Observación en el extranjero|Observando la tendencia de desarrollo de los camiones estadounidenses a partir del Plan Super Truck
El Departamento de Energía de Estados Unidos ha financiado continuamente tres fases del programa "Super Truck", y la cooperación entre China y Estados Unidos para mejorar la eficiencia energética de los camiones tiene una larga historia. Con la profundización de la cooperación entre China y Estados Unidos sobre el cambio climático, ¿cuáles son los puntos clave de la cooperación entre China y Estados Unidos para mejorar la eficiencia energética de los camiones en el contexto de la neutralidad de carbono?
Descripción general del programa "Super Truck" en los Estados Unidos
Para reducir el consumo de combustible y las emisiones de carbono de los camiones estadounidenses, reducir-los costos de uso del usuario final y mejorar la ventaja del país en innovación tecnológica de camiones, el Departamento de Energía de EE. UU. lanzó conjuntamente un importante programa de innovación tecnológica, SuperTruck, en 2010. El programa cuenta con 15 socios industriales, incluidos seis fabricantes de camiones que en conjunto representan el 99 % del mercado de camiones tractores.
La primera fase del proyecto "SuperTruck I", de 2010 a 2016, costó 284 millones de dólares en cooperación, con una proporción de financiación de 1:1 entre la industria y el gobierno federal.
La segunda fase de 'SuperTruck II' se ejecutará de 2017 a 2021, con un presupuesto de 160 millones de dólares y fondos de apoyo compartidos equitativamente entre las empresas y el gobierno.
SuperTruck III estará disponible de 2021 a 2025, con una financiación total de más de 100 millones de dólares y se centrará en camiones pesados-de cero emisiones, electrificación e infraestructura de carga/reabastecimiento de combustible.
Indicadores básicos y objetivos del proyecto de supercamiones.
SuperTruck I: Desarrollado y demostrado una mejora del 50 % en la eficiencia del transporte en comparación con el tractor Nivel 8 de 2009, logrando casi 10 millas por galón y aumentando la eficiencia térmica de frenado del camión de demostración al 50 %.
SuperTruck II: Exhibición de un prototipo de camión cargado con un motor con una eficiencia térmica del 55%, aumentando en un 100% la eficiencia de carga de la flota.
SuperTruck III: muestra camiones totalmente eléctricos de 400 millas, instalaciones de carga a nivel de megavatios y más.
Los logros del proyecto del súper camión.
El vehículo desarrollado por el programa SuperTruck I es un camión combinado de 8 niveles (comúnmente conocido como camión de 18 ruedas), que mejora significativamente la eficiencia del combustible, el motor y el sistema de transmisión del camión con remolque mediante la adopción de tecnología avanzada. Como columna vertebral del transporte de carga nacional, los camiones de 18 ruedas representan el 70% del tonelaje total de carga y consumen aproximadamente 28 mil millones de galones de diésel al año, lo que representa el 22% del consumo total de energía del transporte.
Los prototipos desarrollados por Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt y Navistar han superado el objetivo del SuperTruck I. En comparación con el tractor Volvo VNL 2009, el tractor de nuevo diseño ha reducido el peso en 3200 libras, ha reducido la resistencia en un 40% y ha mejorado la eficiencia de carga en un 88%. El proyecto SuperTruck II utilizará varios métodos tecnológicos de camiones y remolques para lograr objetivos de rendimiento, como mejorar la eficiencia del motor, la eficiencia del sistema de transmisión, la resistencia del aire, la resistencia a la rodadura de los neumáticos y el peso del vehículo.
Al adoptar un enfoque de sistema integrado para garantizar que los diversos componentes del vehículo funcionen juntos, se espera que los cinco proyectos SuperTruck II dupliquen con creces las millas por galón de las camionetas Clase 8. El equipo Cummins SuperTruck II ha logrado una eficiencia térmica de frenado del 55% mediante motores equipados con dispositivos de recuperación de calor residual. En comparación con el camión de referencia de 2009, el primer súper camión de Freightliner logró una mejora general en la eficiencia del transporte de más del 115% y una mejora en la eficiencia térmica del freno motor de más del 50%.
Prototipo de Freightliner
Motores de camiones de servicio pesado-de eficiencia térmica ultra alta optimizados con pistones revestidos de forma de onda optimizada, tecnología turbo compuesta, carrera larga, turbocompresor de dos-etapas, sistema de inyección de combustible de riel común, recuperación de calor residual de ciclo Rankine y otras tecnologías.
Prototipo de motor de ultra-alta eficiencia térmica
La razón para lograr y superar el objetivo de reducción de peso en términos de aligeramiento (el objetivo inicial era reducir el peso en un 40%, pero el peso del súper camión se redujo en un 45%) se debe en parte al uso de un marco de aluminio que es 900 libras más liviano que el producto de la generación anterior. A pesar de la incorporación de nueva tecnología al camión, el peso aún se ha reducido.
