Xe điện giúp vận chuyển sạch hơn. Tuy nhiên, chúng bị hạn chế bởi phạm vi hoạt động hạn chế của pin. Thời gian nạp tiền dài càng làm cho vấn đề trở nên phức tạp hơn.
Những vấn đề này càng trở nên trầm trọng hơn khi nói đến xe tải chở hàng nặng. Tải trọng nhiều hơn có nghĩa là trọng lượng lớn hơn, nghĩa là phạm vi hoạt động ngắn hơn hoặc nhiều pin hơn, nghĩa là tải trọng ít hơn. Đường cao tốc điện hứa hẹn sẽ giải quyết vấn đề này bằng sự kỳ diệu của dây điện trên cao.
Chi phí điện năng
” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp -content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?w=800″ loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-544065″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/07/IM2020040253MO.jpg?w=400″ alt width=”400″ Height=”267″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg 4320w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?resize=250,167 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?resize =400,267 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?resize=800,533 800w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO .jpg?resize=1536,1024 1536w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2020040253MO.jpg?resize=2048,1365 2048w” kích thước=”(độ rộng tối đa: 400px) 100vw , 400px”>
Công thức dành cho xe tải sử dụng động cơ đốt trong rất đơn giản. Đơn giản chỉ cần đặt một động cơ cỡ lớn lên phía trước và thêm một vài thùng nhiên liệu lớn để duy trì hoạt động. Khi hết nhiên liệu, có thể mất khoảng mười phút để nạp đầy và tiếp tục lăn bánh.
Xe tải điện không có được sự sang trọng này. Họ cần những bộ pin nặng và khổng lồ để mang lại phạm vi sử dụng tốt. Để sạc lại các gói này trong thời gian hợp lý, chúng cần bộ sạc cung cấp hàng trăm kilowatt điện. Tất cả đều rất đắt tiền, và tất cả trọng lượng của pin sẽ làm giảm tải trọng và gây hao mòn cho những thứ như lốp và phanh.
Ý tưởng đường cao tốc điện giải quyết vấn đề này một cách hết sức đơn giản. Nó sử dụng khái niệm tương tự như xe buýt điện của thế kỷ 19. Dây điện trên cao được căng trên một làn đường cao tốc và cung cấp điện áp cao từ lưới điện. Xe tải nhận năng lượng từ dây điện trên cao thông qua một cần tiếp điện, giống như những gì được thấy trên tàu điện và xe điện.
Khi xe tải chạy trên đường cao tốc, nó có thể chạy hoàn toàn bằng nguồn điện lưới nhờ dây điện trên cao. Khi đó, xe tải chỉ cần một cục pin tương đối nhỏ hơn với phạm vi hoạt động danh nghĩa là 50-100 km, cho phép xe lên và xuống đường cao tốc. Điều này cũng cho phép xe tải chuyển làn trên đường cao tốc khi cần thiết và hoạt động trơn tru khi không có đường dây trên cao.
” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp -content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?w=800″ loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-544066″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads /2022/07/IM2019120128MO.jpg?w=400″ alt width=”400″ Height=”267″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg 4320w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?resize=250,167 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?resize =400,267 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?resize=800,533 800w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO .jpg?resize=1536,1024 1536w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/IM2019120128MO.jpg?resize=2048,1365 2048w” kích thước=”(độ rộng tối đa: 400px) 100vw , 400px”>
Việc trang bị pin trên xe tải cũng mang lại những lợi ích khác. Điều đó có nghĩa là các dây dẫn trên không cần phải chạy liên tục qua các nút giao thông phức tạp. Điều này giúp đơn giản hóa rất nhiều việc cài đặt và cắt giảm chi phí. Pin cũng có thể được sạc trong khi xe tải đang chạy với nguồn điện trên cao.
