可持续发展与技术

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商业运输替代燃料概述

经过

Brett Wetzel.
2021年4月20日

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两个托运人和运营商都需要考虑,因为他们的目标是使他们的运输能量混合多样化。这是一种平衡行动,称重许多因素,如资本投资,能源成本,能源消耗,可用基础设施以及个人可持续发展目标以及运输的一系列替代燃料。

柴油仍然占93%运输市场份额,虽然它可能仍然是近期重型运输的标准燃料,但替代能量变得越来越可行。在合适的申请中,替代方案可以为今天的船队运营,每个人都提供潜在的好处,同时也呈现克服障碍。

从电动汽车到天然气,更可持续的运输技术的进步在地平线上,行业令人难以置信地乐观,因为我们分配了未来的燃料替代品。

4种替代运输能量

仔细看看四种主要类型的重型运输类型的替代能源将帮助托运人为其组织的战略做出最佳决策。

  • 生物柴油和可再生柴油

  • 天然气

  • 电池电量

  • 氢燃料电池

生物柴油,可再生柴油

生物柴油和可再生柴油是商业运输中使用的最广泛增殖的替代能量的两个。在大多数燃料站看到的常见生物柴油和生物燃料混合物的实例包括E10,B5和B2。另外,B20是一种生物柴油混合物在明尼苏达州要求在夏季。通常用于炼油厂的加氢处理过程产生了与传统柴油燃料几乎相同的产品。

生物柴油和可再生柴油机的机遇与挑战:

生物柴油(和其他先进的生物燃料)最有限制的方面是它们仅用于混合。纯生物柴油不能用于较冷的温度,因为它可以结晶和凝胶,可能会损坏卡车的发动机。出于这个原因,如果在柴油发动机中使用超过20%的混合物,大多数主要发动机制造商无效保证。

可再生柴油最大的好处是它可以直接取代普通柴油发动机的传统柴油。然而,生产成本很高,排除了整个行业的更广泛使用。

生物柴油和可再生柴油的可持续性益处:

生物柴油和可再生柴油均是由植物油和动物脂肪等有机废物制成的非化石燃料。

由于状态级混合要求,生物柴油和生物燃料目前在全国范围内占据柴油替代品。此外,联邦政府鼓励通过替代燃料,专门在运输方面通过可再生燃料标准(RFS)计划。旨在以可实现和可扩展的方式降低温室气体排放,该计划需要使用替代燃料的化石燃料供应的增量混合。生物柴油和可再生柴油是最常见的。

由于政府每年提高最低混合要求,现有的市场份额将在更广泛的燃料类型组合中弥漫。RFS也是乙醇在汽油中发现的原因,这些原因是燃烧您的汽车或个人车辆的汽油。

包括柴油在内的最可再生能源,在加利福尼亚州销售,州的额外低碳燃料标准(LCFS)立法使其与传统的柴油价格有竞争力。纯粹的可再生柴油比传统的柴油发出了60%的生命周期排放量,使其成为排放角度的有吸引力的选择。然而,生产成本使其成为跨越舰队的挑战。

天然气

天然气可以在几种形式中找到 - 压缩和液化 - 并且源头可以决定其可持续性影响,主要是指可再生天然气。

压缩天然气(CNG)已在消费者车辆中用于数十年,但在重型运输空间中取得市场份额。与柴油相比,燃料本身提供较低,稳定的价格点,减少排放。

液化天然气(LNG)不如天然气的浓缩形式受欢迎,因为它必须被降低到非常冷的温度。这使得其昂贵的生产,商店和运输。它还通过这种冷却过程发出更高水平的温室气体,使其环境效益更静音。与美国广泛的天然气管道网络相比,欧洲缺乏管道基础设施,它更为普遍。

可再生天然气(RNG)与常规天然气化学相同,但它由可再生源材料制成,如动物废物,垃圾填埋气体和腐烂有机物。这对于碳强度来说很重要。在某些情况下,特别是乳制品废物,它实际上消除了生产和消费的生命周期中的碳排放。

