的美国卡车运输行业和更大的运输部门是美国碳排放的最大贡献者。卡车运输业每年花费在柴油上的费用接近1050亿美元，尽管已经采取了许多措施限制使用，但柴油需求仍然很高。尽管今年新冠肺炎疫情对社会和经济造成了巨大影响，但运输和物流需求一直蓬勃发展，许多商业领域的在线订单都在增加。
今天上路的标准重型卡车只能达到燃油效率的每加仑7英里(MPG)．即使有新气动技术，舰队效率和司机行为的改善，仍然有很大的改进空间。对更清洁和更多的渴望石化产品的环保替代品使得人们对替代燃料的兴趣达到了空前的高度。此外，许多地方，州和联邦授权和激励都是为了促进企业和消费者之间发生更大的变化。
为了更好地理解卡车运输行业可能如何采用这些新功能，我们将深入研究六种最有前途的替代燃料来源。每个公司都有自己的优势、挑战和独特的价值主张。这些替代燃料来源和技术具有巨大的潜力将卡车运输业转向更清洁的未来．
在本指南中，我们将讨论:
- 替代燃料在卡车运输行业的前景
- 改变卡车燃料的主要驱动因素
- 乙醇:一种存在供应问题的成熟替代品
- 生物柴油:一种需要小心处理的可再生燃料
- 电动:重大机遇和日益增长的选择
- 氢:一种高成本的燃料电池替代品
- 天然气:充足的供应和技术挑战
- 丙烷:另一种重新引起人们兴趣的常见燃料
- 关于替代燃料来源和技术的额外资源
替代燃料在卡车运输行业的前景
的能源政策法该法案于1992年通过，并试图在美国国内定义替代燃料类型。这是减少对石油依赖的努力的一部分，从那时起，已经引进了一些潜在的替代燃料来源。这些燃料包括以下用途:
- Alcohol-gasoline混合
- 生化丁醇
- 生物柴油
- 煤成液体燃料
- 二甲醚
- 电
- 乙醇
- 氢
- 甲醇
- 天然气
- 丙烷
其中一些燃料已经开始在商业卡车上使用，而其他许多燃料还处于开发的早期阶段。在将重型卡车发动机和设备转化为可替代燃料时，出现了许多挑战。由于许多转变所需的技术还没有经过验证，人们正在进行大量的研究和测试，以更好地了解新燃料和硬件对卡车车队运营的影响。其中一些考虑包括:
- 产品保质期
- 燃料成本
- 基础设施投资
- 可靠性
- 可维护性
- 报废率
- 季节性的功能
- 保险费用
由于其中许多因素只有在使用实际车队进行大规模测试时才能完全了解，因此许多卡车制造商和车队运营商在评估新燃料类型方面发挥了积极作用。
改变卡车燃料的主要驱动因素
虽然提高效率和降低运营成本是任何舰队运营商的首要任务，但也有很多指导方针和法规这推动了卡车运输行业的变革。运输部(DOT)和环境保护署(EPA)等联邦机构在影响与卡车运输业使用燃料有关的政策方面发挥着重要作用。此外，许多州政府也在积极制定新的能源政策。
特别是,2007年能源独立与安全法案一直是推动有关替代燃料的使用及其潜在的社会、经济和环境影响的进一步辩论的主要因素。这些是卡车运输业特别感兴趣的一些公共政策主题。
能源安全
在寻求减少美国对外国石油来源依赖的政策下，考虑替代燃料会有显著的好处。这些燃料可以通过直接替换燃料来源或利用混合燃料材料来减少对石油的需求，从而直接减少对石油的需求。在当地采购替代燃料也有很多机会，可以加强国内供应链。这有助于减少全球影响，并能让车队运营商对燃料成本和风险管理有更多控制。
可再生资源
地球上的石油和许多其他自然资源数量有限，而替代燃料代表了使用可再生资源的机会。可再生资源必须来自已开垦土地上的可再生生物量。生物柴油和乙醇等燃料就属于这一类，有助于促进可持续发展，减少对该行业的环境影响。
减少温室气体排放
随着对全球变暖科学的最新认识，几乎每个主要国家都在寻求减少温室气体排放。许多政府机构制定了新的燃料生产设施投入使用之前必须达到的减排目标。最近对这些法规的更新已经开始关注基于每种替代燃料的具体目标。例如，第二种可再生燃料标准(RFS 2)与石油基燃料相比，要求将纤维素生物燃料的排放量减少60%。
这些公共政策规定当然已经引起了行业专家的注意卡车制造商．正如你将在本指南的其余部分看到的，许多有前途的替代燃料正在开发，以广泛应用于卡车行业。
乙醇:一种存在供应问题的成熟替代品
乙醇是卡车运输业中最广泛使用的替代燃料之一。乙醇也被称为谷物酒精，可以从玉米等植物材料中生产。超过在美国，98%的汽油已经含有一定数量的乙醇．有几种乙醇-汽油混合燃料可供选择，最常见的是E10、E15和E85，数字表示乙醇含量的百分比。
