当前,卡车行业正经历着深刻的转变,内外部因素都在推动我们朝着更可持续的货物运输方式迈进。
在零排放货运的讨论中,电池电动汽车(BEVs)受到了越来越多的关注。越来越多的车队正在将电池电动汽车引入他们的操作,以获得关于其实际表现的第一手经验。
在最近一次的NationaLease会议上,Eaton的业务发展经理Advait Katarki和EVCI及连接解决方案的负责人Paul Ryan表示,他们预计到2030年将会有1100万辆商业BEV在市场上,并且预计它们在未来十年内将与柴油卡车实现成本平价。
通过与车队的合作,Katarki和Ryan发现他们对电动化车队有一些共通的疑问。在他们的演示中,他们对这些常见问题提供了详尽的回答。
问:哪种类型的BEV充电器最适合我的车队需求?车库充电还是移动充电?
答:在当前BEV发展阶段,车队的主要充电选择是车库充电,充电器位于车队的基地,卡车可以过夜充电。由于全国范围的公共充电基础设施建设还不够完善,移动充电在当前并不是一个现实的选择。不过,公共充电基础设施正在建设中,但发展需要时间。
问:交流充电和直流充电,哪个更好?
答:投资哪种充电方式取决于车辆的使用情况和车种。车队应当努力优化电源方案,以满足使用需求。II级充电器提供足够的电力来为轻型和中型卡车过夜充电,而III级充电器则具有快速充电的特点,采用直流电源充电。
问:如何评估我的车库基础设施支持BEV充电的需求?
答:车队需要采用系统性方法对车库充电进行评估。BEV充电基础设施解决方案的关键组成部分包括充电器、电池存储系统、充电管理软件、微电网、分布式能源资源集成、电力分配及电网连接升级等。车队还需对站点进行可行性分析,以及电力系统的现有基础设施进行分析。
问:我需要与谁合作进行基础设施的发展和建设项目?
答:在此过程中,所有利益相关者必须参与,但与当地公用事业单位的早期沟通至关重要。在整个过程中与他们保持持续的联系,避免在场地有BEV但却没有充电方式的尴尬局面。
问:软件在充电中扮演什么角色?
答:充电网络管理软件对于监控充电成本至关重要。卡车何时充电、同时充电还是顺序充电都会对电费产生重大影响。有效的充电管理可以帮助避免不必要的基础设施升级。
Jane Clark是NationaLease会员服务副总裁。在这一职位上,她专注于管理会员服务运营以及加强会员关系、降低会员成本并提升NationaLease支持团队内部的合作。在加入NationaLease之前,Clark曾担任Randstad等大型招聘公司的区域副总裁。
电动汽车维护最佳实践
由National RTAP、共享移动中心(SUMC)和交通工作队中心(TWC)提供
最新更新于 November
(图片来源:Fresno County Rural Transit Agency - FCRTA)
介绍
零排放公共汽车(ZEB)、电动公交车和电池电动公交车(BEB)的使用在过去十年间不断增加,预计将继续增长。根据美国运输统计局的最新数据显示,761,100辆混合动力和电动车在过去一年内销售。虽然大多数人都认为零排放车辆有利于环境和全球可持续发展,但对这些车辆的维护要求知之甚少。本最佳实践聚焦文章由National RTAP、共享移动中心(SUMC)和交通工作队中心(TWC)共同准备,提供了成功将这些车辆纳入运营的交通机构的推荐实践和案例研究。
挑战和解决方案
虽然电力和电池驱动的车辆并不新鲜(电动无轨电车早在20世纪就问世,而汽车在20世纪开始普遍使用电池),但现代ZEB依赖于电池充电基础设施来保持运行。ZEB主要由两种推进方式构成。BEB需要铁路或车库充电设备,而燃料电池公交车(FCB)通常需要基础设施来储存和分配液态氢。这两者都面临着独特的挑战。本节提供了主要针对BEB的推荐解决方案。
