תצפית מעבר לים|התבוננות במגמת הפיתוח של משאיות אמריקאיות מתוכנית הסופר טראק
משרד האנרגיה האמריקאי מימן ללא הרף שלושה שלבים של תוכנית "סופר משאית", ולשיתוף הפעולה בין סין וארצות הברית בשיפור היעילות האנרגטית של משאיות יש היסטוריה ארוכה. עם העמקת שיתוף הפעולה בין סין לארה"ב בנושא שינויי אקלים, מהן נקודות המפתח של שיתוף הפעולה בין סין לארה"ב בשיפור היעילות האנרגטית של משאיות ברקע של ניטרליות פחמן?
סקירה כללית של תוכנית "סופר משאית" בארצות הברית
על מנת להפחית את צריכת הדלק ופליטת הפחמן של משאיות אמריקאיות, להוריד את עלויות השימוש-למשתמשים ולשפר את היתרון של המדינה בחדשנות טכנולוגית משאיות, משרד האנרגיה האמריקני השיק במשותף תוכנית חדשנות טכנולוגית חשובה, SuperTruck, בשנת 2010. לתוכנית יש 15 שותפים בתעשייה, כולל שישה יצרני משאיות המהווים ביחד 99% משוק המשאיות.
השלב הראשון של פרויקט "SuperTruck I", מ-2010 עד 2016, עלה 284 מיליון דולר בשיתוף פעולה, עם יחס מימון של 1:1 בין התעשייה לממשל הפדרלי.
השלב השני של 'SuperTruck II' יפעל בין 2017 ל-2021, עם תקציב של 160 מיליון דולר וכספי תמיכה מחולקים באופן שווה בין עסקים לממשלה.
SuperTruck III יהיה זמין מ-2021 עד 2025, עם מימון כולל של למעלה מ-100 מיליון דולר, תוך התמקדות במשאיות כבדות-ללא פליטות, חשמול ותשתיות טעינה/תדלוק.
מדדי ליבה ויעדים של פרויקט משאית העל
SuperTruck I: פיתחה והדגימה שיפור של 50% ביעילות ההובלה בהשוואה לטרקטור רמה 8 משנת 2009, השיגה כמעט 10 מייל לליטר והגדילה את היעילות התרמית בלימה של משאית ההדגמה ל-50%.
SuperTruck II: הצגת אב טיפוס של משאית עמוסה במנוע עם יעילות תרמית של 55%, מה שמגדיל את יעילות ההובלה של הצי ב-100%.
SuperTruck III: מציג משאיות חשמליות טהורות לאורך 400 מייל, מתקני טעינה ברמת מגה וואט ועוד.
ההישגים של פרויקט משאית העל
הרכב שפותח על ידי תוכנית SuperTruck I הוא משאית משולבת בעלת 8 רמות (הידועה בדרך כלל כמשאית 18 גלגלים), המשפרת משמעותית את יעילות הדלק, המנוע ומערכת ההילוכים של הנגרר לטרקטור על ידי אימוץ טכנולוגיה מתקדמת. כעמוד השדרה של הובלת מטענים מקומית, 18 משאיות גלגלים מהוות 70% מכלל הטונאז', וצורכות כ-28 מיליארד ליטרים של סולר מדי שנה, המהווים 22% מצריכת האנרגיה הכוללת של התחבורה.
אבות הטיפוס שפותחו על ידי וולוו, דיימלר, קאמינס/פטרבילט ונוויסטאר עברו את יעד ה-SuperTruck I. בהשוואה לטרקטור וולוו VNL 2009, הטרקטור החדש המעוצב הפחית את המשקל ב-3200 פאונד, הפחית את ההתנגדות ב-40% ושיפר את יעילות ההובלה ב-88%. פרויקט SuperTruck II ישתמש בשיטות טכנולוגיות שונות של משאיות ונגררים כדי להשיג יעדי ביצועים, כגון שיפור יעילות המנוע, יעילות מערכת ההילוכים, התנגדות האוויר, התנגדות הגלגול של הצמיגים ומשקל הרכב.
על ידי אימוץ גישת מערכת משולבת כדי להבטיח שהרכיבים השונים של הרכב פועלים יחדיו, חמשת הפרויקטים של SuperTruck II צפויים להכפיל את המיילים לליטר עבור משאיות Class 8. צוות Cummins SuperTruck II השיג יעילות תרמית בלימה של 55% באמצעות מנועים המצוידים בהתקני שחזור חום פסולת. בהשוואה למשאית הבנצ'מרק בשנת 2009, משאית העל הראשונה של Freightliner השיגה שיפור כולל של יעילות הובלה של למעלה מ-115% ושיפור יעילות תרמית של בלם מנוע של למעלה מ-50%.
אב טיפוס של Freightliner
יעילות תרמית גבוהה במיוחד-מנועי משא כבדים עם אופטימיזציה של בוכנות מצופות עם אופטימיזציה לצורת גל, טכנולוגיית טורבו מרוכבת, מהלך ארוך, דו--הגדשת טורבו, מערכת הזרקת דלק מסילה משותפת, שחזור פסולת חום במחזור Rankine וטכנולוגיות אחרות.
אב טיפוס של מנוע יעילות תרמית גבוהה במיוחד.-
הסיבה להשגת ומעבר ליעד הפחתת המשקל מבחינת קלות משקל (המטרה הראשונית הייתה הפחתת משקל ב-40%, אך משקלה של משאית העל ירדה ב-45%) נובעת בחלקה מהשימוש בשלדת אלומיניום שהיא קלה ב-900 פאונד מהמוצר מהדור הקודם. למרות הוספת טכנולוגיה חדשה למשאית, המשקל עדיין ירד.
