Abstract
AssessmentReportofComparativeAnalysisoftheNaturalGasandNewenergyTrucks
Germanbasedtrademagazine
显然,大部分欧洲卡车制造商已经开始在天然气卡车领域发力了,尽管目前这种卡车的价格比传统燃料卡车要贵一些,但对于环保是有贡献的。
世界著名的几大商用车制造商如依维柯、斯堪尼亚和雷诺公司都参加了近期欧洲举办的天然气卡车峰会,这是否意味着使用更加清洁的天然气卡车或是类似扶桑Canter的纯电动卡车将会逐步替代传统的柴油卡车成为未来的主流呢?
在卡车领域使用天然气作为替代燃料是否是条正确的道路?尽管使用天然气在环保方面更有优势,车辆的行驶静音性也更为出色,但目前大部分地区还未能被天然气加气站所覆盖。此外,要是没有政府的税费补贴,使用天然气的车辆就没有什么价格上的优势了。目前欧洲的柴油价格已经降到0.9欧元/L以下了,而1L天然气价格超出柴油约0.25欧元,这使得天然气车辆很难比柴油车成本更低,经济性变得更差。
现如今,使用天然气车辆必须要好好考虑一下实际的成本因素,除非有什么其他的原因。例如,利用其环保优势,目前使用天然气作为燃料可以很好地满足欧Ⅵ排放法规。当人们采用生物天然气时,其环保的优势则更为突出,对于车队整体的排放水平控制有一定的贡献。此外,针对城市内有噪声限制的地区,使用天然气车辆具有一定优势。例如在荷兰,其PIEK噪声法规限定了市区内的噪声最大限值,也只有天然气或电动汽车才能满足相应的要求。
作为车队管理者,要想将天然气卡车投入日常的运营中,一方面要考虑其环保特性,另一方面要考虑其当地的市政法规限制,还要考虑车辆的续驶里程。目前大多数天然气卡车的续驶里程最多只有400km左右。即便在德国,天然气加气站的数量已经超过900家,网络覆盖也比较均衡,但实际使用过程中,很多加气站经常会出现无气可加的状态。
理想的状态是使用LNG,通过特殊的天然气存储罐可以实现1500~2000km的续驶里程。2015年秋季,依维柯公司在德国推出了首款LNG卡车,这批卡车应用在距离荷兰边境较近的区域,以便更好地利用荷兰的LNG加气网络。德国境内目前已经关闭了唯一1家LNG加气站。但是在未来,据依维柯公司介绍,德国南部会建一家新的LNG加气站。
受限于石油资源和政治因素,原油价格会经常性出现巨幅波动,而与此不同的是,天然气储藏资源比较丰富,足够下一代人的开采使用。前期,卡车制造商们还是将使用天然气作为一种过渡方案,但现如今几大厂商已经推出了价格合适的可替代柴油车型。只有达夫和曼恩还未推出相应的天然气车型。
相对于纯电动卡车,天然气卡车存在起动转矩较小,提速较慢的缺点,但受限于电池技术的发展水平,目前还未有重型卡车有纯电动车型推出。但是在本次峰会上,三菱扶桑的CanterE-Cell纯电动卡车给人留下了安静灵巧的良好印象。相信积累一定的用户体验后,这种纯电动轻型卡车一定会在不久的将来投入到实际的应用中。德国《LastautoOmnibus》杂志对几款天然气卡车及三菱扶桑的CanterE-Cell卡车做了一次详尽的对比分析。
显然,大部分欧洲卡车制造商已经开始在天然气卡车领域发力了,尽管目前这种卡车的价格比传统燃料卡车要贵一些,但对于环保是有贡献的。此外,在巨大的物流市场如美国和中国,尽管没有税费上的补贴,LNG卡车也早已投入使用,并证明比柴油车具备更佳的经济性。
这款采埃孚16挡手动变速器要比艾里逊6挡自动变速器更节油