挑战 推荐实践
某些BEB可能存在续航限制 培训驾驶员高效操作并最大限度地利用回收功能。
车辆可以在机构基地过夜充电,或根据需要白天缓慢充电以获取所需的续航。
可以在路线旁设置专用充电站以实现快速充电。
如有可能,调整路线以便于使用现有充电站。
在可能的情况下,添加额外电池以提高整体续航能力和范围。
车辆可以配备更多电池以实现更长的续航,但此解决方案会增加车辆的重量。
技术总是在进步,因此在更换电池时要寻找续航较长的电池。
电池寿命存在制造商差异 考虑无线充电和/或热管理充电软件。
寻找长期电池保修,允许制造商培训的合格技术人员进行维护和修理,以便相关部门获得赔偿。
充电站需要维护 制造商必须培训交通部门工作人员以维护和修理充电设备。
模块化充电设备可以使维护和修理更加高效。
建立明确的维护实践,确定哪些技术人员将负责。
员工安全考量 技术人员在进行任何维护之前,必须根据制造商的程序禁用高压(HV)系统。
使用具有绝缘特性的个人防护设备(PPE)可让技术人员安全地进行维护。
机构必须购买足够的PPE,并为维护和修理ZEB的工作人员提供使用培训。
高电压配件以此标识。高电压电缆为亮橙色,便于识别。
BEB应包括高压断开装置。
电气火灾或其他损害的潜在风险 许多制造商通过美国国家消防协会(NFPA)提供紧急响应指南。
针对热失控事件为第一和第二响应者提供培训。
电池处理、存储和处置的特殊要求 制造商必须培训交通部门工作人员安全处理和存储电池。
不再适合电动汽车的电池可以被回收供其他用途(某些回收设施接受)。
高电压组件及连接可能损坏 根据需要更换。
培训员工在维护检查时识别故障迹象。
熟悉原设备制造商(OEM)的维护间隔、维修和诊断程序及特殊工具。
天气对车辆续航的影响:恶劣天气(极度高温或低温等)会影响电池的运行。例如,气温为20°F时,续航可能减少10-12%。到了95°F时,车内开启空调可能使续航减少17%。
培训驾驶员获取最大电池续航和使用寿命。
在服务前,使车辆预热或预冷,连接好供电以降低电池电量的影响。
规划服务时需考虑在极冷或炎热天气下的续航变化,并包括相应的应急车辆。
充电设备需要额外空间 将充电设备按层、悬挂或安装在车库或维护设施内。
探索采用模块化充电设备,如具备多个分配器的兆瓦充电器。
教育与培训
根据由交通与环境中心开展的TCRP的《电池电动公交车实践现状调查》,大多数交通机构在内部进行电动汽车维护,其次是由原制造商进行维护,提供此服务的代理商相对较少。
根据基础设施投资与就业法案第XXX条款规定,所有零排放车辆相关的拨款中,必须使用5%来资助劳动力发展培训,包括注册学徒及其他劳资管理培训计划。这适用于低或无排放(Low-No)公交项目和公交及公交设施拨款。联邦运输管理局(FTA)2023财年评选的低-无排放公交项目的接受者均包括电动车队维护和管理的劳动力发展与培训。
交通机构的工作人员需要接受电动公交车独特功能的预检测和后检、紧急程序及预防性维护培训。驾驶员也需学习如何阅读和理解诊断系统,何时联系调度以获得进一步协助。
同时,培训还应涵盖按照适用情况进行路上的充电程序。维护人员和紧急响应人员需全面了解基础电气系统,以便转向高压应用,并具备阅读电气原理图及诊断和修理零排放车辆系统的能力。
FTA资助的交通工作队中心(TWC)通过国际交通学习中心提供技术援助,帮助交通机构规划和实施新的劳动力发展计划,包括零排放车辆培训。TWC创建了一系列资源,为前线ZEB技术人员提供培训支持。
其他FTA资助单位包括由SunLine Transit Agency主办的西海岸零排放技术卓越中心(CoEZET)。CoEZET是公共和私营组织之间的合作,包括交通机构、大学、私营行业和政府部门,专注于电动公交车维修培训。中心还获得专项资金用于建立一个专用的零排放维护设施,展示维护零排放车队所需的各种诊断工具。
