港口牽引車(chē)應(yīng)用新能源的前景探討

鄧華 重慶市長(zhǎng)壽區(qū)港航海事事務(wù)中心

港口運(yùn)輸?shù)呢浳矬w積大、重量大，對(duì)于運(yùn)輸設(shè)備的動(dòng)力需求巨大，這也是不少港口牽引車(chē)使用柴油機(jī)作為動(dòng)力結(jié)構(gòu)的主要原因之一。但是，柴油本身的成本較高，在使用過(guò)程中會(huì)排放出大量的尾氣，容易造成港口環(huán)境污染。對(duì)此，應(yīng)該嘗試在港口牽引車(chē)中應(yīng)用清潔環(huán)保的新能源，降低其使用成本，解決能源緊缺問(wèn)題的同時(shí)，防范環(huán)境污染問(wèn)題。

1.牽引車(chē)概述

牽引車(chē)指車(chē)頭與車(chē)廂之間使用專業(yè)工具以進(jìn)行牽引的大型貨車(chē)或者半掛車(chē)，如圖1所示。車(chē)頭能夠脫離原本的車(chē)廂，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他車(chē)廂的牽引，車(chē)廂同樣可以脫離車(chē)頭，被其他車(chē)頭牽引。具備驅(qū)動(dòng)能力的車(chē)為牽引車(chē)，不具備驅(qū)動(dòng)能力的為掛車(chē)，牽引車(chē)可以拖著掛車(chē)行進(jìn)，兩者的連接方式有兩種，一種是將掛車(chē)的前一半搭載牽引車(chē)后端的牽引鞍座上，由牽引車(chē)后橋承受掛車(chē)的部分重量，即通常所說(shuō)的半掛；另一種是掛車(chē)前端連接在牽引車(chē)后端，牽引車(chē)提供的僅僅是向前的拉力，不承受掛車(chē)的重量，即通常所說(shuō)的全掛。

圖1 牽引車(chē)

2.新能源在港口牽引車(chē)中的應(yīng)用

從應(yīng)用新能源的角度，新型港口牽引車(chē)可分為三種。

2.1 純電動(dòng)港口牽引車(chē)

2.1.1 優(yōu)點(diǎn)

純電動(dòng)港口牽引車(chē)是新能源牽引車(chē)的代表，對(duì)比傳統(tǒng)的柴油港口牽引車(chē)，純電動(dòng)牽引車(chē)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

（1）經(jīng)濟(jì)性。對(duì)比柴油牽引車(chē)和純電動(dòng)牽引車(chē)的能耗，結(jié)果如表1所示。

結(jié)合表1可知，單純從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，純電動(dòng)港口牽引車(chē)在使用成本方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的柴油機(jī)港口牽引車(chē)。

表1 柴油牽引車(chē)和純電動(dòng)牽引車(chē)能耗對(duì)比

（2）安全性。純電動(dòng)港口牽引車(chē)只需要充電就能使用，在合理調(diào)配的情況下，可以很好地解決車(chē)輛動(dòng)力來(lái)源，切實(shí)保障港口安全。

（3）能源效率高。伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，純電動(dòng)汽車(chē)在能源效率方面已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)汽車(chē)。電動(dòng)車(chē)在停止?fàn)顟B(tài)不耗電，制動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)機(jī)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速能量的再利用。

2.1.2 缺陷

電動(dòng)港口牽引車(chē)的缺陷包括幾點(diǎn)：一是車(chē)輛本身的采購(gòu)成本較高，電池的更換成本也很高，而且在生產(chǎn)過(guò)程中，部分高端材料依賴進(jìn)口，電池成本難以降低，投資回收期相對(duì)較長(zhǎng)，導(dǎo)致實(shí)際經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)并不十分明顯；二是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)在蓄電池等核心技術(shù)方面，存在信息不足、研究能力有限等問(wèn)題，與發(fā)達(dá)國(guó)家依然存在有不小的差距；三是缺乏完善的港口配套設(shè)施，一些基礎(chǔ)性的設(shè)施如充電站、快速充電樁等尚沒(méi)有形成規(guī)模。

2.1.3 前景

對(duì)比傳統(tǒng)的港口牽引車(chē)，純電動(dòng)港口牽引車(chē)在能源消耗以及環(huán)境保護(hù)等方面競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，從純電動(dòng)汽車(chē)對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)的逐步替代可以看出，純電動(dòng)港口牽引車(chē)是牽引車(chē)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，有著廣闊的市場(chǎng)前景，想要將其優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，一方面，政府部門(mén)應(yīng)該進(jìn)一步加大政策扶持力度，推動(dòng)電動(dòng)港口牽引車(chē)的發(fā)展，另一方面，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于技術(shù)的研發(fā)力度，通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步來(lái)降低成本。

2.2 混合動(dòng)力港口牽引車(chē)

