Observação Ultramarina|Observando a tendência de desenvolvimento dos caminhões americanos a partir do plano Super Truck
O Departamento de Energia dos EUA financiou continuamente três fases do programa "Super Truck", e a cooperação entre a China e os Estados Unidos na melhoria da eficiência energética dos caminhões tem uma longa história. Com o aprofundamento da cooperação entre a China e os Estados Unidos em matéria de alterações climáticas, quais são os pontos-chave da cooperação entre a China e os Estados Unidos na melhoria da eficiência energética dos camiões no contexto da neutralidade carbónica?
Visão geral do programa "Super Truck" nos Estados Unidos
Para reduzir o consumo de combustível e as emissões de carbono dos caminhões americanos, diminuir os-custos de uso do usuário final e aumentar a vantagem do país na inovação tecnológica de caminhões, o Departamento de Energia dos EUA lançou em conjunto um importante programa de inovação tecnológica, o SuperTruck, em 2010. O programa tem 15 parceiros industriais, incluindo seis fabricantes de caminhões que, coletivamente, respondem por 99% do mercado de caminhões tratores.
A primeira fase do projeto “SuperTruck I”, de 2010 a 2016, custou US$ 284 milhões em cooperação, com uma relação de financiamento de 1:1 entre a indústria e o governo federal.
A segunda fase do 'SuperTruck II' decorrerá de 2017 a 2021, com um orçamento de 160 milhões de dólares e fundos de apoio partilhados igualmente entre empresas e o governo.
O SuperTruck III estará disponível de 2021 a 2025, com um financiamento total de mais de US$ 100 milhões, com foco em caminhões pesados-com emissão zero, eletrificação e infraestrutura de carregamento/reabastecimento.
Principais indicadores e objetivos do projeto do supercaminhão
SuperTruck I: desenvolveu e demonstrou uma melhoria de 50% na eficiência de transporte em comparação com o trator Nível 8 de 2009, alcançando quase 16 quilômetros por galão e aumentando a eficiência térmica de frenagem do caminhão de demonstração para 50%.
SuperTruck II: Apresentando protótipo de caminhão carregado com motor com eficiência térmica de 55%, aumentando em 100% a eficiência de frete da frota.
SuperTruck III: Apresentando caminhões elétricos puros de 400 milhas, instalações de carregamento de nível de megawatt e muito mais.
As conquistas do projeto super caminhão
O veículo desenvolvido pelo programa SuperTruck I é um caminhão combinado de 8 níveis (comumente conhecido como caminhão de 18 rodas), que melhora significativamente a eficiência do combustível, do motor e do sistema de transmissão do reboque do trator, adotando tecnologia avançada. Como espinha dorsal do transporte doméstico de carga, os caminhões de 18 rodas respondem por 70% da tonelagem total de carga e consomem aproximadamente 28 bilhões de galões de diesel anualmente, respondendo por 22% do consumo total de energia do transporte.
Os protótipos desenvolvidos pela Volvo, Daimler, Cummins/Peterbilt e Navistar excederam a meta do SuperTruck I. Comparado ao trator Volvo VNL de 2009, o trator recém-projetado reduziu o peso em 3.200 libras, reduziu a resistência em 40% e melhorou a eficiência do transporte em 88%. O projeto SuperTruck II utilizará vários métodos tecnológicos de caminhões e reboques para atingir metas de desempenho, como melhorar a eficiência do motor, a eficiência do sistema de transmissão, a resistência do ar, a resistência ao rolamento dos pneus e o peso do veículo.
Ao adotar uma abordagem de sistema integrado para garantir que os vários componentes do veículo funcionem juntos, espera-se que os cinco projetos do SuperTruck II mais que dupliquem as milhas por galão para caminhões Classe 8. A equipe do Cummins SuperTruck II alcançou uma eficiência térmica de frenagem de 55% por meio de motores equipados com dispositivos de recuperação de calor residual. Comparado com o caminhão de referência em 2009, o primeiro super caminhão da Freightliner alcançou uma melhoria geral na eficiência do transporte de mais de 115% e uma melhoria na eficiência térmica do freio motor de mais de 50%.
Protótipo do Freightliner
Motores de caminhões pesados-de eficiência térmica ultra-alta otimizados com pistões revestidos com forma de onda otimizada, tecnologia turbo composta, curso longo, turboalimentação de dois-estágios, sistema de injeção de combustível common rail, recuperação de calor residual do ciclo Rankine e outras tecnologias.
Protótipo de motor de eficiência térmica ultra-alta
A razão para atingir e superar a meta de redução de peso em termos de leveza (a meta inicial era reduzir o peso em 40%, mas o peso do super caminhão foi reduzido em 45%) deve-se em parte ao uso de uma estrutura de alumínio que é 900 libras mais leve que o produto da geração anterior. Apesar da adição de novas tecnologias ao caminhão, o peso ainda foi reduzido.
