卡车运输业的替代燃料来源和技术指南

最后更新:2021年1月24日

美国卡车运输行业以及规模更大的运输部门,是美国碳排放的最大贡献者。卡车运输业每年花费在柴油上的资金接近1050亿美元,尽管已经采取了许多措施来抑制使用,但需求仍然很高。尽管今年2019冠状病毒病对社会和经济造成了巨大影响,但运输和物流需求一直蓬勃发展,许多商业领域的网上订单不断增加。

今天在公路上行驶的标准重型卡车只能达到燃油效率每加仑7英里(MPG)。即使有新气动技术,舰队效率以及驾驶员行为的改善,仍有很大的改善空间。对清洁和更多的渴望石油化工产品的环保替代品推动人们对替代燃料的兴趣达到历史最高水平。此外,许多地方、州和联邦政府授权和激励都是为了促进企业和消费者之间的更大变化。

为了更好地了解卡车运输业可能如何采用这些新能力,我们将深入研究六种最有前途的替代燃料来源。每个行业都有自己的优势、挑战和独特的价值主张。这些替代燃料来源和技术具有巨大的潜力让卡车运输业走向更清洁的未来

在本指南中,我们将讨论:

替代燃料在卡车运输业的前景

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能源政策法该法案于1992年通过,旨在界定美国境内的替代燃料类型。这是为了减少对石油的依赖而做的一部分努力,从那时起,一些潜在的替代燃料来源被引入。这些燃料包括:

  • Alcohol-gasoline混合
  • 生化丁醇
  • 生物柴油
  • 煤成液体燃料
  • 二甲醚
  • 乙醇
  • 甲醇
  • 天然气
  • 丙烷

其中一些燃料已经开始在商用卡车上使用,而其他许多燃料还处于开发的早期阶段。当将重型卡车的发动机和设备转换为替代燃料使用时,出现了一些挑战。由于转型所需的许多技术尚未得到验证,因此正在进行大量研究和测试,以更好地了解新燃料和硬件对卡车车队运营的影响。这些考虑包括:

  • 产品保质期
  • 燃料成本
  • 基础设施投资
  • 可靠性
  • 可维护性
  • 过时率
  • 季节性的功能
  • 保险费用

由于许多因素只有在实际车队进行大规模测试时才能完全了解,许多卡车制造商和车队经营者已经在评估新燃料类型方面发挥了积极作用。

卡车燃料变化的主要驱动力

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虽然提高效率和降低运营成本是任何舰队运营商的优先考虑,但也有很多指导方针和法规这些都在推动着卡车运输业的变革。联邦机构,如运输部(DOT)和环境保护局(EPA),在影响卡车运输业燃料使用相关政策方面发挥着重要作用。此外,还有许多州政府在制定新的能源政策方面采取了积极的姿态。

特别是,2007年的能源独立与安全法一直是进一步讨论替代燃料的使用和潜在的社会、经济和环境影响的主要驱动力。这些是卡车运输业特别感兴趣的一些公共政策主题。

能源安全

在寻求减少美国对外国石油来源依赖的政策下,考虑替代燃料有一个重大好处。这些燃料可以直接减少石油需求,直接替代燃料来源或利用混合燃料材料减少需求。在当地采购替代燃料也有很多机会,可以加强国内供应链。这有助于减少全球影响,并使船队运营商对其燃料成本和风险管理有更多的控制。

可再生资源bob电竞体育

地球上有有限的石油和许多其他自然资源,替代燃料代表使用可再生资源的机会。bob电竞体育可再生资源必须来自可再生生物量,这些生物量来自已培养的土地。生物柴油和乙醇等燃料适合这一类别,并有助于促进可持续性和对该行业的环境影响降低。

减少温室气体排放

随着对全球变暖科学的最新认识,几乎每个主要国家都在寻求减少其温室气体排放。许多政府机构已经制定了减排目标,在新的燃料生产设施投入使用之前,这些目标必须实现。最近对这些法规的更新已经开始关注每种替代燃料的具体目标。例如,第二个可再生燃料标准(RFS 2)呼吁与石油基燃料相比,纤维素生物燃料的排放量减少60%。

这些公共政策的规定肯定引起了行业专家的注意卡车制造商。正如你将在本指南的其余部分看到的,一些有前途的替代燃料正在开发中,以广泛应用于卡车运输行业。

乙醇:一种具有供应问题的成熟替代品

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在卡车运输业中,最成熟的替代燃料之一是乙醇。乙醇也被称为谷物酒精,它可以从玉米等植物原料中生产。超过美国98%的汽油已经含有一定量的乙醇。有几种可用的乙醇-汽油混合物,最常见的是E10、E15和E85,数字指的是乙醇含量的百分比。

乙醇的一个主要好处是它含有比汽油更高的辛烷值,导致优良的发动机性能。它也是可再生的,其产量可以在国内得到支持。如果高浓度乙醇混合物被广泛采用,乙醇将对卡车运输业产生重大影响。为了做到这一点,需要更多的农田用于生产玉米和其他可以用于乙醇生产的原料。这些经济因素是目前乙醇使用量难以远远超过目前水平的主要原因。

生物柴油:一种需要小心处理的可再生燃料

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生物柴油,这是大豆甲酯的混合物该公司的许多供应链效益与乙醇相同。它可以用国内种植的大豆生产,并在与传统柴油混合时减少发动机的碳排放量。生物柴油还有助于润滑发动机,有助于延长设备的寿命和性能。

大规模生物柴油转化的最大挑战是燃料的储存和运输。在低于45°F的温度下,生物柴油会形成粘稠的凝胶,堵塞供应线和燃料过滤器。相比之下,传统柴油的冷过滤器堵塞点低于0°F,为潜在的堵塞问题提供了更大的缓冲。这使得生物柴油在气候温和的地区和其他小规模应用中成为一种合适的燃料,但需要显著的技术改进才能使重型卡车车队可行。

电:重要的机会和成长的选择

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在特斯拉(Tesla)和其他领先汽车制造商最近发布公告后,人们对电动重型卡车的兴趣正日益浓厚。有两种基本类型的电动汽车(ev)卡车行业感兴趣的车型有:纯电动汽车(bev)和插电式混合动力汽车(phev)。在消费汽车行业,插电式混合动力车已经变得非常流行,现在有新的轻型卡车车型进入市场

被认为是全电动的电池电动车不会有柴油或汽油燃料成分,但会完全跑到电力上。与当前柴油发动机相比,该技术效益于更高的能效和可比功率输出。厂商面临的最大挑战是限制当前电动汽车的使用范围,特别是重型应用。要想让纯电动汽车得到广泛采用,就需要改进电池技术,并在全国范围内建立充电站。鉴于主要制造商的重大投资,我们很可能在不久的将来看到电动卡车在我们的道路上大幅增加。

氢:一种高成本的燃料电池替代品

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氢气是一种丰富的自然资源,高度易燃,在许多工业应用。另一种全电动交通工具是燃料电池电动汽车(FCEV),它的电池以氢气为燃料。由于氢气很容易获得,供应不是一个主要问题,燃料电池可以很容易地在许多地方补充。

主要的缺点是安全性和与纯电动汽车相比,效率降低。纯电动汽车的驱动效率约为95%,而燃料电池电动汽车的驱动效率约为59%。这让行业高管和立法者在考虑将氢气作为一种国内运输燃料安全运输和分配所需的主要基础设施要求时停顿了一下。一些州,比如加利福尼亚,已经开始使用燃料电池汽车,以进一步确定大规模使用的可行性。

天然气:充足的供应和技术挑战

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天然气在美国各地被用于商业和消费应用,有两种常见形式:液化天然气(LNG)和压缩天然气(CNG)。考虑到天然气的广泛使用现在全美已经有超过1000个加油站支持天然气卡车,所以燃料成本每加仑比柴油便宜2美元。此外,天然气是一种比石化产品清洁得多的燃料,某些化合物的温室气体排放量可减少高达90%。

转型的一个障碍是,为满足天然气消耗而改装重型卡车所需的成本显著增加。车辆的成本几乎可以翻倍,这使长期运行成为一个主要问题。此外,天然气泄漏可能代价昂贵且有毒,这使得处理和运输成为另一个重要的考虑因素。即使面临这些挑战,全美可用的天然气燃料站的数量仍在增长。一些估计显示,在未来25年内,将近三分之一的汽车将使用天然气作为燃料。

丙烷:另一种被重新关注的常见燃料

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作为天然气和石油生产的副产品的代表被用作许多行业的燃烧燃料。bob电竞平台app该材料对天然气和本指南中提到的其他燃料提供了类似的益处。有丰富的丙烷气体供应,具有较低的每加仑成本与柴油或汽油,具有降低的温室气体输出。对于氮氧化物(NOx)尤其如此,许多州政府和EPA正在寻求从当前层面减少。

丙烷作为一种广泛应用于卡车运输行业的燃料的潜力受到了缺乏差异化的影响。它根本不提供其他替代燃料的显著成本或效率效益。与柴油相比,丙烷的功率能量密度更低,这抵消了燃料成本方面的一些好处。对于一些地方的应用,如校车车队的运营,丙烷已被证明是一种流行和可行的燃料来源。在卡车运输行业采用这种替代燃料仍有一些障碍,但肯定仍有足够的潜力让这种替代燃料成为人们关注的焦点。

在管道中有几个有前途的替代燃料来源,货运行业可能会在未来几年内开始体验重大大修。然而,选择的替代燃料仍有待确定。

关于替代燃料来源和技术bob电竞体育的额外资源

如需更多有关货车运输行业的替代燃料来源和技术的资料,请浏览以下资源:bob电竞体育

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