SPIRIT-E项目得出结论:电动卡车可充当移动电源。

电动卡车不仅能够通过电力充电,还能像移动电源一样选择性地储存和释放电能。经过三年的研究,SPIRIT-E项目证明了这一点。该联盟已在一次公开的在线总结会议上展示了其共同研究的成果。
图片来源:MAN
SPIRIT-E项目从2023年8月持续到2026年10月。该研究计划由德国联邦政府资助,由德国航空航天中心牵头,旨在找出重型运输工具电气化进程中的现有障碍,并制定可行的解决方案。一方面,项目团队致力于向第三方开放物流场所的私人充电设施,包括建立预订功能(这一做法如今已得到广泛应用)。另一方面,SPIRIT-E项目还测试了如何将双向充电及可预订的私人充电设施整合到现有能源系统中,从而促进能源与交通行业之间的协同发展。
壳牌集团旗下的壳牌业务充电解决方案公司(SBRS)在该项目中开发了相应的双向直流充电基础设施,从而为所有车对X应用奠定了技术基础。该联盟还包括慕尼黑工业大学(TUM)作为牵头合作伙伴,以及弗劳恩霍夫IEE研究所、能源经济研究中心、TenneT、Hubject、Consolinno Energy和曼恩卡车巴士公司。
这些解决方案在雷根斯堡附近的奥伯特劳布林根的施密德物流公司的实际实验室中进行了测试。2026年春季,项目团队完成了全球首次电动卡车双向充电的现场演示。这是一个重要的里程碑:electrive于4月24日对此次演示进行了现场直播。您可以在此处观看录像(德语)。演示的主角是一辆电池可用容量为480千瓦时的MAN eTGX卡车。通过SBRS的双向直流充电站,这辆卡车能够以高达350千瓦的功率将电力反馈到电网中。

图片提供:Peter Schwierz
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在项目运行三年后,图宾根大学得出结论:电动卡车有望帮助降低能源成本,减轻物流企业的财务压力:“它们的电池还可以作为仓库或公共电网的能源存储装置。”该大学主要作为项目的一部分开展了相关研究工作。
SPIRIT-E还涉及将移动电池纳入电力市场:在专门搭建的测试环境中,项目合作伙伴模拟了车辆如何在电价较低时储存能量,而在电价较高时再将能量卖回电网的情景。“这未来有望为货运企业带来额外的收入来源,”图宾根大学解释道。为使这一设想得以实现,该联盟开发并测试了卡车、充电站、能源管理系统、电力销售商以及电网运营商之间的必要接口,其中包括用于充电站预订的系统。
从根本上说,项目参与者测试了三种不同的双向应用场景:卡车为其他车辆供电(车对车),为公司场所提供电力支持(车对场所),以及将能量反馈至公共电网(车对网)。车辆与充电基础设施之间的通信基于国际标准ISO 15118-20。
慕尼黑工业大学的汽车技术专业负责人在相关研究中主要探讨了物流企业能否以及如何可靠地以电动方式运营其车队,以及如何让这种转型具备经济可行性。据该大学称,这项研究主要依据来自六支德国重型卡车车队的实际行驶数据,这些车队的总行驶里程达215万公里。以下简要总结了主要研究结果:
- 预留充电点位:如果电动卡车能够在长途运输路线上提前预留公共充电点位,规划可靠性就会提高。与柴油卡车相比,时间损失在不同情景下平均仅为1%到4%左右。
- 同步规划车队与仓库设施:在仓库配备私人充电基础设施后,相比仅依赖公共充电,更大比例的车队能够稳定地以电动方式运行。若再结合光伏发电和电池储能技术,其节省的成本可比单纯更换为电动卡车多出25%到44%。
- 重新思考调度规划:如果在路线规划时考虑充电的灵活性,就可以在成本较低的时段安排充电作业。根据订单结构的不同,这有助于降低车队的总成本。
根据图宾根大学的研究,在企业自有场地使用储存的电能具有特别大的潜力。“例如,电动卡车可以在白天利用光伏系统产生的多余电能进行充电,之后再将这些电能释放出来。这样一来,企业就能增加依靠自身发电满足的电力需求比例。此外,这些车辆还能应对短期的电力需求高峰,从而避免高昂的峰值负荷费用,”研究人员表示。
项目团队认为,能源成本可节省约10%是可行的。“对于每年行驶10万公里的卡车而言,这相当于只行驶1万公里所需的能源成本,”他们解释道。物流公司能获得的收益程度主要取决于行驶里程、停机时间以及电价。那些会定期返回车场的区域运输车辆尤其适合采用此技术。
在闭幕活动中,项目团队强调,目前的最大障碍不在于技术实现,而更多在于电网整合与经济框架条件。例如,许多企业所在地的现有电网接入容量不足以满足大规模电动卡车车队的充电需求。“灵活的电网接入协议、电池储能或共享充电基础设施有助于克服这些限制”,这是大家的一致看法。
然而,用于销售储存电力的统一标准也尚不存在。许多供应商使用彼此不兼容的专有技术解决方案。项目参与者认为,还必须明确物流公司、汽车制造商和电力销售商之间在任务与收益分配上的具体方式。
“SPIRIT-E项目表明,重型电动卡车绝不仅仅是新的电力消耗者。从技术层面来看,它们可以作为灵活的储能系统融入能源系统。目前的任务是使那些已经经过测试的解决方案实现标准化并扩大规模,进而将其转化为可行的商业模式。这需要研究人员、电网运营商、工业界、物流行业以及政策制定者通力合作,”慕尼黑工业大学工程与设计学院汽车技术系主任马库斯·林坎普教授总结道。