การสังเกตการณ์ในต่างประเทศ|สังเกตแนวโน้มการพัฒนารถบรรทุกอเมริกันจากแผนซุปเปอร์ทรัค
กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาให้ทุนสนับสนุนโครงการ "Super Truck" ใน 3 ระยะอย่างต่อเนื่อง และความร่วมมือระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกาในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของรถบรรทุกนั้นมีประวัติอันยาวนาน ด้วยความร่วมมือที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อะไรคือประเด็นสำคัญของความร่วมมือระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกาในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของรถบรรทุกภายใต้ความเป็นกลางของคาร์บอน
ภาพรวมโครงการ "Super Truck" ในสหรัฐอเมริกา
เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนของรถบรรทุกอเมริกัน ลด-ต้นทุนการใช้งานของผู้ใช้ และเพิ่มความได้เปรียบของประเทศในด้านนวัตกรรมเทคโนโลยีรถบรรทุก กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาได้ร่วมกันเปิดตัวโครงการนวัตกรรมเทคโนโลยีที่สำคัญ SuperTruck ในปี 2010 โครงการดังกล่าวมีพันธมิตรในอุตสาหกรรม 15 ราย ซึ่งรวมถึงผู้ผลิตรถบรรทุก 6 รายซึ่งรวมกันคิดเป็น 99% ของตลาดรถบรรทุกรถแทรกเตอร์
ระยะแรกของโครงการ "SuperTruck I" ตั้งแต่ปี 2553 ถึง 2559 มีมูลค่าความร่วมมือ 284 ล้านดอลลาร์ โดยมีอัตราส่วนเงินทุน 1:1 ระหว่างภาคอุตสาหกรรมและรัฐบาลกลาง
ระยะที่สองของ 'SuperTruck II' จะเริ่มตั้งแต่ปี 2560 ถึง 2564 ด้วยงบประมาณ 160 ล้านดอลลาร์ และเงินทุนสนับสนุนที่แบ่งเท่า ๆ กันระหว่างภาคธุรกิจและรัฐบาล
SuperTruck III จะวางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2021 ถึง 2025 ด้วยเงินทุนรวมกว่า 100 ล้านเหรียญสหรัฐ โดยมุ่งเน้นไปที่รถบรรทุกหนัก-ที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ การใช้พลังงานไฟฟ้า และโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ/เติมเชื้อเพลิง
ตัวชี้วัดหลักและวัตถุประสงค์ของโครงการซุปเปอร์ทรัค
SuperTruck I: พัฒนาและสาธิตการปรับปรุงประสิทธิภาพการขนส่งสินค้า 50% เมื่อเทียบกับรถแทรกเตอร์ระดับ 8 ปี 2009 โดยทำได้เกือบ 10 ไมล์ต่อแกลลอน และเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนในการเบรกของรถบรรทุกสาธิตเป็น 50%
SuperTruck II: จัดแสดงรถบรรทุกต้นแบบที่บรรทุกเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพเชิงความร้อน 55% เพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งสินค้าของกองยานพาหนะ 100%
SuperTruck III: จัดแสดงรถบรรทุกไฟฟ้าบริสุทธิ์ระยะทาง 400 ไมล์ อุปกรณ์ชาร์จระดับเมกะวัตต์ และอื่นๆ อีกมากมาย
ความสำเร็จของโครงการซุปเปอร์ทรัค
ยานพาหนะที่พัฒนาโดยโปรแกรม SuperTruck I เป็นรถบรรทุกแบบผสมผสาน 8 ระดับ (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อรถบรรทุก 18 ล้อ) ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเชื้อเพลิง เครื่องยนต์ และระบบส่งกำลังของรถพ่วงหัวลากได้อย่างมากโดยการนำเทคโนโลยีขั้นสูงมาใช้ รถบรรทุก 18 ล้อถือเป็นหัวใจหลักในการขนส่งสินค้าภายในประเทศ โดยคิดเป็น 70% ของน้ำหนักสินค้าทั้งหมด และใช้น้ำมันดีเซลประมาณ 2.8 หมื่นล้านแกลลอนต่อปี คิดเป็น 22% ของการใช้พลังงานในการขนส่งทั้งหมด
รถต้นแบบที่พัฒนาโดย Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt และ Navistar ทำได้เกินเป้าหมาย SuperTruck I เมื่อเทียบกับรถแทรกเตอร์ Volvo VNL ปี 2009 รถแทรกเตอร์ที่ออกแบบใหม่นี้มีน้ำหนักลดลง 3,200 ปอนด์ ลดความต้านทานลง 40% และปรับปรุงประสิทธิภาพการขนส่งสินค้าขึ้น 88% โครงการ SuperTruck II จะใช้เทคโนโลยีรถบรรทุกและรถพ่วงต่างๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพ เช่น การปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ประสิทธิภาพของระบบส่งกำลัง แรงต้านของอากาศ ความต้านทานการหมุนของยาง และน้ำหนักของยานพาหนะ
