服务并开发低排放汽车发动机。 为此，美国能源部节能与可再生能源办公室（EERE）的车辆技术办公室（VTO）和氢能与燃料电池技术办公室（HFTO）合作发布了 "SuperTruck 3 "资助机会公告（FOA），在四年内提供高达1亿美元的资助，用于开拓电气化中型和重型卡车以及货运系统概念，以实现更高的效率和更低的排放。资助重点是一系列电气化方法，如全电动、使用可再生生物燃料的插电式混合动力系统、氢和燃料电池技术，包括燃料电池增程器等混合动力战略。 具体包括： 肯沃斯（Kenworth）和彼得比尔特（Peterbilt）的母公司Paccar将开发18辆配备先进电池的8级电池电动汽车和燃料电池汽车。此外，还将开发和演示兆瓦级充电站。(获资助金额：3297万美元） 通用汽车公司将开发和示范四辆氢燃料电池和四辆电池电动 4-6 级卡车。该项目还将重点开发电解清洁氢和用于快速充电的清洁电源。(获资助金额：2606 万美元）  戴姆勒北美卡车公司（Daimler Trucks North America）将开发并展示两辆8级燃料电池卡车，其续航里程为600英里，耐久性为25000小时，有效载荷能力和续航里程与柴油卡车相当。(获资助金额：2579 万美元） 福特公司将开发并演示五辆氢燃料电池电动6级超级卡车，其成本、有效载荷、牵引力和加油时间与传统汽油卡车相当。(获资助金额：2495万美元） 沃尔沃北美集团（Volvo Group North America）将开发一款续航400英里的8级电池电动牵引拖车，配备先进的空气动力学、电动制动、电动汽车优化轮胎、自动化和路线规划。还将开发和演示兆瓦级充电站。(获资助金额：1807 万美元）。 从超级卡车3期项目演进观察美国卡车研发应用趋势 从传统内燃动力更加聚焦电气化、智能化、零排放技术。前两期超级卡车计划核心指标聚焦在燃油内燃机（柴油机）的有效热效率，辅以轻量化、空气动力学、系统集成等方面技术革新，而第三期超级卡车计划更加聚焦先进能源动力系统、近零排放、氢能利用、电动化技术、充电/加氢基础设施、智能驾驶辅助等技术的研发应用。 汽车总站网注意到，中美卡车合作基础雄厚，自2009年起，在中美元首倡导下建立“中美清洁能源联合研究中心”，其中子项目为中美卡车能效联盟的国家重点研发计划-政府间国际科技创新合作重点专项“提高中载及重载卡车能效关键技术中美联合研究”项目，项目总经费近亿元。由国内知名高校高校以及潍柴动力、广西玉柴、中国重汽等行业龙头单位，涵盖了产学研全链条科研和产业力量，开展以工程样机和演示样车开发为目标的中美合作研究，对推动我国卡车行业的技术发展以及参与国际前沿技术竞争具有引领作用。 近年来，美国在卡车传统内燃动力节能减排领域技术保持持续国际领先，同时在电动化、低碳/零碳燃料、零排放卡车、充电/加氢基础设施方面持续投入研发基金，未来中国与美国卡车研发合作方面也会要在电动化、氢动力、基础设施方面持续发力。

作者:    总站网卡车编辑组    来源:    汽车总站网原创    时间:    11-17  

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