长期以来,公路货运一直是交通运输行业碳排放的主要来源和减排的重点,同时矿山运输也面临着实施减碳和低碳的难题。为了适应新一轮科技革命和产业变革的大趋势,中国中车抓住了”电气化公路”的新机遇,开启了公路和矿山运输的”电气化”时代。
最近,中国中车成功研发的我国首个电气化公路和矿山运输系统示范项目在山西大同落成发布。该项目由电气化公路和双源智能电动重卡两个技术平台组成,所有核心部件都实现了国产化。这不仅为我国电气化公路和矿山运输的高质量发展提供了系统解决方案,也标志着公路运输迈向绿色变革的新时代的大门已经打开。
中国中车立足于”中国制造”,引领着绿色变革的潮流。当前,高新技术已经成为国际战略竞争的主要领域,如何抢占这一制高点也成为物流业实现低碳发展的关键。作为科技创新的重要领域,矿山装备正在推动公路和矿山运输加快进入”电气化”时代。
“与国外相比,我国在矿山装备相关产业起步较晚,在进入’电气化’时代的过程中面临着许多挑战。”中车大同电力机车有限公司负责人告诉记者。
一方面,全球各国都在积极推进能源转型。根据国际能源署的数据,全球碳排放主要来自能源发电与供热、交通运输、制造业和建筑业,分别占比43%、26%和17%。在”碳达峰”和”碳中和”目标引领下,交通运输领域的”以电为主”能源转型也在加速进行。
另一方面,公路货运的排放量巨大且难以减排,已成为交通运输行业减排的重点。就我国货运方式而言,公路运输占据着主导地位,2022年全国公路货运量占总货物运输量的76.3%,达到了371.2亿吨。与此同时,公路货运行业一直面临着严峻的减排压力。尽管传统燃油货运车辆只占机动车保有量的3.1%,但其污染物排放分担率却很高。这使得公路货运行业亟需在技术装备和能源替代等方面取得突破。
此外,矿山运输也面临着节能环保和减排低碳的挑战,亟需一整套系统化的绿色运输解决方案。
长期以来,我国的公路货运和矿山运输行业存在着”运输效率、效益、环保”之间的矛盾。那么,在实践过程中,如何调整这三者之间的矛盾呢?中国中车认为,”电气化公路”选择高效、便捷和清洁的电能作为动力源,可以有效破解这一困境。
该电气化公路及矿山运输系统由两个部分组成:电气化公路和双源智能电动重卡。电气化公路通过车载受电弓和接触网连接获得电能,实现高速运行和充电操作,其能效约为80%,是传统柴油卡车运输效率的2倍。
该系统采用动态充电策略,提供了”移动充电”和”充用同步”两种方式,有效解决了电动重卡”续航”和”充电”两大技术难题。无论是车辆平稳运行还是爬坡或加速,都可以直接利用接触网电力驱动车辆,并为车载动力电池充电。车辆超车或离开电气化公路时,车载蓄电池可以为整车提供动力,实现无缝切换。通过使用电力驱动,该系统从根源上彻底解决了传统燃油汽车尾气排放的问题,实现了”零碳排放”。该系统由基础设施和运输装备组成,基础设施包括道路、变电站、电气接触网和综合运营调度管理中心,运输装备是指双源智能电动重卡。
中国中车非常重视核心技术的研发和支持。该系统的核心部件全部实现了国产化,包括受电弓、DC/DC柜等。在落地过程中,中国中车取得了重要突破,在受电弓、牵引供电系统和接触网等基础设施设计方面做了大量尝试和改变。
车载智能受电弓技术作为关键装置,由中国高速动车组受电弓核心技术掌握者领衔攻关。该技术在卡车偏离行进方向时可以自适应调整,确保可靠和安全的接触;同时解决了颠簸对受电弓受流稳定性能的影响。该技术通过轻量化设计和多自由度弓头悬挂系统,提高了受电弓的结构动力学特性。在接触网供电时,电动重卡实现动力电池牵引,两种动力无缝切换。
中国中车还将继续探索绿色运输新模式的发展方向,融入自动无人驾驶、车-地及车-车通信等先进的智能化技术和智慧化手段,加速推进电气化公路及矿山运输系统的产业化发展步伐,为绿色运输做出贡献。同时,中国中车也将通过”产品+”模式不断探索更适合矿山装备市场的战略,力争成为行业内性价比最高、最值得用户信赖的矿车产品制造商和系统解决方案提供商。
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