CNG储存罐能够确保车辆的续驶里程达到400km依维柯Stralis:天然气卡车的先驱
依维柯早在20年前就开始深入研究将天然气作为柴油的替代燃料应用到重型卡车上。目前,在欧洲南部地区已经有大型运输车队在使用天然气卡车,并且在荷兰投放了首批LNG卡车。现如今,大约有2500辆11~44t级别的依维柯天然气卡车正在应用。
在这次实际测试中,依维柯StralisCNG重卡采用的是自动变速器,LNG半挂牵引车上匹配的是手动变速器。这辆半挂牵引车加满LNG储存罐,能够行驶大约1500km,十分适合长途运输。当拖上一个城市挂车或紧凑型2轴挂车,情形自然又会有所不同。采埃孚16挡手动变速器性能表现还是很突出的,经济性不错。不过,现如今重卡上越来越多使用自动变速器,毕竟挡位数量过多的手动变速器总会令人有些不知所措,没有自动挡来得轻松自如。因此这辆依维柯StralisLNG牵引车的驾驶乐趣会有些不同,但它绝不会把你丢在半路上。至于LNG与CNG的区别,驾驶员很难感受到,毕竟在燃料喷射时,低温液化的LNG天然气会重新变成气态的CNG。测试中的依维柯StralisCNG重卡的6缸发动机的动力输出与LNG车型相似,都能达到243kW(330PS),但动力表现出的差别主要取决于变速器的不同,16挡和6挡的速比覆盖范围还是会有很大差异。不过,这款自动变速器对于18t级别的车型来讲动力传输还算是应对自如。这2款Stralis重卡都能证明:那些习惯了开卡车慢起步的驾驶员会很好地适应驾驶这样的车辆。因为,除此之外,其他的驾驶感受与传统的Stralis重卡不会有什么不同,依旧是操控简单,非常容易上手。新依维柯Eurocargo内饰仪表台上的各种开关并没有什么特别之处
作为12t级别的卡车,150kW的动力已经足够,不过这款天然气发动机对转速要求相对较高
依维柯Eurocargo:天然气卡车的新生力量
依维柯在轻型卡车领域也有望成为使用天然气燃料的先驱。先从12t级别的卡车开始,未来还将驱动15t级别的卡车,这里采用6L的6缸天然气发动机是十分合适的。这款发动机的尺寸规格已经得到认可,几年前就已经开发出来并投入到实际的应用中。
鉴于直列6缸发动机所特有的振动小优势,这种天然气发动机动力不强劲就没什么可指摘的了。当转速达到2700r/min时,可达到最大输出率150kW(204PS),这对于城市物流配送车而言足够了。尽管最大输出转矩有750Nm,但是所匹配的6挡手动变速器仍需驾驶员经常性地换挡,好在换挡操作并不费力,这令其在城市交通中能够轻松应对各种配送线路,难怪这款Eurocargo车型逐渐成为该地区最畅销的物流配送车。一只手操控转向盘,另一只手时刻准备着换挡,能够提升驾驶这款车的机动灵活性,当驾驶员熟悉后,一切自然会显得轻松自在。
由于这款天然气Eurocargo物流配送车能够满足严苛的欧Ⅵ排放法规,又具备良好的低噪声特性,十分适合在城市内使用。尽管最近一段时间内柴油价格较低,使用天然气的车辆并没有成本优势,但其环保优势确保其在特定的市场环境中被推广开来。该车在车架外侧携带了6瓶1组的天然气储存罐,能够确保车辆续驶里程达到400km,这也足够其每日工作所需。
此外,依维柯还有一款新Daily车型也采用天然气作为燃料,其经济性已经成为行业标杆,只不过它的有效载荷只有4t,作为大城市的物流配送车运输能力还是略有不足,因而这款EurocargoCNG车型目前在该级别领域还未有竞争对手。
一旦需要运输重型货物时,这款Eurocargo还是存在一定局限性。对于价格敏感度更高的轻卡而言,必须在使用成本上比柴油车更有优势时才会被运输公司广泛采用。否则,这款EurocargoCNG车型在德国只能适合作为城市内的物流配送车辆来使用。
