重卡发展技术路线及电气化进程探讨

近年来,中国重卡产销量进入震荡下行和深度调整阶段,动力构成优化速度加快。在“双碳”目标和汽车电动化两大国家战略背景下,中国重卡正在经历从燃油车向电动、氢重卡的逐渐转型。各技术路线的经济性直接影响其发展速度和发展规模,不同技术路线的重卡在实际使用过程中各有优势,政策层面对各技术路线的发展导向和支持力度也明显不同。未来中国重卡动力构成优化速度将明显加快,预计短期内LNG重卡依然是替代柴油重卡的主力,电动重卡销量将明显提升,氢燃料电池重卡继续保持小规模增长,并有望于“十五五”期间取得明显的技术突破。建议沿着油-气(LNG为主)-电-氢的道路稳步推进重卡的电气化进程。

欧洲和美国重卡差异明显的原因分析

重卡产品一般都代表了一个国家车辆技术的最高水平,在世界范围内欧洲和美国在重卡产品的技术和设计方面处于领先地位。但是欧洲和美国的重卡无论是外形设计还是长度尺寸,都存在很大的差异。通过对欧洲和美国的驾驶员状况、道路情况和相关法规状况的不同,来剖析欧洲和美国重卡存在差异的根本原因。通过背景原因的分析,让我国重卡设计者了解国外重卡外形和尺寸设计背后的文化和法规因素,旨在为我国的重卡设计带来有益的借鉴和参考。

集装箱港口集疏运重卡电动化的经济性分析

为分析集装箱港口集疏运重卡电动化的经济性,考虑购置税优惠、补贴、贷款、排放成本等因素,建立广义总拥有成本现值估算模型,构建经济性分析指标,并分析“购买底盘+电池”(方案1)和“购买底盘+租赁电池”(方案2)的经济性。结果表明,在设定条件下,无论是否考虑排放成本,两种方案都不具经济性,但考虑排放成本能有效缓解重卡电动化的成本劣势。当考虑排放成本且其他因素不变时,若电池租金<5.61万元,或电价≤1.28元/(kW·h),或油价≥8.48元/L,或柴油重卡能耗强度≥0.40 L/km,或电动重卡能耗强度≤1.34 (kW·h)/km,方案2具有经济性。类似地,若使方案1具有经济性,应满足电池价格<22.11万元,或电价<1.23元/(kW·h),或油价>8.72元/L,或柴油重卡能耗强度≥0.41 L/km,或电动重卡能耗强度≤1.28 (kW·h)/km。免征电动重卡购置税能有效改善两种方案的经济性指标。调增单位排放成本或电动重卡补贴额度虽能确保两种方案都具有经济性,但其所需调增幅度较高,可能增加重卡司机或政府的经济负担。

一汽解放重卡业务的竞争战略研究

在宏观经济增速放缓、行业周期下行和存量市场竞争的外部环境下,重卡企业的发展面临着诸多挑战,提升战略管理能力显得尤为关键,但是相关的实例研究还比较少。以一汽解放为研究对象,运用PEST分析、波特五力分析和SWOT分析等方法分析了一汽解放的内、外部环境,并给出了一汽解放的竞争战略设计。研究表明,一汽解放面临有利的外部宏观环境和复杂的行业竞争环境,自身具备全产业链、技术研发、市场营销和存量客户规模等优势,所以应该采用优势-机遇(SO)战略,即一方面要着力巩固已有的北方和华东等优势市场,另一方面要积极拓展西部市场和海外“一带一路”沿线新兴国家市场,同时要加大高端重卡、自卸车、专用车和新能源重卡的开发。研究丰富了竞争战略理论的行业应用领域,对重卡企业提升竞争力也具有一定的指导作用。

长轴距重卡的优劣性分析

从北美长轴距重卡的形成原因开始,分析了北美长轴距重卡在载重能力、稳定性和操控性等方面的优势,同时也分析了其在转弯半径、燃油经济性和道路适应性等方面的劣势。然后基于优劣性,分析了长轴距重卡未来在中国道路运行的可能性。

参与电网削峰调节的电动重卡换电站调度策略

换电站因其快速、便捷的特点获得了迅猛的推广和发展。在电动重卡领域,换电站建设已初具规模并保持高速发展。如何对电动重卡换电站进行充电调度以实现电网友好,是一个重点研究方向。首先,针对电动重卡换电需求在时间上分布规律较弱的特点,使用统计分析法分析换电站历史运行数据,得到一天内各时段的换电需求预测值;其次,提出基于换电需求预测的日内调度策略和基于实际换电需求的日内实时修正策略,以确定电池充电数量和允许充电时间;然后,建立以电网削峰为目标的时间-功率模型,结合电网背景负荷曲线,使用差分算法对电池的充电功率和实际充电时间进行求解;最后,通过算例证明了调度策略和时间-功率模型的有效性。