乙醇的一个主要好处是它含有比汽油更高的辛烷值，这导致了优秀的发动机性能。它也是可再生的，产量可以在国内支持。如果高浓度的乙醇混合物被广泛采用，乙醇将对卡车运输业产生重大影响。为了做到这一点，需要更多的农田用于生产玉米和其他可用于乙醇生产的原料。这些经济因素是目前乙醇使用量难以远远超过当前水平的主要原因。
生物柴油:一种需要小心处理的可再生燃料
生物柴油，这是大豆甲酯混合物，在供应链上有许多与乙醇相同的好处。它可以用国内种植的大豆生产，当与传统柴油混合时，可以减少发动机的碳排放。生物柴油还有助于润滑发动机，这可以帮助延长设备的寿命和性能。
大规模生物柴油转化的最大挑战是燃料的储存和运输。在低于45华氏度的温度下，生物柴油会形成粘稠的凝胶，堵塞供应线和燃料过滤器。相比之下，传统柴油的冷过滤器堵塞点低于0°F，为潜在堵塞问题提供了更大的缓冲。这使得生物柴油在温带气候地区和其他小规模应用中成为一种合适的燃料，但需要显著的技术改进才能适用于重型卡车车队。
电动:重大机遇和日益增长的选择
在特斯拉和其他主要汽车制造商最近发布公告后，人们对电动重型卡车的兴趣显著增强。有两种基本类型的电动汽车卡车行业感兴趣的两种汽车:纯电动汽车(bev)和插电式混合动力汽车(phev)。在消费汽车行业，插电式混合动力汽车已经变得非常流行，现在有新的进入市场的轻型卡车车型．
纯电动汽车被认为是全电动的，它不会有柴油或汽油燃料成分，而是完全依靠电力运行。与目前的柴油动力系统相比，该技术得益于更高的能源效率和相当的功率输出。制造商面临的最大挑战是目前电动汽车有限的范围，尤其适用于重型应用。要让电动汽车得到广泛应用，电池技术的进步需要与全国性充电站的基础设施相结合。考虑到主要制造商的重大投资，在不久的将来，我们很可能会看到电动卡车在道路上的大量增加。
氢:一种高成本的燃料电池替代品
氢气是一种丰富的自然资源，高度易燃，用于许多工业应用。另一种全电动交通工具是燃料电池电动汽车(FCEV)，其电池以氢气为燃料。由于氢气很容易获得，供应不是一个大问题，燃料电池可以很容易地在许多地方重新充电。
这里的主要缺点是安全和与纯电动汽车相比，效率降低．纯电动汽车的驱动效率约为95%，而燃料电池汽车的驱动效率约为59%。这让行业高管和立法者在考虑将氢气作为国内运输燃料安全运输和分配所需的主要基础设施要求时出现了重大停顿。一些州，如加利福尼亚，已经在使用氢燃料电池来进一步确定大规模使用的可行性。
天然气:充足的供应和技术挑战
天然气在美国广泛用于商业和消费用途，有两种常见形式:液化天然气(LNG)和压缩天然气(CNG)。考虑到天然气的广泛使用事实上，美国已经有超过1000个加油站支持天然气卡车，燃料成本是每加仑比柴油便宜2美元左右．此外，天然气是一种比石化产品清洁得多的燃料，某些化合物的温室气体排放量可减少90%。
转型的一个障碍是改装用于天然气消费的重型卡车所需的成本显著增加。车辆成本几乎翻倍，这使得长期运营成为一个主要问题。此外，天然气泄漏可能代价高昂且有毒，这使得处理和运输成为另一个重要考虑因素。尽管面临这些挑战，美国各地可用的天然气加油站数量仍在增加。一些估计显示，在未来25年内，近三分之一的汽车将使用天然气作为燃料。
丙烷:另一种重新引起人们兴趣的常见燃料
丙烷是天然气和石油生产的副产品，在许多工业中用作燃烧燃料。manbetx万博电脑官方网页这种材料与天然气和本指南中提到的其他燃料具有类似的优点。丙烷的供应充足，与柴油或汽油相比，每加仑丙烷的成本更低，温室气体的排放也更少。对于氮氧化物(NOx)来说尤其如此，许多州政府和美国环保署都希望将其从目前的水平上降低。
丙烷作为卡车运输行业广泛使用的燃料的潜在采用受到缺乏差异化的影响。与其他替代燃料相比，它无法提供显著的成本或效率优势。与柴油相比，丙烷的功率能量密度更低，这抵消了一些燃料成本优势。对于一些本地应用，如学校巴士车队的运营，丙烷已被证明是一种受欢迎和可行的燃料来源。在卡车运输行业中采用这种替代燃料还存在一些障碍，但肯定有足够的潜力让这种替代燃料受到关注。
随着几种有前途的替代燃料的开发，卡车运输业很可能在未来几年内开始经历一次重大变革。然而，选择哪种替代燃料仍有待确定。
关于替代燃料来源和技术的额外资源
欲了解更多关于卡车运输行业替代燃料来源和技术的信息，请访问以下资源:
