211service.com
En elektrisk semi vil definitivt ikke fungere - men syv på rad kan kanskje
Mark Brems / Stringer
Helt siden Elon Musk annonserte sin ambisiøs plan for å rulle ut den elektriske Tesla Semi i fjor sommer, har industriobservatører og batterieksperter åpenlyst lurt på hvordan selskapet kunne få planen til å fungere.
Forskere har lenge hevdet at dagens litium-ion-batterier er for tunge og dyre til å møte kravene til tunge lastebiler. men a Det melder Reuters i august reiste en interessant mulighet: korrespondanse mellom Tesla og regulatorer i Nevada Department of Motor Vehicles antydet at selskapet håpet å teste flere lastebiler som kjører i en platongformasjon, basert på teknologi for autonom kjøring (se 10-4, Good Computer: Automated System Lets Trucks Convoy as One ).
Grunnkonseptet bak platooning er at lastebiler som kjører tett på linje reduserer aerodynamisk luftmotstand betydelig, noe som øker den totale energieffektiviteten til flåten. Tesla skal avduke sin elektriske lastebil kl arrangement neste måned , som lover å kaste mer lys over selskapets strategi.
Men etter Reuters-rapporten bestemte batteriforskere ved Carnegie Mellon University seg for å se nærmere på denne muligheten. De konkluderte med at platooning kunne gjøre tunge lastebiler mer kostnadskonkurransedyktige, i det minste med nok semi, ifølge et studium i ACS energibrev publisert torsdag. Sweet spot ser ut til å være syv kjøretøyer som kjører sammen på turer kortere enn 300 miles, noe som vil redusere aerodynamisk luftmotstand med 50 prosent. Lengre trekk vil derimot fortsatt ha ublu kostnader.
Venkat Viswanathan, en assisterende professor i maskinteknikk ved Carnegie Mellon, foretok analysen sammen med Shashank Sripad og Matthew Guttenberg, utdannede forskere ved avdelingen. I samme journal i juni sådde Viswanathan og Sripad betydelig tvil om den økonomiske gjennomførbarheten av en solo-operativ elektrisk semi, og konkluderte med at et slikt kjøretøy ville være begrenset til en rekkevidde godt under 600 miles, en liten nyttelastkapasitet og en uoverkommelig høy kostnad.
Så hvordan endrer økonomien seg når du setter sammen syv elektriske lastebiler?
Hvis de bare trenger å reise en rekkevidde på 300 miles, faller den nødvendige batteripakken fra 1100 kilowattimer til 880 kilowattimer, og kostnadene for pakken faller fra rundt $200.000 til $158.000, noe som er ganske konkurransedyktig, sier Viswanathan. Som en bonus øker den potensielle nyttelasten faktisk over gjennomsnittlig lastvekt, fra 16 tonn til 25,5 tonn.
Til sammenligning er den totale kostnaden for en gjennomsnittlig dieseldrevet lastebil rundt $120 000, og kjøretøyet kan kjøre rundt 1000 miles på en enkelt fylling.
Men økonomien ser fortsatt ikke ut til å fungere for langdistanse elektriske lastebiler, selv med utvidet platooning. En semi med 900 miles rekkevidde i et slikt scenario ville kreve en 2600 kilowatt-timers batteripakke som ville koste rundt 420 000 dollar.
Hvorfor kan ikke de 300 mil lange lastebilene bare stoppe og lade opp oftere? Lading av elektriske lastebiler tar mye mer tid enn å fylle dieseltanker, øker tomgangsperioder og undergraver leveringsøkonomien. Å gjøre 300-mils lastebiler konkurransedyktige i langdistanse-scenarier vil sannsynligvis kreve batteribytteanlegg, som bruker robotikk for raskt å bytte ferske batterier mot brukte, sier forskerne. Tesla tidligere utforsket det alternativet for sine biler før de slår seg ned på Supercharger-stasjoner.
Den gode nyheten her er at kortdistansetransport representerer de fleste leveringsreiser, ifølge Bureau of Transportation Statistics, som antyder at det kan være et adresserbart marked for en lang rekke elektriske semibiler.
På den annen side vil det å sette sammen syv lastebiler representere noe avansert platooning, sa Bryant Walker Smith, en assisterende jusprofessor ved University of South Carolina som fokuserer på autonom kjøring, i en e-post. Dette tallet er langt over de to eller tre som de fleste platongutviklere i utgangspunktet sikter mot, og mer enn noen enkelt transportør vanligvis reiser sammen samtidig, la han til.
Det tyder på behovet for samarbeid på tvers av operatører, samt felles standarder og koordinert logistikk. Lange platoner kan også reise sikkerhetsproblemer, spesielt hvis syv lastebiler går sammen på motorveien samtidig eller en annen sjåfør prøver å passere så mange kjøretøy.
Autonome kjøreegenskaper anses som et nødvendig første skritt i utvidet platooning, noe som gjør at kjøretøyene kan kjøre trygt og konsekvent i nærheten over lange perioder.
Tesla har selvfølgelig allerede utviklet og implementert slike funksjoner i sine forbrukerbiler. Uber, Otter og Waymo jobber også med autonom lastebiltransport (se 10 Breakthrough Technologies 2017: Selvkjørende lastebiler). I mellomtiden har noen kjøretøyprodusenter som Daimler og startups som Peloton Technology allerede begynt å utvikle og teste lastebiler som er i stand til å kjøre i et begrenset antall.
Carnegie Mellon-studien fremhevet en annen viktig fordel med å lage elektriske semifinaler: de lavere belastningene på batteripakkene kan forlenge levetiden deres med ytterligere 60 000 til 120 000 miles, og i hovedsak legge til enda et år med kommersiell bruk på den høye enden. Det pluss andre faktorer, som lavere vedlikeholdskrav til elektriske kjøretøy, kan redusere levetidskostnadene til disse lastebilene betydelig.