培训课程包括国际汽车工程师学会(SAE)的混合动力和电动汽车工程学院以及AC Transit的ZEB大学。随着越来越多ZEB的使用,预计将有更多的培训课程可以在不同的组织中获取。
案例研究
案例研究:Fresno County Rural Transit Agency
Fresno County Rural Transit Agency (FCRTA)成立于XX年,现服务于加州Fresno County内13个城市和39个无居民社区,总人口约40万人。在其122辆车中,有46辆(超过三分之一)是电动的。They started their transition to electric vehicles in 2017 and were one of the trailblazers adopting the new technology when California mandated the transition to all-electric transit statewide by 2030. They chose to purchase their vehicles from different manufacturers based on agency services provided。其乘客车队目前包括18辆Chevy Bolts、6辆电动面包车,以及多辆电动30英尺、35英尺和40英尺的公交车。
FCRTA的总经理Moses Stites认为,电动汽车通常不需要大量维护,但他清楚在转型过程中将面临准备挑战和一些不可预见的事件。FCRTA与车辆制造商和电力公司紧密合作,以最大限度地提高生产力并减少干扰。实例包括事先获得制造商对充电站安装的预授权(这需要现场访问)、与太平洋煤气与电力公司(PG&E)进行主动规划以应对野火的可能性,以及与一位制造商协作处理首次电池召回后更换电池的问题。即插即用的电路可能会过时并需召回;交通管理者应尽量推动制造商进行召回,因为供应商并不会自动发布此信息。交通机构还需计划在紧急情况下切断电力供应。即使在事故后将车辆送至碰撞修理厂的问题也会因为电池的风险而变得复杂。
FCRTA依靠公交车制造商的专家来培训其维修人员。培训师们为期五天到现场提供技术支持,确保在保修期间报告现场探访。斯泰茨表示,“某些供应商在培训和支持方面表现较为出色。”
该机构获得了补助资金,并利用本地措施C资金建设新的运营维护设施,该设施将配备新型创新的太阳能微电网充电基础设施。他们与可负担得起的住房组织合作,研究诸如停车场上设置太阳能电池板、背靠自发电电池后备等解决方案,以查看这些技术如何应用于公共交通。他们还将在新的维护设施中安装感应充电装置,以对不需要插头的公交车进行充电。
FCRTA还获得了来自加州交通部的电网分析研究项目的资助。他们发布的电网分析研究内容识别了日益增加的电气化对电网系统的影响及FCRTA面对的乡村社区在运营中遇到的独特挑战。其中一些路线单程超过50英里,这将对电网造成挑战,该研究为充电基础设施如何受到利用提供了路线图。
斯泰茨使用“续航焦虑”这个流行词,鼓励负责电动汽车的人士成为“电动汽车医生”,并消除团队中这种可预防的恐惧。例如,他建议驾驶员在充电时保持一半左右的电量,切勿低于四分之一的电量。“虽然这不是一条轻松的道路,但随着时间的推移,你会慢慢适应,在积极的计划下,你可以把转向电动车带来的收益再投入到运营中,实现双赢。”
If you want to learn more, please visit our website Shenzhen Dongfeng.
