Hvorfor nettet er klart for flåter av elektriske lastebiler

Getty

Enten du kaller dem semi, traktortilhengere eller 18-hjulinger, tunge lastebiler holder økonomien (bokstavelig talt) i bevegelse. Og i det minste noen av dem kan være klare til å gå elektriske.

Disse arbeidshestene har en overordnet klimapåvirkning. Globalt utgjør tunge kjøretøyer, inkludert lastebiler og busser, omtrent 10 % av alle motorkjøretøyer, men produserer rundt halvparten av deres karbondioksidutslipp og over 70 % av partikkelforurensning fra kjøretøy over hele verden.

Mens noen lastebiler kjører over tusen miles på en dag, kjører andre på kort rekkevidde. Disse kjøretøyene er mer gjennomførbare for elektrifisering på kort sikt, ifølge Brennan Borlaug, en forsker ved US National Renewable Energy Laboratory og hovedforfatter av en nylig Natur Energi studere på ladeinfrastruktur for elektriske lastebiler.

Vi ser på dette som trolig første skritt på veien mot elektrifisering av tunge lastebiler, sier Borlaug. Fordi disse lastebilene vanligvis kjører relativt korte avstander og returnerer til samme sted hver dag, trenger de ikke høykapasitetsbatterier og ultrarask offentlig ladeinfrastruktur – krav som produsenter fortsatt jobber med å oppfylle for langdistansekjøretøyer.

Relatert historie

Nye litium-metallbatterier vil drive overgangen til elbiler

En ny type batteri kan endelig gjøre elbiler like praktiske og billige som gass.

Forskerne var imidlertid ikke sikre på om nettet kunne håndtere mange elektriske lastebiler som lades samtidig på ett sted. I motsetning til elektriske biler , som har relativt lave strømbehov og vil bli distribuert gjennom nabolag, kan flåter av elektriske lastebiler belaste elektrisitetsdistribusjonssystemer.

Elektrisitetsdistribusjon er avhengig av transformatorstasjoner som betjener små områder, vanligvis rundt noen få kvadratkilometer (selv om dette varierer mye avhengig av befolkningstetthet). Hvis ett område plutselig overgår en transformatorstasjons kapasitet, kan det føre til driftsstans. Å få plass til flere elektriske lastebiler uten å utløse det problemet kan kreve store oppgraderinger, som kan være kostbare og ta måneder eller år å gjennomføre.

Borlaug og kollegene hans modellerte krav til transformatorstasjoner ved å bruke data fra virkelige dieselleveringsflåter. Teamet tok hensyn til hvor langt lastebilene kjørte og hvor lang tid de brukte på hjemmebasen for å estimere ladebehovet til en elektrisk flåte.

Omtrent 80 til 90 % av transformatorstasjonene vi studerte var i stand til å ta imot flåter på opptil 100 lastebiler uten å kreve vesentlige oppgraderinger, sier Borlaug. Og hvis flåter klarte ladingen ved å velge lavere hastigheter for å unngå å stresse nettet, ville enda færre transformatorstasjoner trenge oppgraderinger, legger han til.

Imidlertid har lastebilindustrien historisk sett vært trege med å ta i bruk ny teknologi, sier Ben Sharpe , en analytiker ved International Council on Clean Transportation, en ideell forskningsgruppe som studerer transportsektoren. Noen stater vurderer insentiver eller til og med krav for å dytte flåter til å elektrifisere.

California bestod forskrifter i juni 2020 som krever at et flertall av tunge lastebiler som selges innen 2035 skal ha nullutslipp. Staten har også et omfattende kupongsystem for å subsidiere kostnadene ved innkjøp av nye elbiler. Du kan ikke overdrive viktigheten av Californias lastebilforskrifter , sier Sharpe. Stort sett som et resultat av disse programmene er omtrent halvparten av alle elektriske lastebiler på veiene i USA og Canada i California, legger han til.

Andre amerikanske stater følger Californias ledelse: i juli 2020 signerte 15 stater en avtale som setter et mål om at alle nye mellom- og tunge kjøretøy skal ha nullutslipp innen 2050, med andre mål frem mot fristen.

Mens elektriske lastebiler med kort rekkevidde virker relativt nær den kommersielle virkeligheten, noen forskere har advart om at det kanskje ikke er teknologisk eller økonomisk mulig å utvide rekkevidden til elektriske lastebiler på kort sikt.

Du ville garantert gjort kortreist, det er ingen tvil om det, for økonomien er i favør, alt er i favør, sier Venkat Viswanathan , en mekanisk ingeniør ved Carnegie Mellon University. Og med batterier som blir billigere og lettere, ser lastebiler som kan kjøre opptil rundt 500 miles mellom ladingene mer realistiske ut, sier Viswanathan.

Men batterier må fortsette å bli billigere og lettere for å konkurrere med utvalget av diesellastebiler, som kan dekke mer enn 1000 miles uten å fylle drivstoff. Alternativt kan hurtiglading åpne opp noen av de lengste rutene til elektriske lastebiler etter hvert, selv om infrastrukturen som trengs for å støtte hurtiglading for enda større batterier vil kreve betydelige investeringer.

Noen få av disse lastebilene som kommer og lader vil være som hele kraftbelastningen til en liten by, legger Viswanathan til.

Andre hevder at elektrifisering av kort- og mellomdistanse lastebiler kan være et første skritt for å elektrifisere alle tunge lastebiler. Du starter med den lavest hengende frukten, sier Deepak Rajagopal , en energi- og miljøpolitisk forsker ved University of California, Los Angeles. Deretter, ettersom batteriteknologien forbedres og forskere lærer hvilken infrastruktur som trengs, vil det være mer mulig å elektrifisere lengre ruter.

Du kan alltid fortsette å vente på at den perfekte teknologien kommer, sier Rajagopal. Vi må begynne med det vi har og fortsette å lære og tilpasse oss.

Denne historien ble oppdatert 13. juli for å klargjøre at statene ble enige om å sette et mål (ikke etablere en regel) for nullutslippslastebiler innen 2050.

Avsløring: Forfatteren jobbet for elbilselskapet Tesla som praktikant i batteriteknologi i 2016.

gjemme seg