CNG和RNG共享相同的管道网络和最终用途。一旦它被精制到其最终形式,这两个都无法区分,因此了解这种能源的生命周期是必须了解整体碳强度的必要性。

CNG在运输中的机遇与挑战:

CNG的一个好处是,它的经历比柴油的价格较低。通常,当托运人偿还CNG的运营商时,报销基于每个月开头的价格设置。天然气在美国非常丰富。由于页岩繁荣,导致国内石油和天然气生产增加。目前生产的天然气供应是如此重要,一些石油生产商必须由于管道缺乏缺乏能力而燃烧过量的供应。

作为交通替代燃料采用CNG领域的最大挑战之一是它将其直接与柴油进行比较。什么时候柴油价格低它比CNG更具成本效益。此外,在天然气上运行的替代燃料车辆需要不同的发动机和加油站,而不是柴油卡车,这意味着前期投资是显着的。

在2014年底的原油市场暴跌之前,CNG提供了每加仑1美元的成本节省约为1美元。这是石油价格超过100美元的桶。

然而,近期低柴油价格环境使柴油具有更具经济的有利的燃料卡车。如果石油尖峰的价格再次,CNG被定位为最实用的替代燃料之一,如果所有其他因素对齐。

正如我们在文章中指出的那样CNG在供应链中的可行性,天然气的基础设施仍在扩大,慢慢地膨胀。无论如何,持续的价格稳定将在正确使用案件中实施时,继续使其成为一个有吸引力的选择。

CNG的可持续性益处:

CNG通过在燃烧点的汽油或柴油上发出更少的温室气体(GHG)排放来烧伤更清洁的更清洁剂。然而,它仍然是一种化石燃料,而且它的大部分来自大型钻井作业,这留下了大量的碳足迹。RNG是一种可再生能源选择,用于天然气消耗,因为它是由垃圾填埋场和牲畜的废物的有机材料制成。

生命周期排放变得更加重要,因为RNG的生产过程重新调整了甲烷气体,否则将被释放到大气中。这最终使RNG为净零的整体影响,有时是净负面的排放。

利用联邦和国家激励措施的计划可以提高其财务生存能力。加利福尼亚州领导了利用RNG的充电,以便在规定和激励措施中进行运输燃料,使其与柴油燃料更具成本竞争力。

电池电量

如果技术继续前进,电池供电的电动车(BEV)将在可行性中超越CNG。

截至本文,BEV尚未获得重型应用中的主流牵引力。主要预订正发出航运业转向的开始。这些购买包括UPS订购950个工作室电动送货卡车。它还包括从主要消费者包装商品(CPG)托运人(CPG)托运人,零售商和托架的预订,如Tesla Semi就像Tesla Semi一样。

像戴姆勒和沃尔沃这样的行业主动台就像特斯拉和尼古拉这样的市场破坏者,以发展明天的货运市场的贝弗。其中一些公司已宣布这些电池电动卡车预计将可用,并将其纳入2020和2022年的运输供应链。

电动汽车在商业运输中的机遇与挑战:

一旦采用了主流供应链,贝夫的未来看起来很明亮。

由于与柴油相比,由于较低的能量成本,BEV的主要好处包括提高能源效率和长期成本效益。电力和性能能够直接与柴油动机 - 任何其他能量类型共享的特征。

Tailpipe排放将归零为零,使它们对拥挤的城市地区具有极具吸引力的。此外,生命周期排放将继续随着U.S.能量栅格远离化石燃料而改善。

尽管有了重要的电动直流快速充电站,但BEV的最大障碍是缺乏重型基础设施。因此,最有可能利用电动卡车的托运人是私人车队的特定车道的托运人。

这些托运人可以投资于现场或沿着专用路线充电基础设施。电动汽车还可以在城市交通等重复路线的城市限制内运行,将柴油卡车留在全国各地的长度长度。

对电池收费范围的限制进一步加剧了这一挑战。电池非常沉重。卡车具有减肥承载能力,因此前面是一种用于电气化动力系的全卡车。

此外,电池技术受时间和范围的限制。一旦充满电,范围占地约200英里。大多数长途货物是1,000英里或更长时间。对于每分钟,一辆卡车不会移动它会使0美元,因此在大多数供应链中,停机时间和频繁停止都没有吸引力。

