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時(shí)間：2018-12-19作者：湖南迪碩自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：120

準(zhǔn)備上路

眼下，西門(mén)子正在柏林北部的一個(gè)廢棄機(jī)場(chǎng)對(duì)混合電動(dòng)卡車(chē)進(jìn)行測(cè)試，這種卡車(chē)像電車(chē)一樣配備有集電弓。這些卡車(chē)可用于物流中心、礦山和港口之間，還可用于市區(qū)貨運(yùn)繁忙的路段。無(wú)論用在哪里，此項(xiàng)技術(shù)都將有助于在貨運(yùn)量日趨高漲的形勢(shì)下降低二氧化碳排量。

每一天，J?rg Grützner都見(jiàn)證著歷史的變遷。Grützner以前是一名長(zhǎng)途貨運(yùn)司機(jī)，此刻他鉆進(jìn)一輛卡車(chē)的駕駛室。這是一輛載重量為18噸的貨車(chē)，他向車(chē)窗外望去，目光落在長(zhǎng)長(zhǎng)的跑道上。這條跑道從德國(guó)柏林以北約80公里處的Uckermark地區(qū)的松木森林穿過(guò)。大約20年前，這里是前蘇聯(lián)轟炸機(jī)的起飛地。

西門(mén)子的研究人員目前正在探索未來(lái)道路貨運(yùn)電氣化的方法，他們?cè)诎亓直辈康那疤K聯(lián)空軍基地修建了1.5公里長(zhǎng)的試驗(yàn)公路。

現(xiàn)如今，這片廣闊的廢棄*機(jī)場(chǎng)已改為民用。新業(yè)主將其改造成安全測(cè)試場(chǎng)地，并新建了一個(gè)賽車(chē)場(chǎng)。另外，在原**庫(kù)的舊址上，歐洲較大的光伏電站正拔地而起，原機(jī)場(chǎng)周邊的軍事安全區(qū)已經(jīng)變成Schorfheide生物保護(hù)區(qū)?！耙郧岸砹_斯人從不允許我們靠近這里。”55歲的Grützner說(shuō)道，語(yǔ)氣中透出滿(mǎn)足。“但現(xiàn)在我可以在他們的跑道上暢行無(wú)阻。”

Grützner開(kāi)了三十多年的貨車(chē)。過(guò)去一年來(lái)，他專(zhuān)職在這片廢棄機(jī)場(chǎng)上為ENUBA（面向大城市地區(qū)的環(huán)保重型商用車(chē)電氣化）做試駕員。ENUBA是西門(mén)子和德國(guó)環(huán)境部合作開(kāi)展的試點(diǎn)項(xiàng)目。

自該項(xiàng)目于2010年7月開(kāi)始以來(lái)，西門(mén)子的工程師們一直在探索道路貨運(yùn)的電氣化方法。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們將電車(chē)技術(shù)與卡車(chē)技術(shù)結(jié)合在一起，以期綜合兩種車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)——電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與道路車(chē)輛的靈活性。

目前研究人員在對(duì)兩輛配備標(biāo)準(zhǔn)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)卡車(chē)進(jìn)行測(cè)試。被測(cè)車(chē)輛由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車(chē)軸。電機(jī)可以由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)供電，也可以像電車(chē)一樣由架空電線(xiàn)供電。在西門(mén)子研究人員已經(jīng)改造成電氣化測(cè)試車(chē)道的廢棄跑道上空，便架起了這樣一條線(xiàn)路。這條1.5公里長(zhǎng)的線(xiàn)路在右側(cè)橫擔(dān)上架設(shè)有兩條并行的電線(xiàn)。每隔65米便有一根電線(xiàn)桿來(lái)固定這兩條架空電線(xiàn)。工程師們?yōu)榭ㄜ?chē)配備了一種新型集電弓，它可以自動(dòng)與架空電線(xiàn)接駁，并能抵消車(chē)身晃動(dòng)的影響，使其始終在**車(chē)道內(nèi)行駛。

電動(dòng)卡車(chē)的集電弓既可以手動(dòng)啟用，也可以自動(dòng)啟用，手動(dòng)只需輕按按鈕即可。集電弓可以與架空線(xiàn)接駁，當(dāng)車(chē)輛偏離電動(dòng)車(chē)道時(shí)即自動(dòng)縮回。

