马斯克准备用Model 3同款发动机驱动重型货车

埃隆·马斯克显露出了他想让电动特斯拉轿车、公交车、卡车跑满世界上每一条公路的野心。他没有过多赘述他在18轮车上的打算,具体计划已定于将在今年九月揭晓,人们现在只知道马斯克打算让这种重型货车也装上Model 3的同款发动机,而这无疑将对这个包揽了美国交通四分之一温室气体排放量的行业产生巨大影响。

如果有人能造出奇迹,那人就是马斯克。但是,除非他还有一大堆高深的电池技术没有公之于众,就算是他也无法设计出令人满意的电能长途卡车,来替代现在美国高速公路上狂奔的燃油怪兽。这是卡内基梅隆大学一对研究人员撰写的一篇论文中的重要发现,他们发现一个电池供电的半挂车可行驶里程只有300公里,成本很高不说,而且这项技术对货品重量和体积有一定要求,随着而来的是货物限载量的降低。

挑战的困难程度大概和造电动飞机差不多。

研究者之一的Venkat Viswanathan说,他的搭档是Shashank Sripad。这篇研究报告已经送呈Wired预览,将在几周后于美国化学学会的ACS能源通讯上发表。

研究者的数据来源包括卡车平均载货量、平均里程以及其他与货车相关的物理参数,比如拉力系数、滚动阻力,空气密度和整体动力总成效率。马斯克想要取代的这种全尺寸拖车每天的平均里程在300公里到600公里之间。

基于特斯拉当前的汽车技术,我们假定特斯拉的卡车运行一个每千克产生243瓦特的锂离子电池系统。那么要使卡车持续行驶600英里而不中途停车充电,需要14吨的电池。行驶900英里则需要22吨。根据目前的价格,这种级别的电池的花费在29万至45万美元之间。 使用柴油的花销约12万美元。

价格不是唯一的问题:联邦规定卡车的总重量不能超过40吨。考虑到电池组的重量,加上驾驶室,拖车和车轮等,研究人员估计,一艘600英里的特斯拉卡车只能装载9吨货物。 这是当前16吨平均有效载荷的三分之二。在这个效率至上的行业,即使电力驱动降低了运营成本和燃料成本,也不能消除这样的劣势。 同时,虽然货车需要的充电时间正好可以用来执行长途卡车司机的强制性休息规定,大电池组仍会使货运流程节奏大大放缓,降低效率。

“我们的文章还表明,考虑到目前的锂离子电池的能量密度,使用更大的电池组来实现更长里程和最大有效载荷是不可行的。”Viswanathan说:

300到350英里可能还能被设计出,在往上走,电池将非常重,昂贵到不行。

可以说,这种里程的卡车适用于短途、重复的路线——比如在港口和配送中心之间穿梭——还能改善人口稠密地区的空气污染问题。就连丰田也正在试着为这种用例开发零排放、200英里里程的氢气卡车。但是,马斯克却没这么保守,他的目标是能环行整个国家的半挂车。

特斯拉高层拒绝透露更多的项目细节。当然,特斯拉工程师有可能已经想出了解决方法,毕竟马斯克可是“马斯克”啊,一个为了颠覆不可能而存在的传奇人物。Viswanathan估计下一代“超锂离子电池组”可支持600英里里程的能量,成本约为18万美元。这种技术可以让里程数分别为300,600和900英里的卡车载货量达20,16和12吨。(他承认,他还不清楚特斯拉在内华达州增产的锂离子电池会对生产成本带来的好处。)

现在这个问题就又回到马斯克身上了,这个魔术师还能从他的帽子里变出多少只兔子呢?

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