我们可以看到公用事业公司,跨国能源公司和电动汽车制造商,如Byd,Tesla和Daimler,建筑站支持他们的特定卡车网络。

电动卡车的可持续性益处:

加州的温室气体排放法规和激励措施也为这种替代能源铺平了道路。2020年代初,Anheuser-Busch在美国购买了比亚迪100号全电池电动级8卡车。这加入了它已经20多个电动车辆网络,以减少运输供应链中的碳排放。

电力向寻求可持续选择的托运人表示很多承诺。然而,测量电动卡车的真正可持续性益处变得复杂。必须考虑完整的生命周期排放,更具体地说是创建电力的电源。

例如,与来自风力涡轮机的电力相比,从煤炭厂产生的电力仍然发出大量温室气体排放量。这将随着整个行业的增殖而越来越相关,报告和消除碳排放变得更加受规定。

氢燃料电池

氢燃料电池电动汽车(FCEV)类似于电动卡车,因为它们都是电池供电的车辆,但能源区分了两者。这些重型车辆使用燃料电池将纯氢和氧气组合以产生电力以供电的电池。这种运输的最着名的制造商是Nikola和Toyota。

阅读采访与尼古拉关于氢燃料电池技术的bob体育app下载未来突破,这里

氢燃料电池技术的机遇与挑战:

价格点是作为替代能源采用氢燃料电池的最大挑战。为卡车提供动力的能量昂贵,可能不会对今天的大多数托运人和运营商产生财务意义。氢气昂贵且难以处理,运输甚至更昂贵。然而,随着新的电池技术出现,价格将降低,这将成为更具吸引力的选择。

氢燃料电池卡车在其他电气选择的最大优势是范围。虽然特斯拉声称其电动半射出,但电动车辆预计将最大100至300英里的距离有600英里的范围。另一方面,尼古拉说其氢燃料电池卡车可以一次超过1000英里。这成为长期拖拉的吸引力,节能的选择。

在基础设施方面,氢燃料电池车辆面临比电动的甚至更陡峭的战斗。虽然由于其延伸范围,氢气卡车需要更少的充电,但它们仍然需要特定的氢燃料站。2019年,美国中只有40个公共氢气加油站,其中大部分都在加利福尼亚州。

氢的可持续性益处:

在考虑尾气排放时,将氢气转化为电力相对清洁。氢气仅产生热量和水副产品。尽管这种清洁排放,但生产氢气促进了可持续性问题。

一些氢气产生依赖于化石燃料和称为蒸汽甲烷重整的热化学过程。这些工艺发出温室气体,这就是考虑替代燃料来源的生命周期排放的原因,确保真正可持续的供应链措施变得越来越重要。

替代方案是使用可再生氢气,通过电解水分子和产生氢生产微生物。但这种技术仍然有限,流程昂贵。

您的替代燃料策略是什么?

决定您的交通策略的正确选择可能会归结为您的组织的核心价值观。如果你强调可持续性并希望成为一种环保的前瞻性思维品牌,是早期的采用者。如果您致力于减少温室气体排放,您可能会在技术和方法变得更加普遍之前体验更高的能源价格。您也更有可能在行业快速变化的角落的前沿。

所有托运人和载体的最大挑战是从柴油到替代燃料的成本和并发症 - 但是很有可能。多样化的能源组合为托运人提供了灵活性,支持敏捷供应链。建立与运营商和能源提供商的战略伙伴关系可以提高金融活力和长期计划的成功。作为各国政府,组织和消费者继续在清洁能源未来与更严格的排放目标来转移视力,托运人应该期待并为替代燃料的未来设定自己。

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