當(dāng)司機(jī)剎車(chē)時(shí)，釋放的電能會(huì)被送回架空電線(xiàn)，變成可供系統(tǒng)中其他車(chē)輛使用的電能。“我們的集電弓不同于列車(chē)和無(wú)軌電車(chē)中的集電弓，我們這種集電弓真正實(shí)現(xiàn)了智能化?！蔽鏖T(mén)子基礎(chǔ)設(shè)施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域負(fù)責(zé)ENUBA項(xiàng)目的技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理 Michael Lehmann博士介紹道。“由于配備了**的傳感器技術(shù)，一旦卡車(chē)偏離電動(dòng)車(chē)道，這個(gè)系統(tǒng)就能在**時(shí)間發(fā)現(xiàn)?！痹谶@種情況下，集電弓可以自動(dòng)安全縮回，只要車(chē)速不**過(guò)90公里/小時(shí)。如果車(chē)速**過(guò)這一上限，電機(jī)將自動(dòng)關(guān)閉。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)切換。Grützner踩下油門(mén)。他做下這個(gè)動(dòng)作后，電機(jī)立即釋放出4500牛米的扭矩，額定載重達(dá)40噸的龐然大物便沿著車(chē)道輕松向前駛?cè)ァＫl(fā)出的一聲響是柴油機(jī)工作的穩(wěn)定隆隆聲，柴油機(jī)在較佳的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，為電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)提供電能?！盎旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量增加了500公斤，但這絲毫不成問(wèn)題?！盙rützner說(shuō)道。“這輛卡車(chē)實(shí)際上要比純柴油車(chē)加速較快，它的駕駛方法與普通卡車(chē)并沒(méi)有什么不同?！弊隈{駛室里的Grützner一臉輕松。根據(jù)里程表的記錄，他和同事已經(jīng)試駕了9000公里，一切無(wú)恙。

“現(xiàn)在我要把車(chē)切換到電動(dòng)模式了?！盙rützner一邊說(shuō)，一邊把車(chē)開(kāi)到車(chē)道上裝有架空電線(xiàn)的一側(cè)。他按了一下儀表盤(pán)上的一個(gè)小裝置，這個(gè)裝置是用來(lái)手動(dòng)操縱集電弓的，不過(guò)該系統(tǒng)通?？梢宰詣?dòng)工作。集電弓不動(dòng)聲色地升起來(lái)，然后柴油機(jī)的響聲消退了。這時(shí)，卡車(chē)伴著蜂群一樣的嗡嗡聲，沿跑道向前駛?cè)ァrützner打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈，切換車(chē)道；隨后集電弓縮回，柴油機(jī)又運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。

德國(guó)環(huán)境部（BMU）希望未來(lái)此類(lèi)卡車(chē)可以在普通公路上推廣應(yīng)用，在公路的較右側(cè)為其設(shè)立**車(chē)道，架設(shè)架空電線(xiàn)。據(jù)Lehmann表示，從技術(shù)角度講這并不難：“將該系統(tǒng)融入現(xiàn)有公路網(wǎng)絡(luò)中相對(duì)容易，裝設(shè)這個(gè)系統(tǒng)不會(huì)給其他車(chē)輛造成任何妨礙?！陛^重要的是，這項(xiàng)技術(shù)可以使不斷增加的道路運(yùn)輸二氧化碳排量得到控制。比如，據(jù)瑞士交通咨詢(xún)公司Progtrans預(yù)計(jì)，未來(lái)公路貨運(yùn)交通量將繼續(xù)增加。該公司的研究顯示，在2050年以前，僅德國(guó)的貨運(yùn)交通量（用噸公里表示）就將比2005年增加116%。另?yè)?jù)德國(guó)交通部數(shù)據(jù)顯示，2011年德國(guó)的公路貨運(yùn)量達(dá)到近34億噸，比2010年高出約8%。

伴隨運(yùn)輸量預(yù)期增長(zhǎng)的是日漸上漲的二氧化碳排量。如果沒(méi)有重大的技術(shù)變革，那么到2050年時(shí)，道路運(yùn)輸二氧化碳排量將由目前的近4000萬(wàn)噸增加到1億噸。如果沒(méi)有這樣的變革，歐盟**設(shè)定的在2050年以**氧化碳減排80%（與1990年相比）的目標(biāo)就將成為空談。