ด้วยการใช้แนวทางระบบบูรณาการเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ ของยานพาหนะทำงานร่วมกัน โครงการ SuperTruck II ทั้งห้าโครงการคาดว่าจะมีระยะทางมากกว่าสองเท่าต่อแกลลอนสำหรับรถบรรทุกคลาส 8 ทีมงาน Cummins SuperTruck II บรรลุประสิทธิภาพเชิงความร้อนในการเบรกที่ 55% ด้วยเครื่องยนต์ที่ติดตั้งอุปกรณ์นำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับรถบรรทุกมาตรฐานในปี 2009 ซูเปอร์รถบรรทุกคันแรกของ Freightliner ประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งสินค้าโดยรวมมากกว่า 115% และการปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเบรกเครื่องยนต์มากกว่า 50%
ต้นแบบเครื่องบินขนส่งสินค้า
เครื่องยนต์รถบรรทุกหนักที่ให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงพิเศษ- ปรับแต่งด้วยลูกสูบเคลือบรูปคลื่นที่ปรับให้เหมาะสม เทคโนโลยีคอมโพสิตเทอร์โบ ช่วงชักยาว เทอร์โบชาร์จเจอร์สอง- ระดับ ระบบฉีดเชื้อเพลิงคอมมอนเรล การนำความร้อนเหลือทิ้งจากวงจรแรงคิน และเทคโนโลยีอื่นๆ
ต้นแบบของเครื่องยนต์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงพิเศษ-
เหตุผลในการบรรลุเป้าหมายและเกินเป้าหมายในการลดน้ำหนักในแง่ของการมีน้ำหนักเบา (เป้าหมายเริ่มแรกคือการลดน้ำหนักลง 40% แต่น้ำหนักของซุปเปอร์ทรัคลดลง 45%) ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากการใช้เฟรมอะลูมิเนียมที่เบากว่าผลิตภัณฑ์รุ่นก่อนถึง 900 ปอนด์ แม้จะมีการเพิ่มเทคโนโลยีใหม่ๆ ให้กับรถบรรทุก แต่น้ำหนักก็ยังคงลดลง
ซุปเปอร์ทรัคแห่งอนาคต III
Super Truck 3 จะให้ทุนสนับสนุนโครงการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับรถบรรทุกขนาดกลางและหนัก- การลงทุนเพิ่มเติมจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของยานพาหนะและขยายโครงสร้างพื้นฐานของยานพาหนะไฟฟ้า
ในปี 2021 กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (DOE) ได้ประกาศโอกาสทางการเงินสองครั้งมูลค่ารวมกว่า 100 ล้านดอลลาร์ (บางคนกล่าวว่ามากกว่า 162 ล้านดอลลาร์) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของรถยนต์ รถบรรทุก และรถออฟโรด- และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน เงินทุนเหล่านี้จะถูกนำมาใช้เพื่อสนับสนุนระยะต่อไปของโครงการ 'SuperTruck' ซึ่งมุ่งเป้าไปที่การใช้ไฟฟ้าให้กับรถบรรทุกขนส่งสินค้าและการขยายโครงสร้างพื้นฐานของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และความพยายามในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากยานพาหนะทั้งบนถนนและนอกถนน
รัฐมนตรีกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา เจนนิเฟอร์ เอ็ม. แกรนโฮล์ม กล่าวว่าการบรรลุการปล่อยก๊าซคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2593 หมายถึงการลดแหล่งที่มาของการปล่อยก๊าซที่ใหญ่ที่สุดซึ่งก็คือภาคการขนส่งอย่างแข็งขัน การขนส่งคิดเป็นประมาณ 30% ของความต้องการพลังงานทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา และยังเป็นแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่ที่สุดอีกด้วย โครงการซุปเปอร์ทรัคสองโครงการแรกของกระทรวงพลังงานได้นำผู้ผลิตรถบรรทุกรายใหญ่ที่สุดในตลาดรถกึ่งพ่วงของสหรัฐอเมริกา-ให้บรรลุประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงแบบก้าวกระโดดครั้งใหญ่ เงินทุนใหม่นี้จะยังคงสร้างบนรากฐานนี้ โดยส่งเสริมการใช้ไฟฟ้าของรถบรรทุกทุกขนาด ขณะเดียวกันก็มุ่งมั่นที่จะขยายบริการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า และพัฒนาเครื่องยนต์ของยานพาหนะที่ปล่อยมลพิษต่ำ