案例研究:Mountain Rides Transportation Authority
Mountain Rides Transportation Authority (MRTA)成立在爱达荷州的日落谷,是一个小型乡村交通机构(FTA农村地区拨款的固定受益者),每年提供约500,000次乘车服务。Mountain Rides根据四个城市和布莱恩县之间的联合协议运营,提供免费的公共交通巴士、通勤巴士、无紧急医疗运输、需求响应服务和面向游客的固定路线服务。在24辆重型公交车中,Mountain Rides有四辆电动汽车,预计到2023年将拥有16辆并计划在2030年之前实现零排放。
在购入电动公交车之前,Mountain Rides就已经预备了相关的维护工作,这为他们的顺利落地提供了帮助。MRTA的领导层开展了变革管理过程,以通知所有员工即将到来的变化。该机构购买了New Flyer的车辆,并与制造商建立了良好的长期合作关系。制造商派遣培训师到设施,为维护及设施经理Carlos Tellez和他的五人团队提供一整周的培训,班次设置为每半天。维护人员、技术人员和驾驶员均在实际公交车上接受培训。此后,机构还计划雇佣一位专注于电动汽车的技术人员。山谷的交通运营总监Jamie Canfield利用来自New Flyer的报告进行每日驾驶员表现监控,为操作员提供有关他们的再生和整体表现的近实时反馈。
严寒的天气是爱达荷州这家交通管理局面临的最大挑战。有一次当天的平均气温为零下5度华氏,驾驶员通过密切关注电池电量,及时将公交车送回车库。培训内容包括如何在不同情况下关注安全充电水平。由于Mountain Rides的驾驶员非常关心他们的公交车,他们一直在“拥有、呵护并追求电动汽车的最佳性能,”总监Wally Morgus说道。Mountain Rides毫不犹豫地决定不购买热能强ass推的电池,因为他们希望始终保持电力供给。
资产与规划总监Ben Varner认为预防性维护是保持车队安全和高效的关键。维护团队遵循制造商建议进行每季度的维护检查和不同周期的服务,如每6000英里。同时,该团队还使用制造商的报告系统来辅助预防性维护,以避免潜在的电池耗尽情况。在电动汽车过渡初期,驾驶员曾担心电池电量过低,并将公交车带入车库,报告显示电池电量正好够用,成为一次可供驾驶员和所有驾驶员学习的教学时刻。Varner强调,与当地电力公司的密切关系是至关重要的,“合作是关键。”
Mountain Rides因其创新的电动汽车维护策略而闻名,为新车队提供了许多机会。由于电池安装在公交车的顶端,他们购买了特殊的脚手架,以便于维护人员轻松安全地接触这些设备。
案例研究:SporTran
交通工作队中心(TWC)提供了此案例研究。SporTran是路易斯安那州北部一个城市——什里夫波特的公共交通机构。2020年,在获得FTA低排放或零排放车辆部署资助后,SporTran踏上了向现有的压缩天然气(CNG)公交车添加五辆BEB的采购过程。该机构认为其成功转型得益于多种因素,包括吸取早期CNG公交车采购过程中的教训;记录每个阶段和每个维护问题;这些经验使得在与ATU Local 558及ZEB供应商的紧密合作中推进此转型过程。
具有公交运营和维护专业知识的一线工人和管理人员从一开始就参与了这一过程。他们在与供应商Proterra的首次小组会议中参与,确保提出重要问题并获得回答,确保在最终采购协议中包含关键要素。根据采购协议,Proterra提供了一名技术员到现场,并在为期两年的保修期内对SporTran技术人员提供协助,解决特定于BEB的各种问题。
安全是早期讨论和培训的关键方面。除劳工和管理安全专家外,SporTran还邀请当地公用事业公司和消防部门,确保他们了解此次转型并共同解决高压安全问题。SporTran的员工,ATU Local 558的成员,当前在场地进行BEB维护并维护充电设备。由于与新车队相关的附加电气/电子技术要求,该机构正在与当地社区大学合作开设基础电气和电子技课程,帮助技术人员提升能力。
SporTran的总经理Washington强调集体努力对于ZEB的过渡是至关重要的。他表示,此次转型成功在于大家的共同努力。
