歐洲拚公路電氣化

學火車架電纜線 車子邊跑邊充電

歐洲拚公路電氣化 讓吃柴油卡車變零碳績優生


隨著全世界開始注重氣候變遷帶來的災難,零碳排放就是最關鍵的議題,而在德國,高速公路的創新,將能大幅改善碳排問題。

譯者‧連育德
傑克‧尤恩 ( Jack Ewing) 《紐約時報》記者,關注有關商業、銀行、經濟和貨幣政策的新聞。


▲大規模的高速公路電氣化,後續的配套以及成本考量,政府需要謹慎評估才能達到最佳平衡。Felix Schmitt© 2021 The New York Times

德國法蘭克福以南的公路上,史密德(Thomas Schmieder)開著載滿油漆的聯結車,轉進最右車道,打開儀表板的一個開關,只見車頭頂伸出類似曬衣架的設備,上頭焊接了上下顛倒、有如雪橇的裝置,裝置慢慢升起,輕輕碰觸半空中的電線。

這時柴油引擎關閉,電動馬達接手,車頭頓時靜悄悄。此時的卡車有如以電力發動的火車或電車。

卡車運輸業如何減碳,卡車電動馬達是採動力電池還是氫燃料電池最好,持續受到熱議。史密德參與的測試計畫是第三個選項:在公路部署電線,搭配車頭的集電弓,形成卡車供電系統。

這套系統理論上很完美,直接從電網供電給馬達,節能效率高,重量與成本也省很多,因為電池通常又重又貴;但如果以電線供電,卡車不必搭載大型電池,下匝道後也有足夠電力抵達目的地。此外,運作起來相對簡單;測試路線的硬體由德國電子大廠西門子提供,技術建立在已沿用幾十年的火車與電車設備。

但反面來看,有哪個國家會花錢在主要公路部署幾千哩的高壓電線呢?

西門子攜手零組件廠 量產集電弓

卡車做到零排放,是打擊氣候變遷與空汙的一大關鍵。長途柴油卡車上路時間太久,產生的溫室氣體與其他汙染物不成比例。但卡車產業分成兩個陣營,全球前兩大卡車業者戴姆勒(Daimler)與富豪(Volvo)看好氫燃料電池,認為卡車用動力電池太過笨重,占太多載運空間,容易導致續航力不佳;反觀隸屬於福斯汽車,旗下擁有Scania、MAN與Navistar等卡車品牌的特拉頓集團(Traton),認為氫燃料電池太貴又需要太多能源,看好技術愈來愈精進的動力電池,以及公路電氣化。

特拉頓是e公路(eHighway)計畫的投資方之一,其他金主還包括西門子與監管國內公路的高速公路有限公司(Autobahn GmbH)。這項技術首先在瑞典試驗,二○一七年也在洛杉磯港附近的一哩路測試過。德國的測試路段不長,雙向各約三哩,希望研究系統在卡車運輸公司每日使用下的效果。年底前將有二十幾輛卡車使用這套系統。

史密德服務於Schanz Spedition貨運公司,離法蘭克福約有三十五哩車程。如果e公路要大規模推出,就必須讓Schanz這樣的公司看到價值。史密德說, 公司生意很好,因為封城掀起居家修繕風潮,油漆需求大漲,公司附近就有一家油漆工廠, 史密德每天得跑個五趟。e公路的支持者認為這樣的固定路線很理想。

參與計畫的西門子負責人古寧斯(Hasso Grünjes)認為,應該先將高用量路段電氣化,例如連接荷蘭鹿特丹港與德國工業重鎮杜伊斯堡(Duisburg)的路線,或連接漢堡港與呂貝克港(Lübeck)的路線。

他說,很多卡車在這些目的地之間只是重複往返。這些路線的卡車運輸公司可以省下燃料,亦即最大的成本,很快就能打平車頂集電弓的投資。西門子的數據顯示,長期部署四千公里的電氣化公路,將能因應德國六成的卡車交通量。西門子日前指出,將與德國汽車零組件廠大陸集團(Continental)合作,量產集電弓。

但建置架空電線的責任落在德國政府,成本估計每公里要二五○萬歐元。目前注資興建國內三條電氣化公路的環境部,正在比較氫燃料電池卡車與動力電池卡車的研究結果,指出三、四年後將決定支持哪一項技術。
技術不是問題 大規模興建才是挑戰

政府態度謹慎,是因為怕花了納稅人的錢興建電氣化公路後,卡車運輸產業卻不支持,或出現更好的技術。「理論上,這是一百分的構想。」布魯塞爾倡議團體「運輸與環境」(Transport & Environment)的電力與能源專家卡克(Geert De Cock)說,只是政治障礙太高,例如要歐洲各國政府統一技術標準就有困難。

史密德倒是對這套系統有信心。測試計畫在一九年上路時,他為了參與試驗,便到Schanz公司求職。

他這輛卡車搭載柴油引擎、電動馬達與小型電池,開上匝道不久,就能看到e公路架空電線的塔架。不知不覺,史密德已將集電弓連到架空電線,稱為懸鏈線系統。電線還會幫卡車的電池充電,電力足夠開短程往返市區,而且零碳排。這也是懸鏈線系統的一個優點:不必興建充電站,因為對卡車運輸產業來說,時間就是金錢。

史密德的手輕輕握在方向盤,由自駕軟體將卡車控制在電線正下方。他和其他駕駛上了一天的訓練課程,學習如何使用系統,遇到問題又怎麼辦。史密德就曾碰到車道前方發生車禍,這時只要使用柴油引擎開到另一條車道即可。偶爾是有技術故障沒錯,但史密德說沒出現大問題。

幾乎所有人都認為,技術不是達成電氣化道路網的最大障礙。「我們已經證明技術可行。」古寧斯說:「問題是怎麼大規模興建。」

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今周刊第1286期

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2021/第1286期