O Futuro SuperTruck III
O Super Truck 3 financiará projetos de eletrificação para caminhões de carga-médios e pesados. Investimentos adicionais melhorarão a eficiência dos veículos e expandirão a infraestrutura de veículos elétricos.
Em 2021, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) anunciou duas oportunidades de financiamento totalizando mais de US$ 100 milhões (alguns dizem mais de US$ 162 milhões) para melhorar a eficiência de carros, caminhões e veículos-fora de estrada e reduzir as emissões de carbono. Estes fundos serão utilizados para apoiar a próxima fase do programa 'SuperTruck', que visa eletrificar camiões de carga e expandir a infraestrutura de veículos elétricos (VE) e esforços para reduzir as emissões de veículos rodoviários e fora de estrada.
A Secretária de Energia dos EUA, Jennifer M. Granholm, afirmou que alcançar zero emissões líquidas de carbono até 2050 significa reduzir ativamente a maior fonte de emissões, que é o setor dos transportes. O transporte é responsável por aproximadamente 30% da demanda total de energia nos Estados Unidos e é também a maior fonte de emissões de gases de efeito estufa. Os dois primeiros programas de supercaminhões do Departamento de Energia levaram o maior fabricante de caminhões do mercado de semi{5}}reboques dos EUA a alcançar um enorme salto na eficiência de combustível. Este novo financiamento continuará a assentar nesta base, promovendo a eletrificação de camiões de todas as dimensões, ao mesmo tempo que se esforça para expandir os serviços de carregamento de veículos elétricos e desenvolver motores de veículos com baixas emissões.
Para esse fim, o Escritório de Tecnologia de Veículos (VTO) e o Escritório de Tecnologia de Hidrogênio e Célula de Combustível (HFTO) do Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável (EERE) do Departamento de Energia dos EUA colaboraram para lançar o anúncio de oportunidade de financiamento (FOA) do SuperTruck 3, fornecendo até US$ 100 milhões em financiamento ao longo de quatro anos para explorar conceitos eletrificados de caminhões médios e pesados-e sistemas de carga para maior eficiência e menores emissões. O financiamento se concentra em uma série de métodos de eletrificação, como sistemas híbridos totalmente elétricos-que usam biocombustíveis renováveis, hidrogênio e tecnologias de células de combustível, incluindo estratégias híbridas, como extensores de autonomia de células de combustível.
Observando as tendências de desenvolvimento e aplicação de caminhões americanos a partir da evolução do projeto Super Truck Fase 3
Os motores de combustão interna tradicionais concentram-se mais na eletrificação, inteligência e tecnologia de emissão zero. Os principais indicadores das duas primeiras fases do plano dos super camiões centram-se na eficiência térmica efectiva dos motores de combustão interna (motores diesel), complementados por inovações tecnológicas em termos de peso leve, aerodinâmica, integração de sistemas, etc.
A base da cooperação entre a China e os Estados Unidos na área de caminhões é forte. Desde 2009, o "Centro Conjunto de Pesquisa em Energia Limpa China-EUA" foi estabelecido sob a iniciativa dos líderes da China e dos Estados Unidos. Seu subprojeto é o projeto "Pesquisa Conjunta China-EUA sobre Tecnologias Chave para Melhorar a Eficiência Energética de Caminhões Médios e Pesados", que é um programa nacional chave de pesquisa e desenvolvimento da Aliança de Eficiência Energética de Caminhões China-EUA e um projeto-chave para a cooperação internacional intergovernamental em inovação científica e tecnológica. O financiamento total do projeto é de quase 100 milhões de yuans. Liderados por-renomadas universidades nacionais e líderes do setor, como Weichai Power, Guangxi Yuchai e China National Heavy Duty Truck Group, cobrindo toda a cadeia de pesquisa universitária do setor e força industrial, realizamos pesquisas cooperativas sino-americanas com o objetivo de desenvolver protótipos de engenharia e veículos de demonstração, que desempenham um papel de liderança na promoção do desenvolvimento tecnológico da indústria de caminhões da China e na participação em competições internacionais-de tecnologia de ponta.
Nos últimos anos, os Estados Unidos mantiveram uma liderança internacional sustentada em tecnologias de-economia de energia e redução de emissões para motores de combustão interna tradicionais em caminhões. Ao mesmo tempo, continuou a investir em fundos de investigação e desenvolvimento em eletrificação, combustíveis de baixo-carbono/zero carbono, camiões com emissões zero e infraestruturas de carregamento/hidrogenação. No futuro, a China e os Estados Unidos também continuarão a envidar esforços na investigação e cooperação para o desenvolvimento de camiões em electrificação, energia a hidrogénio e infra-estruturas.
