在现阶段“双碳”战略背景下,降碳已经成为各行各业的重点发展方向。而在公路运输领域,商用车的碳排放占据了汽车行业碳排放的56%。在商用车的细分市场中,重卡碳排放占比更是超过了84%。

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数据来源:商用车碳中和技术路线图1.0

在重卡市场中,牵引车凭借其高效的运输效率及广泛的运输场景成为了市场的主力车型。深入到其具体运营场景,更多的是覆盖城市群之间500-1500公里的中长途运输。在这一运营场景下,由于零碳排放的新能源牵引车续航里程短、补能时间长、配套基础设施不完善、自重大等多种痛点,传统燃料重卡仍然占据绝对主力地位,这也导致公路运输减碳进程相对缓慢。

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福田卡文汽车概念重卡车型Beacon

针对以上问题,福田卡文汽车结合纯电动和氢能技术路线特点以及国家能源战略,推出了面向新时代干线物流场景的新能源重卡概念车型Beacon,意图通过打造产品+生态的一体化解决方案,推动新能源重卡产品创新发展。

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首先,在整车架构方面,概念车型Beacon通过自研的底盘、车身架构打造了重卡新能源专属平台核心主体骨架,搭配福田卡文汽车自主可控的动力电池、氢燃料电池、储氢系统、智能驾驶等核心部件,构成包括纯电及氢能在内的能源生态及智能驾驶生态。

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底盘架构

在底盘架构方面,福田卡文汽车独创了跨平台,可拓展高级层的一体化底盘结构,可兼容纯电、气氢、液氢三种能源类型,同时驱动系统覆盖6x2/6x4两种驱动形式。概念车型的底盘采用了三段式设计,第一段作为驾驶区域,承载式车身与车架一体集成,提供了更加舒适的驾乘体验;第二段作为储能区,动力电池、储氢系统等储能装置与底盘高度集成,为长途驾驶提供足够的能量;第三段为驱动区,新一代高效的驱动桥与底盘高度集成,给整车提供强劲的动力。通过打造一体化的底盘架构,实现了零部件通用化率超过50%。

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隐藏式门把手

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电动折叠登车踏板

针对新能源重卡自重过大导致用户运输效率和收益下降的问题,全新推出的Beacon概念重卡通过驾驶室高强钢、复合材料的使用及集成式底盘的结构设计、氢电共平台以及电池框架和重量一体化的承载方式,实现了整车降重30%以上。

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整车电子电气架构

而在整车电子电气架构方面,Beacon概念重卡采用了商用车行业首创的“1 + 3 + 2”跨域融合架构。“1”代表着数据处理中心——DPU,“3”代表着整车预控、智能座舱域以及智能驾驶域,“2”代表着车身底盘区域控制,实现了整车集中控制、运输场景自适应持续学习。同时整车还通过采用商用车行业首创的CANFD和以太网的双主干网络,使得车内的通讯带宽提升4倍以上,大数据传输速率提高了百倍以上。满足L2智能驾驶需求的同时,提升了整车电控系统的安全性、稳定性和扩展性,使整车可根据使用场景和客户的需求进行定制化开发。

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面向干线物流运输场景,高能效、低能耗的纯电动重卡才会被市场欢迎。本次福田卡文推出的概念车型Beacon将搭载能量密度达到300Wh/kg的自研动力电池,同时采用标准的电池Pack设计,通过电池Pack的灵活组合,可以实现车辆电量的自由切换,满足短、中、长途运输的不同场景需求。而在电驱系统方面,概念车型将搭载平行轴驱动桥和轻量化高效同轴驱动桥,满足干线物流不同细分场景的使用需求。可根据工况自适应调节的算法控制,降低整车能耗,帮助用户降低使用成本。

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除了纯电重卡平台,全新的概念重卡Beacon还支持氢能平台。

Beacon将搭载福田卡文汽车首创的大功率、高效率、长寿命的金属板自增湿燃料电池系统。发动机额定功率300kW,热效率可达63%,覆盖了大部分运输场景。储氢系统方面则采用了自主集成的IV型高压储氢瓶系统,重量降低20%,储氢密度达到6wt%以上,循环寿命超11000次,可以覆盖车辆的全生命使用周期。而在储氢方面,福田卡文汽车则开发出了航天级的车载液氢系统,日蒸发率低于4%,储氢密度高于10wt%,氢气加注时间可缩短至10-15min。真正解决了车载储氢量的不足以及加氢速率慢的问题,为未来气氢及液氢的成熟使用提供了明确的发展方向。

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概念重卡Beacon的内饰设计

而在车辆的内外饰及智能配置方面,整车造型融合仿生学及空气动力学进行设计,使其获得了极致的风阻系数。驾驶室内部遵循人体工程学设计,保留了主副驾双座的布局,在后卧铺区域布置了可拓展的卧铺及娱乐空间,满足了用户未来对于智能座舱的需求。

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不难看出,此次福田卡文汽车推出的概念重卡Beacon,直观地体现出新能源重卡的未来技术发展趋势:一是通过开发一个平台兼容多种技术路线,实现对更多细分场景的覆盖;二是通过轻量化及模块化设计,在降低整车重量的同时实现更高的零部件通用化率;三是将电动化与智能化同步发展,提升车辆控制系统的安全、稳定、可拓展、可集中控制以及可场景自适应学习能力。