El futuro SuperTruck III
Super Truck 3 financiará proyectos de electrificación para camiones de carga-de carga mediana y pesada. La inversión adicional mejorará la eficiencia de los vehículos y ampliará la infraestructura de vehículos eléctricos.
En 2021, el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) anunció dos oportunidades de financiación por un total de más de 100 millones de dólares (algunos dicen que más de 162 millones de dólares) para mejorar la eficiencia de los automóviles, camiones y vehículos todoterreno-y reducir las emisiones de carbono. Estos fondos se utilizarán para apoyar la siguiente fase del programa 'SuperTruck', cuyo objetivo es electrificar los camiones de carga y ampliar la infraestructura de vehículos eléctricos (EV) y los esfuerzos para reducir las emisiones de los vehículos tanto de carretera como todoterreno.
La secretaria de Energía de Estados Unidos, Jennifer M. Granholm, afirmó que lograr cero emisiones netas de carbono para 2050 significa reducir activamente la mayor fuente de emisiones, que es el sector del transporte. El transporte representa aproximadamente el 30% de la demanda total de energía en los Estados Unidos y también es la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. Los dos primeros programas de súper camiones del Departamento de Energía han llevado al mayor fabricante de camiones del mercado de semirremolques de EE. UU. a lograr un gran salto en la eficiencia del combustible. Esta nueva financiación seguirá basándose en esta base, promoviendo la electrificación de camiones de todos los tamaños, mientras se esfuerza por ampliar los servicios de carga de vehículos eléctricos y desarrollar motores de vehículos con bajas emisiones.
Con este fin, la Oficina de Tecnología de Vehículos (VTO) y la Oficina de Tecnología de Hidrógeno y Pilas de Combustible (HFTO) de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable (EERE) del Departamento de Energía de EE. UU. han colaborado para publicar el anuncio de oportunidad de financiamiento (FOA) del SuperTruck 3, proporcionando hasta $100 millones en financiamiento durante cuatro años para explorar conceptos de sistemas de carga y camiones electrificados de servicio medio y pesado-para una mayor eficiencia y menores emisiones. La financiación se centra en una serie de métodos de electrificación, como sistemas híbridos enchufables totalmente eléctricos-que utilizan biocombustibles renovables, hidrógeno y tecnologías de pilas de combustible, incluidas estrategias híbridas como los extensores de autonomía de las pilas de combustible.
Observación de las tendencias de desarrollo y aplicación de los camiones estadounidenses a partir del proyecto Evolución del Super Truck Fase 3
Los motores de combustión interna tradicionales se centran más en la electrificación, la inteligencia y la tecnología de cero emisiones. Los indicadores centrales de las dos primeras fases del plan de súper camiones se centran en la eficiencia térmica efectiva de los motores de combustión interna (motores diésel), complementados con innovaciones tecnológicas en peso ligero, aerodinámica, integración de sistemas, etc. La tercera fase del plan de súper camiones se centra más en la investigación y aplicación de sistemas avanzados de energía, emisiones cercanas a cero, utilización de energía de hidrógeno, tecnología de electrificación, infraestructura de carga/reabastecimiento de combustible, asistencia a la conducción inteligente y otras tecnologías.
La base de la cooperación entre China y Estados Unidos en el campo de los camiones es sólida. Desde 2009, se ha establecido el "Centro Conjunto de Investigación de Energía Limpia de China y Estados Unidos" por iniciativa de los líderes de China y Estados Unidos. Su subproyecto es el proyecto "Investigación conjunta China-EE.UU. sobre tecnologías clave para mejorar la eficiencia energética de camiones medianos y pesados", que es un programa nacional clave de investigación y desarrollo de la Alianza China-EE.UU. para la eficiencia energética de camiones y un proyecto clave para la cooperación internacional intergubernamental en innovación científica y tecnológica. La financiación total del proyecto es de casi 100 millones de yuanes. Liderados por reconocidas-universidades nacionales y líderes industriales como Weichai Power, Guangxi Yuchai y China National Heavy Duty Truck Group, que cubren toda la cadena de investigación universitaria de la industria y la fuerza industrial, llevamos a cabo investigaciones cooperativas entre China y EE. UU. con el objetivo de desarrollar prototipos de ingeniería y vehículos de demostración, que desempeñan un papel de liderazgo en la promoción del desarrollo tecnológico de la industria de camiones de China y participan en competencias internacionales de tecnología-de vanguardia.
En los últimos años, Estados Unidos ha mantenido un liderazgo internacional sostenido en tecnologías de ahorro de energía y reducción de emisiones para motores de combustión interna tradicionales en camiones. Al mismo tiempo, ha seguido invirtiendo en fondos de investigación y desarrollo en electrificación, combustibles bajos-en carbono o sin carbono, camiones con cero emisiones e infraestructura de carga/hidrogenación. En el futuro, China y Estados Unidos también seguirán esforzándose en la cooperación en investigación y desarrollo de camiones en electrificación, energía de hidrógeno e infraestructura.