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

一是混合動(dòng)力港口牽引車(chē)可以通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池的組合，在滿足基本功能需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于能源消耗以及排放指標(biāo)的有效控制，促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率的提高；二是對(duì)比傳統(tǒng)的柴油機(jī)港口牽引車(chē)，混合動(dòng)力牽引車(chē)使用了電能和柴油作為動(dòng)力，雖然使用成本相比較純電動(dòng)牽引車(chē)要高，但是能夠很好地節(jié)約能源消耗，減少環(huán)境污染問(wèn)題；三是混合動(dòng)力港口牽引車(chē)在運(yùn)行中能夠自動(dòng)為蓄電池補(bǔ)電，這也使得其實(shí)際續(xù)航時(shí)間要超過(guò)蓄電池容量+油箱容量的續(xù)航時(shí)間，而且不需要像純電動(dòng)汽車(chē)一樣需要?？吭诔潆娬緝?nèi)長(zhǎng)時(shí)間充電；四是對(duì)比柴油牽引車(chē)、電動(dòng)牽引車(chē)或者其他單一驅(qū)動(dòng)形式的港口牽引車(chē)，混合動(dòng)力港口牽引車(chē)的動(dòng)力性能更好，相對(duì)較小的蓄電池容量也能夠?qū)?chē)輛自重過(guò)大的問(wèn)題進(jìn)行解決。

2.2.2 缺陷

首先，混合動(dòng)力港口牽引車(chē)的發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，在控制策略技術(shù)以及能源存儲(chǔ)技術(shù)等方面尚且不夠成熟，實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到各種問(wèn)題，影響了港口作業(yè)的流暢性；其次，與純電動(dòng)汽車(chē)一樣，混合動(dòng)力汽車(chē)在蓄電池技術(shù)方面不夠成熟，相比較發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距，港口企業(yè)本身對(duì)于技術(shù)研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的信息不足；然后，混合動(dòng)力港口牽引車(chē)對(duì)比LNG港口牽引車(chē)，在生命周期成本方面相對(duì)更高，投資回收期也比較長(zhǎng)，短期效益不明顯，因此不受港口企業(yè)的重視。

2.2.3 前景

混合動(dòng)力港口牽引車(chē)在能耗和環(huán)保方面有著十分明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而且雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式對(duì)比其他車(chē)輛有著更好的動(dòng)力性能。事實(shí)上，混合動(dòng)力港口牽引車(chē)在當(dāng)前的技術(shù)水平和應(yīng)用條件下，是最具市場(chǎng)化前景的牽引車(chē)類型，在我國(guó)，混合動(dòng)力車(chē)輛的主要集中在華東、華北和華中地區(qū)。想要推動(dòng)混合動(dòng)力港口牽引車(chē)輛的普及，需要地方政府部門(mén)重視起來(lái)，出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策來(lái)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)及行業(yè)發(fā)展進(jìn)行扶持，為企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新提供良好的環(huán)境支持。

2.3 LNG港口牽引車(chē)

2.3.1 優(yōu)點(diǎn)

LNG港口牽引車(chē)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在幾個(gè)方面：一是早在2011年，交通水利部門(mén)發(fā)布的《“十二五”水運(yùn)節(jié)能減排總體推進(jìn)實(shí)施方案》中，就已經(jīng)提出在試點(diǎn)區(qū)域港口嘗試應(yīng)用LNG來(lái)驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸車(chē)輛；二是在政策方面重視的情況下，我國(guó)主要的港口牽引車(chē)生產(chǎn)商都先后推出了自己的產(chǎn)品，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商也制造出了達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，再加上專業(yè)的LNG系統(tǒng)以及成熟的LNG生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)技術(shù)，為L(zhǎng)NG港口牽引車(chē)的應(yīng)用提供了可靠支撐；三是對(duì)比純電動(dòng)港口牽引車(chē)和混合動(dòng)力港口牽引車(chē)，LNG港口牽引車(chē)的經(jīng)濟(jì)性最好，投資回收周期也最短；四是LNG本身屬于清潔環(huán)保能源，在環(huán)保性能方面表現(xiàn)良好。

2.3.2 缺陷

一是在動(dòng)力性能方面，LNG港口牽引車(chē)不如傳統(tǒng)的柴油機(jī)港口牽引車(chē)，也不如混合動(dòng)力汽車(chē)；二是在價(jià)格方面，LNG港口牽引車(chē)的采購(gòu)成本相對(duì)較高；三是在社會(huì)成本方面，LNG港口牽引車(chē)較純電動(dòng)港口牽引車(chē)高；四是如果LNG的價(jià)格上漲，又或者柴油的價(jià)格下降，LNG港口牽引車(chē)比較柴油牽引車(chē)的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)降低；五是在使用LNG港口牽引車(chē)時(shí)，需要在港口建設(shè)配套設(shè)施，如加氣站等，手續(xù)繁瑣，需要額外的成本投入。

2.3.3 前景

LNG港口牽引車(chē)在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和綜合性能方面有著較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)比其他新能源港口牽引車(chē)的應(yīng)用更加廣泛。同時(shí)，排放標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)帶動(dòng)了柴油車(chē)購(gòu)買(mǎi)價(jià)格以及柴油價(jià)格的上漲，因此在未來(lái)較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，LNG港口牽引車(chē)依然可以保持一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

3.結(jié)語(yǔ)

在可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下，清潔、環(huán)保、高效的能源利用技術(shù)開(kāi)始逐漸取代傳統(tǒng)的技術(shù)模式，帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。在港口運(yùn)輸中，將新能源應(yīng)用到港口牽引車(chē)中，能夠提升車(chē)輛使用的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和節(jié)能性，純電動(dòng)港口牽引車(chē)、混合動(dòng)力港口牽引車(chē)及LNG港口牽引車(chē)，都有著廣闊的應(yīng)用前景，應(yīng)該得到港口企業(yè)及相關(guān)部門(mén)的重視。