德國(guó)環(huán)境顧問(wèn)**認(rèn)為西門(mén)子的電動(dòng)卡車(chē)是頗具前景的出路之一。該顧問(wèn)**稱(chēng)這項(xiàng)技術(shù)有望幫助運(yùn)輸量不斷增加的貨運(yùn)系統(tǒng)遏制溫室氣體排放。在較新提交的報(bào)告中，顧問(wèn)**建議德國(guó)在所有編號(hào)為一位數(shù)的公路沿線(xiàn)架設(shè)架空電線(xiàn)。如果該提案得到落實(shí)的話(huà)，德國(guó)將有總長(zhǎng)達(dá)5400公里的電氣化公路。

多種解決方案并行不悖。目前已經(jīng)有一些解決方案，人們提出增建鐵路線(xiàn)路，提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率以及優(yōu)化物流系統(tǒng)，但要實(shí)現(xiàn)德國(guó)雄心勃勃的二氧化碳減排目標(biāo)，僅憑這些解決方案還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。舉例而言，鐵路網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)建意味著鐵路不僅要承擔(dān)預(yù)期增加的卡車(chē)貨運(yùn)量，還要承擔(dān)目前的公路貨運(yùn)量。這就要求鐵路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)力提高三倍。此外，新增的線(xiàn)路要占用土地資源緊張的人口密集區(qū)，因?yàn)檫@里才是貨物的較終消費(fèi)地。Progtrans、德國(guó)環(huán)境部和德國(guó)交通部聯(lián)合開(kāi)展的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，如果僅依靠此類(lèi)措施，那么在2050年以前年度二氧化碳排量只能減少到6000萬(wàn)噸左右。但是歐盟設(shè)定的減排目標(biāo)是將排放量控制在1000萬(wàn)噸左右，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，電氣化公路貨運(yùn)是一的出路（參閱圖表）。同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還要求電動(dòng)卡車(chē)所需的電力必須主要依靠可再生能源發(fā)電，而這仍然任重道遠(yuǎn)。

總體而言，實(shí)施新技術(shù)需要投入大量資金。德國(guó)環(huán)境顧問(wèn)**預(yù)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的成本在110萬(wàn)歐元/公里到250萬(wàn)歐元/公里之間（包括護(hù)欄和架空電線(xiàn)的成本）。不過(guò)，西門(mén)子的*們目前并未考慮讓全部公路實(shí)現(xiàn)電氣化?！拔覀兂跗谥恢塾谶\(yùn)量比較大的中短途線(xiàn)路?！盠ehmann介紹說(shuō)?！斑@類(lèi)線(xiàn)路包括沒(méi)有鐵路銜接的往返公路貨運(yùn)線(xiàn)路，比如不同物流中心及港口之間的線(xiàn)路，還有礦廠(chǎng)到*倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)和轉(zhuǎn)運(yùn)中心之間的線(xiàn)路?！甭迳即壥?*正在為710號(hào)公路尋找零排放解決方案，電動(dòng)卡車(chē)在這樣的城市也可以大有作為?？傞L(zhǎng)30公里的710號(hào)公路常年擁堵成疾，它橫貫洛杉磯市區(qū)，連接著該市的港口和主要物流中心。據(jù)估計(jì)，710號(hào)公路的每日貨運(yùn)量約達(dá)3.5萬(wàn)車(chē)次。

這條公路的污染物排放量過(guò)高，以至于洛杉磯的空氣質(zhì)量監(jiān)管部門(mén)已經(jīng)考慮在特定時(shí)間臨時(shí)關(guān)閉這條公路。該市的鐵路系統(tǒng)運(yùn)載容量也已經(jīng)擴(kuò)充到極限，在這個(gè)擁擠的都市區(qū)可用空間已所剩無(wú)幾。有鑒于此，西門(mén)子的*們認(rèn)為洛杉磯這樣的地方就是ENUBA技術(shù)的理想用武之地。他們計(jì)劃向洛杉磯提交一份投標(biāo)書(shū)，在標(biāo)書(shū)中提議采用電動(dòng)卡車(chē)這一解決方案。為此，ENUBA團(tuán)隊(duì)不久將在洛杉磯修建初期測(cè)試系統(tǒng)。

