清华大学欧阳明高院士, 最新Joule

第一作者：李亚伦

通讯作者：欧阳明高

通讯单位：清华大学

论文速览：

制造业的繁荣导致公路货运量逐年上升。使用重型柴油卡车（DTs）的运输每年排放1.8亿吨二氧化碳，为了实现碳中和，必须实现每年6%的减排。电气化重型卡车目前迫在眉睫，但与乘用车相比明显滞后。

对于使用电力的车辆来说，将传动系统路径与市场需求对齐是具有挑战性的。在预定的交货中运输最大货物量需要快速补充能源，大型电池尺寸难以实现这个需求。目前正在考虑使用具有超快速充电的电池动力卡车、配备H2加油设施的燃料电池卡车，以及带有架空线路的混合动力卡车，来寻找比DTs更便宜的替代方案。

本论文探讨了通过电池更换技术来实现重型卡车电气化的未来能源解决方案。随着制造活动的增加，重型柴油卡车（DTs）的运输活动每年排放1.8亿吨二氧化碳，必须实现每年6%的减排以实现碳中和。尽管电气化重型卡车迫在眉睫，但其发展却显著落后于乘用车。

电池更换型电动重型卡车（BSTs）在中国的部署成功，市场份额从2022年的0.24%飙升至1.9%，使得电动卡车成为主流技术，市场份额达到51.3%。这种成功的部署不仅依赖于缩短的补给时间，还需要各利益相关者的合作。论文还讨论了电池更换模式的经济优势，以及如何通过利益相关者的参与降低成本，提高竞争力。

图文导读：

图1：电动卡车电池更换的商业模式。

图2：在不同的运营参数或技术等级下，电池更换模式的成本节省和支出。

图3：提升电池更换模式性能的技术。

总结展望：

论文的亮点在于提出了通过电池更换技术实现重型卡车电气化的经济可行方案。研究显示，通过优化电池配置和提高电池更换站的利用率，可以在不同地区实现成本优势。论文还预测了未来电池更换技术的进步将如何降低更换费用，提高BSTs的经济吸引力。

此外，论文还提出了未来研究的重点，包括提高电池系统的兼容性和耐用性、精确定位和快速更换设备、以及与电网友好的连接和智能操作。这些技术进步将有助于BSTs的持续成功，并为未来的重型卡车电气化提供了清晰的路线图。

文献信息：

标题：Electrifying heavy-duty truck through battery swapping

期刊：Joule DOI：10.1016/j.joule.2024.04.008