许多乡村地区正在寻求电力合作社来协调其电动汽车计划。合作社可以同时为多个人农社区服务。像国家农村电气合作协会和电动汽车联盟这样的组织可以提供有关电力合作社的信息。
FCRTA(见上文中的案例研究)希望与所有能从中受益的人分享他们的经验教训和最佳实践,并公开发布诸如电网分析研究等文档。总经理Moses Stites和运营经理Janelle Del Campo欢迎其他机构在电动汽车方面提出问题。该机构还协调与Fresno县13个公路维护站的合作,安装充电器,并与当地执法机构和应急响应者合作,协调应对灾难事件(包括恐怖主义)的培训。
在沙斯塔地区交通机构的项目工作中,他们的计划中包括考虑与当地或区域院校在替代燃料、混合动力或电动汽车维护方面的合作机会。
机构在参与低-无排放拨款计划时,必须提交零排放车队过渡计划。该计划应详细说明过渡将对现有前线工作队的影响,包括对在职维护工的培训计划。
在请求提案和合同中,规定制造商将培训机构人员的相关条款是明智的。
提供零排放公交车的培训:推荐扩展RFP文本
提供关于此主题的详细信息。
制造商有责任确保一线机构人员进行安全维护培训。
在招聘时,优先考虑具有电气技能、执照和/或认证的个人。
培训公交驾驶员为自己车辆进行车库和沿路充电。
车辆不需要专用充电器,可以制定计划让多辆车共享同一充电器;在电价较低时充电尤为可行。
探索与公用事业公司协商的固定低价方案。
尽可能优先考虑向同一制造商购买公交车和充电基础设施。
确认电池保修条款。与制造商和机构维护人员合作,确定适合自己机构的最佳保修条款。
保持必要的备用零件库存,以供紧急情况之用。
考虑允许使用私有车辆的BEB驾驶员在夜间家里充电,以利用较低的夜间电价,根据可行性安装充电基础设施并进行补偿。
定期测试电池容量。
如果机构能够自动化其公交车场并在公交车上安装相应软件(部分车辆随附此功能),则可以定期自动调度公交车前往上方的充电站。
提前规划可能需要购买新充电器或其他设备来应对电网基础设施变化。探索模块化充电基础设施,这可能使机构能够通过适当的设备扩展充电能力。尽早规划更换或升级充电基础设施的需求。
如果公交车长时间未使用,电池可能仍会失去电量,重要的是定期检查电量水平(在未使用时保持25% - 75%的电量)。
尽量在阴凉、气候控制的环境中存放电池电动公交车和电池,通常温度范围为40-86华氏度。
培训驾驶员学习节能驾驶行为。驾驶员应了解电动汽车与内燃机(ICE)车辆之间的差异。应介绍再生刹车的概念及如何通过规划行驶停靠来最大化再生;同时应针对电动汽车和内燃机车辆加速或保持速度时的能耗差异进行介绍。
以下是福特Pro EV产品营销经理Andrew Walker在《如何改善电动汽车低温运行性能》中发表的提示(见进一步信息部分):
尽可能以适中的速度行驶。
使用“省电”或“L”驾驶模式以便在允许的情况下帮助回收更多电力。
避免剧烈加速和刹车,以最大限度地提高电池续航。
在运行加热或空调时保持车窗和车门密闭,以节省能耗。
如果车辆上盖有积雪,通过远程启动或规划预热来融化雪,并在驾驶前将任何剩余积雪清除,以消除额外重量和阻力。
致谢
National RTAP非常感谢以下人士的贡献和审核:Douglas Nevins, 研究员,James Hall, 项目经理,技术培训, John Schiavone, 项目主任, Xinge Wang, 副主任, Jack Clark, 执行主任, 交通工作队中心; Moses Stites, 总经理, 及 Janelle Del Campo, 运营经理, Fresno County Rural Transit Agency (FCRTA); Wally Morgus, 执行主任, Carlos Tellez, 维护经理, 及 Ben Varner, 资产与规划主任, Mountain Rides Transportation Authority; Shauna Miller, RTAP项目经理, 爱达荷州运输部。
进一步信息
想要获取更多信息,请访问2T Pure Electric Road Maintenance Truck。
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