基于高阶马尔可夫链的纯电重卡集群负荷预测

相比于普通电动汽车,纯电重卡具有更高的充电功率、更大的电池容量和更可观的调度潜力,同时受货物重量、物流特性及行驶路径等诸多因素影响,其充电负荷呈现更大的随机性,建立准确的纯电重卡集群负荷预测模型有利于掌握其充电规律,降低对电网的冲击。为此,提出了考虑物流特性基于高阶马尔科夫链的纯电重卡集群负荷预测方法。首先,在考虑软时间窗约束实现纯电重卡路径规划的基础上,通过分析纯电重卡行驶特性预测其开始充电时间,以获取各时刻纯电重卡充电数量;其次,对纯电重卡的荷电状态区间进行模糊双层离散化分区处理,将每个大区间进一步细分为n个小区间,提高预测精度;然后,在求取纯电重卡荷电状态多步转移概率基础上,采用高阶马尔可夫链建立集群负荷预测模型,实现更为精确的负荷预测;最后,采用某物流园区实际纯电重卡数据进行仿真验证,结果表明,所构建的负荷预测模型较准确地预测了纯电重卡集群功率,同时减小了普通马尔科夫链方法的预测误差。

考虑物流特性用于削峰填谷的纯电重卡双层协调优化调度方法

针对纯电重卡大规模充电给电网带来的负荷峰值大、运行成本高等问题,提出了用于削峰填谷的双层协调优化调度方法。首先,考虑物流特性对纯电重卡进行负荷预测,并获取纯电重卡的行驶行为,得到充电负荷曲线,同时利用模糊C均值聚类将充电负荷分为可调度与不可调度两类,计算其可调度潜力;其次,以总负荷方差最小为目标函数,构造上层优化模型,制定纯电重卡日充电方案;然后,将上层寻优的日充电方案传递到下层,考虑柔性时间窗约束,以纯电重卡运行成本最低为目标函数,构造下层优化模型,实现考虑充电负荷方差与运行成本的双层优化调度;最后,在主从博弈框架下利用自适应粒子群算法求解双层协调优化调度模型,采用某物流区域实际纯电重卡数据进行仿真验证。结果表明,提出的双层优化调度方法能够在有效平滑负荷曲线的同时,降低纯电重卡的运行成本。

一种基于GRU的氢燃料重卡汽车工况下锂离子电池温度预测模型

针对目前氢燃料重卡在行驶过程中,动力电池工况复杂、外表面温度变化难以预测、滞后时间长等问题,以氢燃料重卡锂离子动力电池外表面温度为研究对象,提出一种类交叉熵损失函数和自适应矩估计(adaptive moment estimation,Adam)优化的改进型门控循环单元神经网络(gate recurrent unit,GRU),建立锂离子动力电池表面温度预测模型。该模型利用GRU神经网络的特殊门机制和全局处理能力,得到锂离子电池表面温度和电池充放电电流、电压、充放电时间、历史温度、当前温度以及环境温度之间的非线性关系。采用4个精度评价函数对预测模型进行评价:经过5种环境温度下的模拟工况实验,验证该模型的准确性。结果表明,基于GRU的电池温度预测模型的误差相对于反向传播(back propagation,BP)神经网络模型和循环神经网络模型(recurrent neural network,RNN)来说较小,说明GRU的锂离子电池温度预测模型具有更高的精度。该文为磷酸铁锂电池表面温度的精准预测提出了一种新的方法。

重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

氢燃料重卡的动力电池LSTM温度预测模型研究

氢燃料电池重卡动力源多采用燃料电池为主,动力电池为辅的形式,因其工况复杂,导致动力电池表面温度难以及时预测,采用Adam与模拟退火衰减学习率复合优化长短期记忆神经网络(LSTM),建立了以动力电池外表面温度为对象的预测模型。由于LSTM神经网络其自身独特的门控机制和全局处理能力,将动力电池的外表面温度与电流的大小、充放电时间、温度(环境、历史)建立非线性关系。经过7种环境温度下的模拟工况实验,验证了该模型可以准确的预测电池表面温度,减少了BP神经网络模型和RNN神经网络模型中的梯度消失和梯度爆炸现象,并解决了在频繁大电流充放电循环中的预测模型误差偏大、损失函数收敛较慢等问题。本研究采用了一种全新的方法对动力电池表面温度进行了预测。

2023年1-11月我国中重卡市场分析

根据中汽数据1-11月的流通数据分析,我国中重卡市场呈现积极恢复的发展态势。首先,受到国内经济增长的支撑,中重卡总销量同比增长较快。经济市场的持续发展和工业生产的需求增长,推动了物流和运输行业对中重卡的需求。其次,基建项目的不断推进也对中重卡市场起到了拉动作用。城市轨道交通、高速公路、城市化建设等基础设施建设项目的增加,带动了中重卡的销售量。此外,环保政策的推进对于采用清洁能源的天然气中重卡产生了积极影响。随着环保意识的增强,市场上对节能环保型中重卡的需求也在逐渐增加。综上所述,我国中重卡市场在1-11月期间表现出了良好的市场发展趋势,受益于经济市场的发展、基建和工业运输需求等多个因素的共同推动。