ด้วยเหตุนี้ สำนักงานเทคโนโลยียานพาหนะ (VTO) และสำนักงานเทคโนโลยีไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง (HFTO) ของสำนักงานประสิทธิภาพพลังงานและพลังงานทดแทน (EERE) ของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาจึงได้ร่วมมือกันเพื่อเผยแพร่การประกาศโอกาสในการระดมทุน SuperTruck 3 (FOA) โดยให้เงินทุนสูงถึง 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ในระยะเวลาสี่ปีเพื่อสำรวจแนวคิดรถบรรทุกขนาดกลางและหนักที่ใช้ไฟฟ้า- และระบบขนส่งสินค้าเพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ลดลง เงินทุนมุ่งเน้นไปที่วิธีการต่างๆ ในการใช้พลังงานไฟฟ้า เช่น ระบบไฟฟ้าแบบปลั๊ก-แบบสมบูรณ์โดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพหมุนเวียน ไฮโดรเจน และเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง รวมถึงกลยุทธ์แบบไฮบริด เช่น การขยายระยะเซลล์เชื้อเพลิง
สังเกตแนวโน้มการพัฒนาและการใช้งานของรถบรรทุกอเมริกันจากวิวัฒนาการของโครงการซุปเปอร์ทรัคระยะที่ 3
เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบเดิมๆ มุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานไฟฟ้า ความฉลาด และเทคโนโลยีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ตัวชี้วัดหลักของแผนซุปเปอร์ทรัคสองระยะแรกมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่มีประสิทธิผลของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้เชื้อเพลิง (เครื่องยนต์ดีเซล) เสริมด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในด้านน้ำหนักเบา อากาศพลศาสตร์ การรวมระบบ ฯลฯ ระยะที่สามของแผนซุปเปอร์ทรัคมุ่งเน้นไปที่การวิจัยและการประยุกต์ใช้ระบบพลังงานพลังงานขั้นสูง การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกือบเป็นศูนย์ การใช้พลังงานไฮโดรเจน เทคโนโลยีการใช้พลังงานไฟฟ้า โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ/เติมเชื้อเพลิง ระบบช่วยเหลือการขับขี่อัจฉริยะ และเทคโนโลยีอื่น ๆ
รากฐานของความร่วมมือระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกาในด้านรถบรรทุกมีความแข็งแกร่ง ตั้งแต่ปี 2009 เป็นต้นมา "ศูนย์วิจัยร่วมพลังงานสะอาดของจีนสหรัฐฯ" ได้ก่อตั้งขึ้นภายใต้ความคิดริเริ่มของผู้นำของจีนและสหรัฐอเมริกา โครงการย่อยคือโครงการ "โครงการวิจัยร่วมของจีนสหรัฐฯ เกี่ยวกับเทคโนโลยีหลักสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานของรถบรรทุกขนาดกลางและหนัก" ซึ่งเป็นโครงการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญระดับชาติของ China US Truck Energy Efficiency Alliance และเป็นโครงการสำคัญสำหรับความร่วมมือด้านนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างประเทศระหว่างรัฐบาล เงินทุนโครงการทั้งหมดเกือบ 100 ล้านหยวน นำโดย-มหาวิทยาลัยในประเทศที่มีชื่อเสียงและผู้นำในอุตสาหกรรม เช่น Weichai Power, Guangxi Yuchai และ China National Heavy Duty Truck Group ซึ่งครอบคลุมห่วงโซ่การวิจัยของมหาวิทยาลัยในอุตสาหกรรมทั้งหมดและความแข็งแกร่งทางอุตสาหกรรม เราดำเนินการวิจัยความร่วมมือของ Sino US โดยมีเป้าหมายในการพัฒนาต้นแบบทางวิศวกรรมและยานพาหนะสาธิต ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมรถบรรทุกของจีน และเข้าร่วมในการแข่งขัน-เทคโนโลยีที่ล้ำสมัยระดับนานาชาติ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สหรัฐอเมริกายังคงรักษาความเป็นผู้นำระดับนานาชาติอย่างยั่งยืนในด้านเทคโนโลยี-การประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดั้งเดิมในรถบรรทุก ในเวลาเดียวกัน บริษัทยังคงลงทุนในกองทุนการวิจัยและพัฒนาในด้านการใช้พลังงานไฟฟ้า เชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำ-/คาร์บอนต่ำ รถบรรทุกปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ และโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จ/เติมไฮโดรเจน ในอนาคต จีนและสหรัฐอเมริกาจะยังคงพยายามในการวิจัยและพัฒนารถบรรทุกในด้านการใช้พลังงานไฟฟ้า พลังงานไฮโดรเจน และโครงสร้างพื้นฐาน
