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中外對話

設計小變化,減排大效果

「中外對話」威爾•奧斯本:當我們還在等待電動卡車到來的時候,更好的空氣動力學設計可以馬上減少排放。

隨着特斯拉、沃爾沃等公司競相開始設計製造帶自動駕駛功能的電動卡車,卡車正受到越來越多的關注,但這種時髦的未來高科技無人駕駛卡車可能還有一段時間才能面世。

在這期間,各大公司可以通過優化空氣動力學設計(利用外觀設計減少駕駛過程中的空氣阻力),限制燃料使用,降低成本,減少二氧化碳排放以及當地的空氣污染。這項技術不僅能夠大大改變燃油經濟,且價格低廉,隨時可供各大公司使用。

公路貨運對許多公司的運營都至關重要,國內和國家間的大量貨物運輸都靠公路。公路貨運是全球污染大戶,造成全球約7%的能源相關二氧化碳排放,所以削減該部門的排放極為重要。

在中國,廣東省已展開「中國綠色貨運行動」試點,嘗試採用各種措施改善燃油經濟性,其中包括使用減少阻力的輪胎和空氣動力學車頂導流罩(添加到卡車頂部用於減少阻力的附加部件)。

亞洲清潔空氣中心(Clean Air Asia)中國區總監付璐博士指出,在廣東省的試點中,車頂導流罩以低廉的改造成本,創造了良好的經濟回報。她說,一家公司以每輛2475元的成本改造了旗下12輛卡車,5年後節省了66萬多元人民幣。

這也意味着巨大的環境效益。「示範期間,一家採用車頂導流罩的試點公司每年節約25343升燃油,減少二氧化碳排放44噸。據估計該公司5年內將削減二氧化碳排放333噸,」付璐博士說,這大約相當於4.5輛油罐車的汽油。

充滿希望的動力學

從價廉物美的卡車改造,到能對大規模公路貨運產生重大影響的全新拖車設計,這些都屬於空氣動力學設計的範疇。

這些設計很大程度上取決於當地情況。例如在英國,公路貨運平均車速較高就意味着空氣動力學設計可以帶來很大的效益。在中國,公路貨運車速通常較低、載重大,但實驗表明,空氣動力學設計也能帶來經濟和環境效益。

霍爾格•巴賓斯基教授是劍橋大學空氣動力學方面的專家,同時從事一級方程式賽車和公路貨運車輛的設計。他的團隊所開展的空氣動力學研究已經得出了令人驚訝的結果:「到目前為止,其他人關注的都是那些能夠大幅降低阻力的大改造,每個人都認為小的改裝不過是裝飾性的,起不了什麼大作用。」

「項目開始前我們也不知道,即便是相對較小的改裝實際上也能發揮很大的節能減租作用,」他說。

他的團隊發現,對於英國這樣一個僅2015年公路貨運就產生了196億噸溫室氣體排放的國家來說,新型的艇尾型廂式貨車設計能夠減少7%的燃料消耗,從而降低碳排放。

這種改造對廂式貨車的運載能力沒有影響,是一種切實可行的成本節約方式。這種新設計已經被英國高端超市Waitrose用於測試。

巴賓斯基教授解釋說,通過稍稍調整廂式貨車尾部的角度,形成所謂的「艇尾」,從而可以極大地提升廂式貨車的空氣動力學性能。

「大家以前都見過大型的艇尾,但是這些艇尾要麼是讓廂式貨車後面多出一塊,要麼是作為車廂的一部分。這兩種形式要麼(在英國)是違法的,要麼會降低廂式貨車的運載能力。一旦能裝的貨少了,所有節約的錢都會被減少的運量所抵消。」

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