美国能源部投入1.62亿美元支持汽车和卡车脱碳

作者: 2021-08-09 16:45 来源:
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415日,美国能源部(DOE)宣布投入1.62亿美元,支持推进汽车和卡车脱碳相关技术研发[1],旨在提高车辆效率并减少碳排放,以解决美国交通部门温室气体最大排放源的排放问题(轿车和轻卡占交通排放近60%,中/重型卡车占交通排放近25%),实现拜登政府的气候目标。本次资助将在“超级卡车3”和“低温室气体车辆技术”计划资助框架下进行。

1、超级卡车3能源部2009年启动了“超级卡车”计划,目的是将重型卡车的货运效率提升50%2016年的“超级卡车2”计划寻求将18轮卡车的燃油效率提高一倍。此次启动的“超级卡车3”计划将在未来4年投入1亿美元资金,用于开发改进中/重型卡车系统级效率的技术,包括:动力总成电气化,如电池动力、使用可再生生物燃料的插电混动系统,以及氢能和燃料电池(包括燃料电池增程器)技术;燃料加注和充电技术;车辆轻量化技术;货运系统优化。总体目标需示范以经济和可扩展的方式实现卡车运输中温室气体和污染物排放减少75%以上。

2、低温室气体排放车辆技术。能源部还将投入6275万美元,支持减少公路运输和越野车排放和提高效率的创新解决方案。为了加快电动车辆的普及,此次资助还将支持扩大电动汽车基础设施和充电设备,以及进行社区规模的电动汽车示范,如试行电动汽车共享和在多单元住宅内安装电动汽车充电设施。此外,还将资助具有较低排放量的先进发动机和燃料技术。具体包括如下技术领域:

1)交通电气化相关技术。包括:电动汽车充电社区合作伙伴项目,该主题将支持通过本地和/或区域合作伙伴关系,建立可持续的本地交通电气化生态系统,以促进对插电式电动汽车的使用;针对多单元住宅、共享汽车、货物运送等各种环境开发创新充电技术,并示范中/重型卡车的智能充电和商业模式,以提高效率,降低购置和运营成本;电动汽车工作场所充电,该主题将资助一个全国性的工作场所充电计划,以鼓励对工作场所充电基础设施进行大规模投资;降低直流快充设备成本,该主题将通过研发和示范创新技术及设计,如先进电力电子技术、增强的热管理技术以及改进材料性能,以显著降低直流快充设施成本,最终将实现快充功率高于150千瓦设备的现场示范。

2)非道路车辆技术。包括:改进非道路车辆效率的技术,该主题将研发能够显著降低建筑、采矿、林业、农业等不同应用领域非道路车辆的能耗、成本、以及温室气体和有害气体排放的先进技术,将重点关注能够显著提升效率的混合动力系统技术,以及可提高压燃发动机效率和/或降低排放控制相关成本、复杂性和能耗的技术;工程车辆电气化技术的研究、开发和验证,该主题将研发新型电气化技术,以提高施工车辆的能效并降低排放。

3)燃料相关技术。包括:天然气燃料,该主题将研发和验证天然气发动机零部件技术,在不增加中/重型卡车排放控制系统成本的情况下,经济高效地提高发动机效率;二甲醚和丙烷燃料,该主题将研发和验证发动机零部件技术,以经济高效地使用二甲醚、丙烷或两者的混合燃料提高轻型和中型卡车直喷式发动机的效率,又不会增加排放控制系统的成本。上述两个主题将重点关注如下技术:先进点火系统,如预燃室、等离子等;改进的直喷发动机喷油器;支持多模式火花塞/先进压缩点火燃烧的系统;通过等离子辅助和/或火花辅助压燃等新技术实现低温燃烧;低成本缸内压力传感器;甲烷含量实时传感器和补偿系统;改善空气与燃料混合的技术;动态气缸停缸;开发天然气直喷、燃烧和排放建模的预测性仿真工具;通过隔热涂层提高效率;改进三效催化器制造,以提高对铂族金属的利用率或减少其需求;低温甲烷氧化技术;稀薄燃烧NOx排放控制技术。

4)先进燃烧发动机技术研发。该领域将针对使用汽油、柴油或其他烃类燃料的轻、中、重型卡车,开发并示范对置活塞二冲程发动机的先进混合动力系统。

5)技术集成。该领域将在受车辆污染影响最大的地区,进行天然气汽车概念验证和示范,并提供基础设施支持。            (岳芳)



[1] DOE Announces $162 Million to Decarbonize Cars and Trucks. https://www.energy.gov/articles/doe-announces-162-million-decarbonize-cars-and-trucks

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