港口牽引車應用新能源的前景探討

鄧華 重慶市長壽區港航海事事務中心

港口運輸的貨物體積大、重量大，對于運輸設備的動力需求巨大，這也是不少港口牽引車使用柴油機作為動力結構的主要原因之一。但是，柴油本身的成本較高，在使用過程中會排放出大量的尾氣，容易造成港口環境污染。對此，應該嘗試在港口牽引車中應用清潔環保的新能源，降低其使用成本，解決能源緊缺問題的同時，防范環境污染問題。

1.牽引車概述

牽引車指車頭與車廂之間使用專業工具以進行牽引的大型貨車或者半掛車，如圖1所示。車頭能夠脫離原本的車廂，實現對其他車廂的牽引，車廂同樣可以脫離車頭，被其他車頭牽引。具備驅動能力的車為牽引車，不具備驅動能力的為掛車，牽引車可以拖著掛車行進，兩者的連接方式有兩種，一種是將掛車的前一半搭載牽引車后端的牽引鞍座上，由牽引車后橋承受掛車的部分重量，即通常所說的半掛；另一種是掛車前端連接在牽引車后端，牽引車提供的僅僅是向前的拉力，不承受掛車的重量，即通常所說的全掛。

圖1 牽引車

2.新能源在港口牽引車中的應用

從應用新能源的角度，新型港口牽引車可分為三種。

2.1 純電動港口牽引車

2.1.1 優點

純電動港口牽引車是新能源牽引車的代表，對比傳統的柴油港口牽引車，純電動牽引車的優點體現在幾個方面：

（1）經濟性。對比柴油牽引車和純電動牽引車的能耗，結果如表1所示。

結合表1可知，單純從經濟性的角度來看，純電動港口牽引車在使用成本方面遠遠低于傳統的柴油機港口牽引車。

表1 柴油牽引車和純電動牽引車能耗對比

（2）安全性。純電動港口牽引車只需要充電就能使用，在合理調配的情況下，可以很好地解決車輛動力來源，切實保障港口安全。

（3）能源效率高。伴隨著技術的不斷發展，純電動汽車在能源效率方面已經超過了傳統汽車。電動車在停止狀態不耗電，制動過程中電動機能夠自動轉化為發電機，實現制動減速能量的再利用。

2.1.2 缺陷

電動港口牽引車的缺陷包括幾點：一是車輛本身的采購成本較高，電池的更換成本也很高，而且在生產過程中，部分高端材料依賴進口，電池成本難以降低，投資回收期相對較長，導致實際經濟優勢并不十分明顯；二是國內生產企業在蓄電池等核心技術方面，存在信息不足、研究能力有限等問題，與發達國家依然存在有不小的差距；三是缺乏完善的港口配套設施，一些基礎性的設施如充電站、快速充電樁等尚沒有形成規模。

2.1.3 前景

對比傳統的港口牽引車，純電動港口牽引車在能源消耗以及環境保護等方面競爭優勢明顯，從純電動汽車對于傳統汽車的逐步替代可以看出，純電動港口牽引車是牽引車發展的一種必然趨勢，有著廣闊的市場前景，想要將其優勢充分發揮出來，一方面，政府部門應該進一步加大政策扶持力度，推動電動港口牽引車的發展，另一方面，相關企業應該加強對于技術的研發力度，通過技術的進步來降低成本。

2.2 混合動力港口牽引車

2.2.1 優點

一是混合動力港口牽引車可以通過對電動機、發動機和蓄電池的組合，在滿足基本功能需求的同時，實現對于能源消耗以及排放指標的有效控制，促進發動機工作效率的提高；二是對比傳統的柴油機港口牽引車，混合動力牽引車使用了電能和柴油作為動力，雖然使用成本相比較純電動牽引車要高，但是能夠很好地節約能源消耗，減少環境污染問題；三是混合動力港口牽引車在運行中能夠自動為蓄電池補電，這也使得其實際續航時間要超過蓄電池容量+油箱容量的續航時間，而且不需要像純電動汽車一樣需要停靠在充電站內長時間充電；四是對比柴油牽引車、電動牽引車或者其他單一驅動形式的港口牽引車，混合動力港口牽引車的動力性能更好，相對較小的蓄電池容量也能夠對車輛自重過大的問題進行解決。

2.2.2 缺陷

首先，混合動力港口牽引車的發展時間相對較短，在控制策略技術以及能源存儲技術等方面尚且不夠成熟，實際應用中經常會遇到各種問題，影響了港口作業的流暢性；其次，與純電動汽車一樣，混合動力汽車在蓄電池技術方面不夠成熟，相比較發達國家存在差距，港口企業本身對于技術研發能力和技術創新能力的信息不足；然后，混合動力港口牽引車對比LNG港口牽引車，在生命周期成本方面相對更高，投資回收期也比較長，短期效益不明顯，因此不受港口企業的重視。

2.2.3 前景

混合動力港口牽引車在能耗和環保方面有著十分明顯的競爭優勢，而且雙動力驅動模式對比其他車輛有著更好的動力性能。事實上，混合動力港口牽引車在當前的技術水平和應用條件下，是最具市場化前景的牽引車類型，在我國，混合動力車輛的主要集中在華東、華北和華中地區。想要推動混合動力港口牽引車輛的普及，需要地方政府部門重視起來，出臺相應的優惠政策來對生產企業及行業發展進行扶持，為企業開展技術研發和創新提供良好的環境支持。

2.3 LNG港口牽引車

2.3.1 優點

LNG港口牽引車在實際應用中的優點體現在幾個方面：一是早在2011年，交通水利部門發布的《“十二五”水運節能減排總體推進實施方案》中，就已經提出在試點區域港口嘗試應用LNG來驅動運輸車輛；二是在政策方面重視的情況下，我國主要的港口牽引車生產商都先后推出了自己的產品，發動機制造商也制造出了達到國際領先水平的氣體發動機，再加上專業的LNG系統以及成熟的LNG生產、運輸、存儲技術，為LNG港口牽引車的應用提供了可靠支撐；三是對比純電動港口牽引車和混合動力港口牽引車，LNG港口牽引車的經濟性最好，投資回收周期也最短；四是LNG本身屬于清潔環保能源，在環保性能方面表現良好。

2.3.2 缺陷

一是在動力性能方面，LNG港口牽引車不如傳統的柴油機港口牽引車，也不如混合動力汽車；二是在價格方面，LNG港口牽引車的采購成本相對較高；三是在社會成本方面，LNG港口牽引車較純電動港口牽引車高；四是如果LNG的價格上漲，又或者柴油的價格下降，LNG港口牽引車比較柴油牽引車的經濟性將會降低；五是在使用LNG港口牽引車時，需要在港口建設配套設施，如加氣站等，手續繁瑣，需要額外的成本投入。

2.3.3 前景

LNG港口牽引車在經濟性、環保性和綜合性能方面有著較強的競爭優勢，對比其他新能源港口牽引車的應用更加廣泛。同時，排放標準的升級帶動了柴油車購買價格以及柴油價格的上漲，因此在未來較長的一段時間內，LNG港口牽引車依然可以保持一定的經濟優勢。

3.結語

在可持續發展理念不斷深化背景下，清潔、環保、高效的能源利用技術開始逐漸取代傳統的技術模式，帶動了各個行業的發展。在港口運輸中，將新能源應用到港口牽引車中，能夠提升車輛使用的經濟性、環保性和節能性，純電動港口牽引車、混合動力港口牽引車及LNG港口牽引車，都有著廣闊的應用前景，應該得到港口企業及相關部門的重視。