Ý tưởng là điện khí hóa các tuyến đường cao tốc quan trọng nối các kho hàng hóa lớn. Sau đó, xe tải được trang bị phù hợp có thể vận chuyển hàng hóa từ kho này đến kho khác, chạy bằng điện lưới. Điều này hứa hẹn sẽ giảm lượng khí thải, ngay cả khi nguồn điện lưới được lấy từ các nguồn bẩn như than và khí đốt. Điều này là do việc tạo ra điện trong một nhà máy điện khổng lồ hiệu quả hơn nhiều so với việc chạy động cơ diesel trên xe tải. Ngoài ra, việc chuyển sang các nguồn năng lượng tái tạo sẽ giúp làm sạch hơn nữa lượng khí thải trên toàn hệ thống.
Đó là một kế hoạch cho phép xe tải được điện khí hóa một cách đơn giản. Nó làm giảm sự phụ thuộc vào bộ pin lớn và bộ sạc công suất cao. Nó cũng loại bỏ những rắc rối trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hydro cho xe tải chạy pin nhiên liệu, cũng như các vấn đề xung quanh việc sản xuất nhiên liệu hydro một cách sạch sẽ.
Người ta hy vọng rằng nguồn điện trên không thậm chí còn hiệu quả hơn so với việc chỉ chạy xe tải điện chạy bằng pin. Điều này là do điện từ lưới điện được truyền thẳng tới các bánh xe, loại bỏ tổn thất hiệu suất trong quá trình sạc. Xe tải chạy bằng pin đạt hiệu suất tổng thể vào khoảng 62% và xe tải chạy bằng pin nhiên liệu kém hơn ở mức 29%. Để so sánh, xe tải chạy điện trên đường cao tốc dự kiến sẽ có hiệu suất khoảng 77% dựa trên mô hình của Bộ Môi trường Đức.
Đó là một điều có thật
” data-medium-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?w=400″ data-large-file=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?w=800″ loading=”lazy” class=”size-medium wp-image-544064″ src=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?w=400″ alt width=”400″ height=”225″ srcset=”https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png 1920w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?resize=250,141 250w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?resize=400,225 400w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?resize=800,450 800w, https://hackaday.com/wp-content/uploads/2022/07/Siemens-eHighway-Animation-Highway-Application-2-7-screenshot.png?resize=1536,864 1536w” sizes=”(max-width: 400px) 100vw, 400px”>
Nghe có vẻ là một ý tưởng táo bạo nhưng các nguyên mẫu hoạt động được đã đang được thử nghiệm. Siemens Mobility đang thực hiện một dự án có tên là “eHighway”, với các dây điện trên cao được căng trên các đoạn đường cao tốc nhỏ. Thử nghiệm đang được tiến hành với xe tải Scania hybrid được trang bị để hoạt động với hệ thống điện trên cao.
Chìa khóa của dự án là cần tiếp điện chủ động đặc biệt, có khả năng xử lý việc di chuyển trên đường ở tốc độ đường cao tốc. Các cảm biến và khả năng điều khiển chủ động của cần lấy điện đảm bảo nó vẫn tiếp xúc tốt với dây điện khi xe tải di chuyển trong làn đường. Cần tiếp điện có thể nâng và hạ dây theo yêu cầu, cho phép xe tải di chuyển và chuyển làn khi cần thiết mà không làm gián đoạn luồng giao thông.
Cho đến nay, các xe tải đã hoạt động tốt và phù hợp với mong đợi. Kể từ năm 2016, Siemens đã thử nghiệm xe tải eHighway ở Thụy Điển, Đức và Mỹ. Dự án cũng đã thu hút được những người hâm mộ ý tưởng. Liên đoàn Công nghiệp Đức đang khuyến nghị 4,000 km đường Autobahn nên trang bị dây điện trên cao theo cách này. Con số này được chọn vì hơn 4,000/13,000 lượng nhiên liệu mà ngành vận tải đường bộ Đức sử dụng chỉ xuất hiện trên XNUMX km trong mạng lưới đường cao tốc dài XNUMX km.
(Ghi chú của biên tập viên: Công ty mẹ của Hackaday, Supplyframe, là một phần của Siemens. Cả hai đều không có bất kỳ ý kiến biên tập nào, nhưng cái tên xuất hiện trong bài viết nên chúng tôi nghĩ mình nên nói điều gì đó vì mục đích minh bạch.)