此外，*們還在考慮在瑞典推出這種電動(dòng)卡車(chē)，用它們?cè)贙aunisvaara市附近的鐵礦和162公里之外的火車(chē)站之間運(yùn)輸貨物。這里的鐵礦只是臨時(shí)性經(jīng)營(yíng)，因此修建鐵路的方案顯然不合時(shí)宜。

與此同時(shí)，Uckermark地區(qū)的工作仍在進(jìn)行中。那里的*們計(jì)劃將升級(jí)測(cè)試用路，在線(xiàn)路中設(shè)置拐彎、懸掛式路標(biāo)和電子交通控制系統(tǒng)。如此便可以在普通路況條件下對(duì)電動(dòng)卡車(chē)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試。至于Grützner，他定然同樣會(huì)愿意繼續(xù)開(kāi)著他的電動(dòng)卡車(chē)，往來(lái)于舊機(jī)場(chǎng)的管制區(qū)外，在這幾百公里的路程中，他可以慢慢享受電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輕輕的嗡鳴聲。盡管這有些危險(xiǎn)，但是正如Grützner所言：“這種平緩的嗡鳴聲很容易讓人一會(huì)就神游夢(mèng)里?！?

作者：Florian Martini

前行和追憶

德國(guó)Uckermark地區(qū)的ENUBA項(xiàng)目帶西門(mén)子的*們“回到未來(lái)”。大約130年前，工程師們（就在一小時(shí)車(chē)程以外的地方）曾開(kāi)始測(cè)試ENUBA電動(dòng)卡車(chē)的始祖。1882年4月29日，維爾納?馮?西門(mén)子在柏林的Halensee區(qū)正式創(chuàng)建了世界**個(gè)無(wú)軌電車(chē)測(cè)試場(chǎng)，而在此之**年，**有軌電車(chē)才剛剛面世?！癊lektromote”（左上圖）就是當(dāng)時(shí)這輛四輪大馬車(chē)形狀的電動(dòng)巴士的名字，它本身的歷史較久遠(yuǎn)，早在1847年，馮?西門(mén)子就已經(jīng)夢(mèng)想著發(fā)明一個(gè)電力驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)?！暗任矣辛隋X(qián)，有時(shí)間，”他寫(xiě)道，“我要制造一個(gè)電氣化駕駛室?！?

**輛電動(dòng)汽車(chē)誕生于20世紀(jì)初。例如，1905年，西門(mén)子的Elektrische Viktoria開(kāi)始在柏林街頭亮相，當(dāng)時(shí)它是汽車(chē)旅館。無(wú)軌電車(chē)也興起于這一時(shí)期。這個(gè)新發(fā)明在郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的短途交通中優(yōu)勢(shì)尤其明顯。那時(shí)，有些發(fā)明家和企業(yè)構(gòu)思出了自己的無(wú)軌電車(chē)?yán)砟?。其中一名發(fā)明家便是西門(mén)子前雇員Max Schiemann，他的無(wú)軌電車(chē)線(xiàn)路中有大部分電氣組件都是由其前雇主提供的。到1913年，德國(guó)共有54公里無(wú)軌電車(chē)線(xiàn)路?，F(xiàn)如今，在全世界300多個(gè)城市，都可以看到這種電車(chē)。

西門(mén)子研發(fā)人員眼下正在研發(fā)的電動(dòng)卡車(chē)與無(wú)軌電車(chē)同出一門(mén)。但是二者的一大差別是，電動(dòng)卡車(chē)配備有“智能”集電弓，可以自動(dòng)抵消車(chē)身晃動(dòng)的影響。工程師們還在構(gòu)想棄用當(dāng)前的柴油混合動(dòng)力系統(tǒng)。另外可以想象到的其他前景包括結(jié)合使用架空電線(xiàn)和燃料電池來(lái)為電機(jī)提供動(dòng)力，這樣卡車(chē)在沒(méi)有架空電線(xiàn)的地方行駛也可以實(shí)現(xiàn)真正的零排放。


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