The Future SuperTruck III
Super Truck 3 תממן פרויקטים של חשמול למשאיות מטען בינוניות וכבדות-. השקעה נוספת תשפר את יעילות הרכב ותרחיב את תשתית הרכב החשמלי.
בשנת 2021, משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) הכריז על שתי הזדמנויות מימון בסך יותר מ-100 מיליון דולר (יש האומרים מעל 162 מיליון דולר) כדי לשפר את היעילות של מכוניות, משאיות ורכבי שטח- ולהפחתת פליטת פחמן. כספים אלו ישמשו לתמיכה בשלב הבא של תוכנית 'SuperTruck', שמטרתה לחשמל משאיות משא והרחבת תשתית כלי רכב חשמליים (EV) ומאמצים להפחתת פליטות מכלי רכב בכביש ובשטח.
שרת האנרגיה של ארה"ב, ג'ניפר מ. גרנהולם, הצהירה כי השגת פליטת פחמן אפסית נטו עד 2050 פירושה צמצום אקטיבי של מקור הפליטות הגדול ביותר, שהוא מגזר התחבורה. התחבורה מהווה כ-30% מסך הביקוש לאנרגיה בארצות הברית והיא גם המקור הגדול ביותר לפליטת גזי חממה. שתי התוכניות הראשונות של משאיות העל של משרד האנרגיה הובילו את יצרנית המשאיות הגדולה ביותר בשוק הסמי-האמריקני להשיג קפיצת מדרגה עצומה ביעילות הדלק. מימון חדש זה ימשיך להתבסס על בסיס זה, לקדם חשמול של משאיות מכל הגדלים, תוך חתירה להרחבת שירותי הטענת רכב חשמלי ופיתוח מנועי רכבים בעלי פליטת פליטה נמוכה.
לשם כך, המשרד לטכנולוגיית רכב (VTO) והמשרד לטכנולוגיית מימן ותאי דלק (HFTO) של המשרד ליעילות אנרגיה ואנרגיה מתחדשת (EERE) של משרד האנרגיה האמריקאי שיתפו פעולה כדי לפרסם את הודעת הזדמנויות המימון של SuperTruck 3 (FOA), המספקים עד 100 מיליון דולר במימון על פני ארבע שנים לתפיסה{2} של משאיות כבדות וכבדות. ליעילות גבוהה יותר ופליטות נמוכות יותר. המימון מתמקד בשורה של שיטות חשמול, כגון חשמל מלא, חיבור-במערכות היברידיות המשתמשות בדלק ביולוגי מתחדש, מימן ותאי דלק, כולל אסטרטגיות היברידיות כגון מרחיבים טווח תאי דלק.
התבוננות במגמות הפיתוח והיישום של משאיות אמריקאיות מההתפתחות של פרויקט משאית סופר 3
מנועי בעירה פנימית מסורתיים מתמקדים יותר בטכנולוגיית חשמול, אינטליגנציה ואפס פליטות. מדדי הליבה של שני השלבים הראשונים של תוכנית משאית העל מתמקדים ביעילות התרמית האפקטיבית של מנועי בעירה פנימית של דלק (מנועי דיזל), בתוספת חידושים טכנולוגיים בתחומי קל משקל, אווירודינמיקה, אינטגרציה של מערכות וכו'. השלב השלישי של תוכנית משאית העל מתמקד יותר במחקר ויישום של מערכות כוח אנרגיה מתקדמות, טכנולוגיית ניצול/פליטה של מימן כמעט אפס, פליטת אנרגיה במימן. תשתית, סיוע חכם בנהיגה וטכנולוגיות נוספות.
הבסיס לשיתוף הפעולה בין סין לארה"ב בתחום המשאיות הוא חזק. מאז 2009, "מרכז המחקר המשותף לאנרגיה נקייה של סין בארה"ב הוקם ביוזמת מנהיגי סין וארה"ב. פרויקט המשנה שלה הוא פרויקט "מחקר משותף של ארה"ב בסין על טכנולוגיות מפתח לשיפור יעילות אנרגטית של משאיות בינוניות וכבדות", שהוא תוכנית מפתח לאומית למחקר ופיתוח של הברית האמריקאית ליעילות אנרגיה במשאיות ופרויקט מפתח לשיתוף פעולה בין-ממשלתי לחדשנות מדעית וטכנולוגית בינלאומית. סך המימון לפרויקט הוא כמעט 100 מיליון יואן. בהובלת-אוניברסיטאות מקומיות ידועות ומנהיגי תעשייה כגון Weichai Power, Guangxi Yuchai ו-China National Heavy Duty Truck Group, המכסים את כל שרשרת המחקר האוניברסיטאית בתעשייה ואת החוזק התעשייתי, אנו מבצעים מחקר שיתופי בארה"ב בסין במטרה לפתח אבות טיפוס הנדסיים ורכבי הדגמה, הממלאים תפקיד מוביל בקידום התעשייה הבינלאומית של סין ובקידום המשאית הטכנולוגית של סין. תחרות טכנולוגית-מתקדמת.
בשנים האחרונות, ארצות הברית שמרה על מובילות בינלאומית מתמשכת בטכנולוגיות-חיסכון באנרגיה והפחתת פליטות עבור מנועי בעירה פנימית מסורתיים במשאיות. במקביל, היא המשיכה להשקיע בקרנות מחקר ופיתוח בחשמל, דלקים דלי-פחמן/אפס פחמן, משאיות אפס פליטות ותשתיות טעינה/הידרמה. בעתיד, גם סין וארה"ב ימשיכו לעשות מאמצים במחקר ושיתוף פעולה לפיתוח משאיות בחשמול, כוח מימן ותשתיות.