法国普通身材的人很容易驾驶这款垃圾清运车
艾里逊6档自动变速器十分适合城市里低速行驶
这款2轴紧凑型卡车的轴距只有3.5m雷诺Dwide:灵活敏捷的垃圾清运车
雷诺卡车在推出可替代燃料车型方面可谓是全面开花。从3t级别的纯电动Maxity轻型车及其相应的燃料电池车型,至18t级别的D系列重卡,也有纯电动车型及增程式混合动力车型正在试验当中。
至于天然气卡车方面,雷诺早在几年前就已成功推出了一系列车型,用户在法国可以轻松采购到。雷诺天然气重卡采用的是一台全新的6缸9L发动机,输出动力达到239kW(325PS),匹配的是艾里逊6挡自动变速器。此外使用天然气燃料的雷诺Dwide垃圾清运车也正在进行实际应用测试,在法国首都巴黎有25辆已投入到市政垃圾清运中。
这款紧凑型2轴卡车的驾驶感受并没有什么值得抱怨的地方,Dwide系列的宽敞驾驶室十分实用,并没有过多的装饰,但驾驶席的舒适性很高。简洁的转向盘上没有多余的操控按键,更加凸显出驾驶席处的宽敞。副驾一侧车门上的三角窗,可以方便驾驶员无死角地观察车外的垃圾箱。
位于驾驶席旁的换挡台上采用了按钮式操作,大大缩短了驻车挡、空挡和前进挡位之间切换的时间,减轻了驾驶员的劳动强度。此外该变速器还有经济模式和运动模式可供选择,便于在不同的工况下更好地发挥车辆的性能。垃圾清运车辆日常使用中车速一般很难超过65km/h,这需要驾驶员有一定的耐心。而在城市内的垃圾收集过程中,这款灵活敏捷的天然气卡车十分胜任,得益于这款2轴紧凑型卡车的轴距只有3.5m,并且在2轴之间还有足够的空间用于安置天然气储存罐,不愧为节省空间的代表作。车架上方是涂着法式色拉绿的垃圾收集箱的车身上装。针对大城市,这款卡车还可以提供6×2带有可转向从动桥的垃圾清运车型,方便从事城市内挨家挨户垃圾收集清运的工作。
在垃圾清运领域,这款天然气卡车要明显优于传统的柴油车,匹配上艾里逊的自动变速器,更加适合城市里低速行驶,不断走走停停的工况。采用超低温冷却的LNG作为燃料,其续驶里程可达1500km
斯堪尼亚G340:瑞典全尺寸重卡
斯堪尼亚在天然气卡车方面也是不遗余力。其打造的一款5缸9.3L的天然气发动机是目前欧洲最大的车用天然气发动机,分别有206kW(280PS)和250kW(340PS)2个不同的动力版本,曾经在2014年的德国汉诺威车展上展示过。根据斯堪尼亚的技术人员介绍,这款天然气发动机特性与相同排量的柴油机相差无几。从发动机参数上看,无论是最大功率还是最大转矩,以及特性曲线都很接近。但是当驾驶员一旦启动该车辆之后,立马就能体会出有所不同。与测试中的载货车上采用的艾里逊自动变速器不同的是,在半挂牵引车上匹配的依旧是手动变速器。现如今越来越多的重卡采用自动变速器,因此面对12挡手动变速器,驾驶员需要重新适应,除此之外并无其他可担忧的问题。
斯堪尼亚这款大型天然气发动机适配P系列和G系列底盘,车辆在起步时能够感受到动力略显不足。在匹配自动变速器时,能有所掩盖这一不足,但在匹配手动变速器时,起步时转矩输出的弱势就让人立刻体会到了。而一旦车辆行驶起来,其加速性和灵活机动性又变得一如既往的犀利。而且天然气发动机的低噪声不仅仅是在理论上,现实中,即便车辆在高速公路上车速达到85km/h时,巨大的发动机内也只发出较低的嗡嗡声。看来这种本身运转并不是很均匀的5缸发动机在满负荷下的实际表现还是十分出色。