重卡柴油发动机超速故障原因与分析

重型卡车发动机超速故障原因较多,大都是由于发动机喷油异常导致的,在正常行驶过程中还经常出现因司机误操作和低挡倒拖制动导致的超速现象。从超速机理和司机误操作等方面分析其具体原因,同时制定相关措施,以解决故障,提升整车运行可靠性。

2023年我国中重卡市场分析及2024年预判

2023年,受经济大环境、政策调控以及市场需求变化等多重因素影响,我国中重卡市场呈现稳中有变的态势。具体而言,物流行业发展和基础设施建设投资增加,为中重卡市场提供了有力支撑;同时,环保政策的日益严格也推动了新能源中重卡市场的快速发展。展望2024年,我国中重卡市场仍面临诸多不确定性。一方面,全球经济形势的复杂多变可能对出口市场需求产生影响;另一方面,技术创新和产业升级也将为市场带来新的发展机遇。预计新能源中重卡将继续保持快速增长势头,同时智能化、网联化等新技术也将逐步应用于中重卡市场,推动行业向更高质量发展。基于中汽数据流通数据(含销量数据、增换购数据及保有量数据),对2023年我国中重卡市场展开分析,并预判2024年产业发展方向。

换电重卡电池运营市场发展分析

本文通过分析近年换电重卡市场发展的数据,结合国家政策的引导和推动,对未来换电重卡数量、电池数量、电池储能量等的市场情况进行了分析计算,说明了换电重卡电池储能微电网对我国能源供给结构的重要补充作用和对清洁能源有效利用的重要价值。同时也通过分析电池运营的资金、技术等行业门槛,对未来可能的电池运营行业生态进行了预测,提出了“南有启源芯动力,北有长江豪能汇”的竞争发展格局,并以长江豪能汇为例对行业头部企业可能的投资和电池储能规模进行了分析预测。

基于骨架模型的重卡转向轮运动学特性研究

为解决传统转向轮运动学分析方法复杂及更改周期长的问题,提出了基于骨架模型的分析方法。以某重卡为研究对象,通过CATIA软件以参数化的方式创建系统骨架、零件骨架,并保持系统骨架与零件骨架之间的映射关系。在零件骨架模型之间添加相关运动副,建立DMU模型;对转向轮进行运动学分析,得到相关参数随车轮跳动的变化关系、左右转向轮转角的对应关系。该方法无需建立三维零件模型,通过调整参数的方式即可修改骨架模型和运动学特性。

纯电重卡集群与电网友好互动的聚合调控系统设计与功能分析

在“双碳”战略目标持续推动下,重型卡车“油改电”发展势头强劲,纯电重卡(PEHT)已成为物流运输的主要方式。针对PEHT与电网友好互动的难点,从架构设计和功能应用的视角提出PEHT集群与电网友好互动的聚合调控系统。首先,基于电网侧视角,对上层PEHT集群互动管控平台的综合功能应用场景进行设计;然后,基于聚合商侧视角,构建中层PEHT充换电站聚合管控平台的六大功能;最后,基于负荷侧视角,对下层PEHT充换电站智能边缘终端从数据处理、资源管理、优化控制3个方面构建功能模块。分析表明,该系统实现了PEHT集群与电网的友好互动,有利于提升电网的安全稳定、灵活运行。

浅析双碳背景下电动重卡在钢铁企业的应用

在国家“双碳”政策的背景下,钢铁企业以追求节能减排与经济效益双赢为目的,积极推进绿色低碳转型,实现钢铁行业绿色、健康、可持续发展。其中,清洁运输是衡量环保绩效的重要指标之一,是降低钢厂碳排放、实现绿色发展的重要途径。电动重卡作为新能源汽车,具有零排放、无污染、经济型的特性[],进出钢厂的运输车辆更换为新能源车型,可提高钢厂运输减污降碳质效,助力钢铁行业绿色低碳高质量发展,实现“清洁运输”的目标。

“双碳”背景下新能源重卡换电模式商业化分析

在国家“双碳”政策的背景下,如何实现节能减排兼顾经济发展已成为当务之急。重卡行业的供给方和需求方也在寻求一个能平衡减排和盈利的方法,重卡的换电模式就是一个很好的选择。采用“车电分离”的运营方式,克服了纯电动重卡运营效率低和初始投资过高的痛点,能够有效满足重卡高频运作车辆的要求,提高车辆运营效率、回报率和交通便利性,具有更高的经济效益和环境效益。文章分析了换电重卡的政策导向、产业链的环境经济机制和市场竞争格局,对实现换电模式重卡的商业化推广要求具有借鉴意义。

重卡轮毂的缩松缩孔形成机理及工艺优化

针对重卡汽车轮毂在铸造过程中出现的缩孔缩松缺陷问题,采用顺序凝固结合均衡凝固理论,利用华铸CAE进行铸造模拟,优化了补缩系统。优化后的浇冒口系统显著缩短了凝固时间,降低了因缩松缩孔造成的废品率。结果表明,铸件的结构完整性和理化性能均满足标准要求。本研究为提高铸件质量和优化铸造工艺提供了有益参考。