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如何推動商業交通運輸減排?康哥給你答案

氣候變化是我們時代所面臨的生存危機。研究數據顯示,要想將全球平均氣溫升幅限制在2攝氏度,全球二氧化碳的排放量必須控制在9,000億噸以內。從全球范圍來看,交通運輸業在溫室氣體排放中所占比重非常高,甚至超過了發電領域,是碳排放的絕對主力,節能減排責任重大。

投資于零碳技術是我們實現未來可持續發展的機會,加速脫碳將助力我們邁向更加繁榮、更可持續的未來。

作為全球動力技術先行者,康明斯推出零碳目標戰略,采用多元技術路徑,助力交通運輸行業邁向零碳未來,其中主要包含:純電動力和燃料電池零排放技術;低碳及零碳燃料;以及適用于多種燃料的動力總成技術。

一、零排放技術:純電動力和燃料電池

目前,在一些商業交通運輸應用中,純電動力和燃料電池解決方案已具備經濟和運營可行性。這兩種技術在動力的產生和使用過程中碳排放為零,在幫助減少排放,改善空氣質量方面發揮了重要作用。

如果采用綠色能源,例如使用可再生電力為電動公交提供動力,還可實現從能源生產到車輛使用全產業鏈的零碳排放??得魉古c校車和公交車制造商積極合作,為其提供全方位的電動動力解決方案。此外,由康明斯燃料電池驅動的客運列車也己投入商業運營。

盡管我們擁有創新的技術解決方案,但受經濟可行性、工況要求和基礎設施等因素的影響,目前仍有一些應用場景無法實現電動化。有人可能會說,我們可以等待電動或燃料電池技術發展成熟,以滿足更多的應用需求。

但時間不等人,僅在美國,每天中重卡的二氧化碳排放量就超過100萬噸。碳排放的增加將加劇氣候變化,并帶來不可逆的影響。對于電動解決方案無法滿足的應用,我們可以采用低碳和零碳燃料,幫助用戶顯著降低碳排放,甚至實現零排放。

二、應用低碳、零碳燃料,助力“油井到車輪”全產業鏈減排

相比傳統柴油燃料,應用低碳和零碳燃料為設備提供動力,能夠實現從“油井到車輪”的全產業鏈減排。我們將從低碳到零碳的燃料劃分為四類:

低碳燃料:與傳統的柴油相比,低碳燃料在燃燒時碳排放較少;

碳中性燃料:碳中性燃料在生產過程及使用過程可以實現碳排放平衡;

零碳燃料:燃燒過程中沒有任何碳排放,綠氫就是一種常見的零碳燃料;

負碳燃料:燃料生產過程中消耗的碳大于其燃燒時的碳排放,因此使用負碳燃料意味溫室氣體的減少。

在所有的低碳、零碳燃料中,氫氣、天然氣和生物柴油發揮著重要作用,此外,創新的合成燃料(也被稱為e-fuel)作為一種新興技術,也可能在未來成為碳減排主力軍。

氫是一種日益受青睞的能源載體。利用太陽能、風能和水電等可再生能源電解水制得的氫是一種零碳燃料。氫可通過內燃機或氫燃料電池為車輛提供動力,并帶來可觀的碳減排。一臺由氫內燃機驅動、以綠氫作為燃料的2027年型8級臥鋪半掛車,相比同類型的柴油動力車輛,在全生命周期內總計可減少1,437噸二氧化碳排放。目前,基礎設施建設、綠氫的規?;a是影響氫能應用的主要障礙。

與氫氣不同,天然氣是一種化石燃料,但與柴油等其它化石燃料相比,碳排放較少。目前,零碳技術應用基礎設施尚在建設完善中,因此,天然氣仍將是碳減排的重要抓手。在某些工況下,可再生天然氣(RNG)是一種負碳燃料。例如,利用有機物降解產生的甲烷生產可再生天然氣,碳濃度為負(甲烷被利用,不會被釋放到大氣中導致溫室效應)。

生物柴油是一種清潔的可再生燃料,由脂肪和植物油生產制成。雖然生物柴油在燃燒時也有碳排放,但這些碳正是原料植物從大氣中吸收的,從理論上來說,生物柴油是碳中和燃料。但實際應用中,還要考慮到種植作物和生物柴油生產過程中的碳排放。目前,B20生物柴油(柴油中混合了20%的生物柴油)已經開始應用,很多發動機都可使用B20生物柴油作為燃料;未來,還將推進B40生物柴油,以及B100純生物柴油的應用,進一步推動節能減排。

合成燃料(e-fuel):合成燃料有很多種,其中合成柴油和合成汽油是與商業運輸應用最密切相關的兩種。這些燃料以二氧化碳和綠氫作為原料合成。合成燃料是一種碳中性燃料,而且能利用現有的傳統燃料基礎設施。目前,高成本、無法規?;a是影響其發展的兩大障礙。

對想更進一步脫碳的用戶來說,低碳、零碳燃料是切實可行的選擇。并且,通過熟悉的內燃機技術及康明斯創新的適用多種燃料的新發動機平臺,將進一步擴展低碳、零碳燃料應用,發揮它們的優勢。

三、適用于多種燃料的發動機及動力總成平臺進一步擴展低碳、零碳燃料應用

康明斯最新推出的適用于多種燃料的發動機平臺,其涵蓋的發動機系列都源自通用的基礎機,因此具有高度的零件通用性。發動機氣缸蓋下方的大部分零部件結構類似,可以通用,而發動機氣缸蓋將會根據不同燃料類型,采用不同零部件組合。每種發動機都可以使用不同的單一燃料,包括柴油、丙烷、天然氣或氫氣。

這些發動機能發揮現有技術優勢,并可以應用低碳、零碳燃料,減少溫室氣體排放。而且,它們的運行操作、車輛集成及性能表現與當前的柴油發動機相當。因此,對于目前純電動力及燃料電池電力解決方案無法滿足需求的應用,這種適用多燃料的創新平臺是理想選擇??得魉孤氏韧瞥鰳I界首個適應多種燃料的發動機平臺,針對不同應用場景需求,為用戶匹配合適的發動機,助力用戶向零碳未來不斷邁進。

實現零碳未來需要多元的技術方案的組合。您可以根據應用需求,選擇不同的技術解決方案組合,例如:將電動解決方案與適應于多種燃料的動力總成組合,應用于混合動力場景。

氣候變化是我們時代所面臨的生存危機,越來越多的政府和企業已做出零碳或負碳承諾。我們相信,未來幾十年里,這些創新的解決方案將為我們提供切實可行的技術路徑,助力我們邁向零碳未來。


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