测试车中的斯堪尼亚载货车上采用的是206kW的动力版本,并且应用了全空气弹簧悬架系统,提升了车辆的舒适性,而半挂牵引车上采用的是250kW的动力版本,应用了空气悬架和板簧悬架相结合的组合方式。这款半挂牵引车十分适合长途运输,LNG确保了充足的续驶里程,舒适性和操控精准度也不差。作为40t级别的天然气重卡,并不适合在复杂地形环境中使用,最理想的是作为定期跑固定线路的运输车队来使用,如汽车零部件或生活物资的运输。理论上,这款采用LNG储存罐的斯堪尼亚重卡续驶里程可达1500km。在固定线路上的应用领域,可选择在常规加气站加气的CNG车型,它的续驶里程大约为400km。
尽管斯堪尼亚才刚刚开始涉足天然气重卡领域,但已表现出了比较成熟的技术水平。目前除了天然气重卡先驱依维柯Stralis重卡之外,就只有这款斯堪尼亚天然气重卡了,而且其十分适合作为长途运输的半挂牵引车来使用。
驾驶室不是很宽敞
CanterEco-Hybrid发动机管理系统与柴油车型不同,E-Motor处于原先变速器的位置
扶桑CanterHybrid/E-Cell:新能源骑士
作为戴姆勒集团下的子公司,三菱扶桑已经推出了纯电动的卡车。早在10年前,该公司就批量投放了扶桑Canter混合动力卡车。2014年三菱扶桑在葡萄牙向用户交付了8辆扶桑CanterE-Cell纯电动轻型卡车用于道路实际测试使用,测试试用时间为1年,这批扶桑CanterE-Cell纯电动轻型卡车均由位于葡萄牙Tramagal市的工厂生产。目前,这批车辆已经成功经受住了葡萄牙用户的实际考验。日本企业在这一技术领域之所以能取得飞跃,很大程度上离不开日本政府的财政支持。此外,这款混合动力版的CanterHybrid轻卡还是世界上首款使用双离合变速器的卡车。从2013年开始这款混合动力卡车在德国市场开始销售。目前,整个欧洲市场上大约有300辆Canter混合动力卡车正在使用。相比普通的柴油版车型,这款混合动力车型的售价增加不多,从而凸显了其性价比。迄今为止,这在可替代燃料卡车领域十分少见。
Canter卡车上采用的是从FPT菲亚特动力技术公司采购的4缸柴油机,输出动力为110kW(150PS),当在车辆起步时或在闹市区行驶时,可以采用纯电驱动模式,只依靠40kW的E-Motor来驱动车辆。动力电池采用锂离子电池组,并且在车辆进行制动时能够进行能量回收。通过这样的混合动力技术,以及戴姆勒公司的10年质保承诺,相对于普通柴油版车型仅仅加价8000欧元,这款7.5t级别的混合动力轻卡实在是物超所值。
而纯电动版的CanterE-Cell轻卡定价就有些尴尬。动力电池采用容量为50kW/h的锂离子电池组,固定在车架侧后方。额定功率为110kW,并不比柴油版车型差多少。而在实际驾驶体验中,得益于电机的特性,起步时就能迅速获得其最大输出转矩650Nm,因此加速性能表现优异。在湿滑的道路上,其优势表现得更为明显,动力强劲的电动机驱动后桥使得车辆具备更好的机动性,目前7.5t级别的卡车中很难找到比纯电动版Canter轻卡更加行驶自如的车型了。此外,该车的最高时速被限制在90km/h。在车辆制动时,能量回收系统能够反向对电池组进行充电。作为货物配送车辆,这款纯电动轻卡的续驶里程为100km。在230V常规充电模式下大概需要7h能将电池充满,如果使用快速充电系统则只需要1h充满电。
在场地测试中发现了一个小问题:这款纯电动版的CanterE-Cell轻卡行驶起来过于安静,行驶噪声有时都不能及时给路边的行人或车辆以警示。另外一个大问题就是:纯电动卡车的价格太高,用户还难以接受,这点也许会在未来几年内得以改善。