公路運輸是全球經(jīng)濟的支柱之一?？ㄜ噷⑹澄?、物資、材料和許多其他貨物運送到任何可以想象的地方。盡管中型和重型卡車數(shù)量僅占全球汽車總量的4%，但它們占公路運輸二氧化碳排放量的40%，是實現(xiàn)脫碳目標(biāo)必須解決的溫室氣體主要排放源之一。

在歐洲，卡車的二氧化碳減排目標(biāo)：與2020年相比，2030年減排達(dá)到45%，2040年減排達(dá)到90%，這對該行業(yè)來說是一個陡峭的曲線。在應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的各種技術(shù)中，電氣化將發(fā)揮主導(dǎo)作用，并且已經(jīng)在乘用車技術(shù)上取得了快速發(fā)展。因此，主要的卡車制造商正在逐步轉(zhuǎn)向電動卡車，這需要充電設(shè)施的配套支持，特別是應(yīng)用于長途運輸?shù)某潆娫O(shè)施。

自2024年起，根據(jù)《替代燃料基礎(chǔ)設(shè)施條例》（AFIR）啟動的部署策略，整個歐洲都發(fā)布了招標(biāo)書，以確保充電設(shè)施能夠有效地支持電動卡車在道路上的推廣。這有助于貨運公司和物流公司能夠更容易地過渡到電動卡車。亞馬遜在今年年初率先宣布為其歐洲車隊配備200多輛長途電動卡車，此前它已經(jīng)為其北美車隊配備了用于最后一英里交付的電動卡車。在不久的將來，此類行為可能會大規(guī)模被效仿。

重型車輛電氣化戰(zhàn)略的成功將取決于多種因素，如電動卡車的總持有成本、沿行駛路線安裝足夠的大功率充電設(shè)施、可負(fù)擔(dān)的充電成本以及電動卡車重量限制的演變。后者由歐盟委員會在審查《重量和尺寸指令》（W&D）時提出，與柴油卡車相比，為了承載更大容量的電池，將電動卡車重量限額提高2至4噸。在這個充滿挑戰(zhàn)的過渡階段，行業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)和政策制定者之間必須進(jìn)行強有力的持續(xù)合作，這一點至關(guān)重要。

電動卡車充電

隨著電動卡車發(fā)展速度的加快，需要為不同的用戶量身定制合適的充電設(shè)施。由于電動卡車的電池容量非常大——梅賽德斯eActros的電池容量為600kWh，大約是電動乘用車電池容量的十倍——電動卡車主要需要直流充電來提高充電功率，以確保更短的充電時間（圖1）。相比之下，電動乘用車同時依賴交流和直流充電。

圖1：交流和直流充電的平均時間

充電時間取決于應(yīng)用場景，因為在停車場或目的地充電允許花費的時間比途中充電長得多（圖2）。在夜間充電的停車場，電動卡車可能要花6到8個小時來充電，200-400kW的充電功率就足夠了。為此，乘用車使用的已經(jīng)經(jīng)過驗證的CCS充電系統(tǒng)是適用的。在這里，多個CCS充電樁可以共享電力，這將是平衡和管理多輛電動卡車充電以及優(yōu)化整體充電成本的重要因素。

圖2：電動卡車的典型長途旅行

然而，途中充電站的應(yīng)用更具挑戰(zhàn)性。歐盟要求卡車司機每4.5小時休息一次，每次至少45分鐘，作為給電動卡車充電的可用時間。為了快速為電動卡車的大型電池充電，需要1MW以上的兆瓦級充電系統(tǒng)（MCS）。但這給充電技術(shù)和電網(wǎng)帶來了更多挑戰(zhàn)，其中包括充電技術(shù)中的發(fā)熱管理和電力需求的峰值管理。

一個典型的電動卡車充電站提供2MW至8MW的功率，有多個充電樁，包括CCS和MCS類型（圖3）。與停車場充電一樣，途中充電站將使用功率共享。通過動態(tài)功率共享，充電站可以根據(jù)充電車輛數(shù)量和所需服務(wù)調(diào)整輸送到每輛車的電力。這將平衡可用充電樁的總數(shù)和可用的總充電功率，以提升充電站的運行效率。例如，一個充電站可以提供多個MCS和CCS充電樁，但只有連接了給定數(shù)量的電力卡車，充電站才能滿功率運行。

圖3：一個包含多個充電樁的電動卡車充電站

電動卡車充電的電量計量方案

對于所有充電時段（以千瓦時為單位），用戶必須確信電動卡車使用的電力得到了準(zhǔn)確的測量和計費。電量計量為終端用戶和第三方（如電動卡車車主和充電設(shè)施運營商）提供了公平和透明的保障。對于總持有成本特別敏感的電動卡車，準(zhǔn)確計量的千瓦時計費在支持向電氣化過渡方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

快速充電樁中的直流電量計量準(zhǔn)確測量消耗的電能，符合法律法規(guī)。這些充電系統(tǒng)會扣除額外的電量損耗，如充電電纜產(chǎn)生的電量損耗不應(yīng)該由用戶負(fù)擔(dān)，電表會扣除這部分損耗。電量計費點位于電動卡車充電入口處。

電量計量的法定計量在這里至關(guān)重要，因為它保證了精度，并保護最終用戶免受電量計費中的潛在差異。歐洲制定了多年的法規(guī)，如德國的Eichlecht法規(guī)、法國的LNE法規(guī)，以及歐洲范圍內(nèi)的測量儀器指令（MID 2014/32/EU）。北美緊隨其后，有加州/國家型式評定程序（CTEP/NTEP）等。

利用LEM的專業(yè)知識

LEM憑借其在電量測量領(lǐng)域50多年的專業(yè)知識和傳統(tǒng)，在電動汽車充電和電量計量領(lǐng)域享有盛譽。當(dāng)電動汽車充電行業(yè)處于起步階段時，LEM調(diào)研并確定了新興的應(yīng)用需求，使其成為充電計量領(lǐng)域值得信賴和認(rèn)可的合作伙伴，也是第一家開發(fā)適用于符合歐洲和北美所有法規(guī)的快速充電站的直流計費表的公司。LEM還與幾個主要利益相關(guān)者就測試和認(rèn)證建立了牢固的關(guān)系，以便在多個地區(qū)以同質(zhì)的產(chǎn)品順利應(yīng)用于充電設(shè)施。

通過與監(jiān)管機構(gòu)和快速充電樁制造商密切合作，LEM在推進(jìn)直流電量計量方面發(fā)揮了主導(dǎo)作用。它率先獲得德國Eichlecht，法國LNE以及歐盟MID等市場校準(zhǔn)法的認(rèn)證。此外，其產(chǎn)品組合能夠快速響應(yīng)北美市場的需求，為直流充電樁生產(chǎn)商提供符合CTEP/NTEP認(rèn)證要求的高性能直流電表。

LEM的直流計費表DCBM系列產(chǎn)品旨在簡化電表集成到充電樁的過程，為直流快速充電和直流目標(biāo)充電系統(tǒng)提供解決方案。LEM的DCBM 400/600和DCBM 100產(chǎn)品具有精確計量和監(jiān)控功能。實時數(shù)據(jù)、電量和法律規(guī)定的數(shù)據(jù)會顯示給最終用戶，并通過一套清晰全面的通信接口與充電樁控制器通信。DCBM適用于任何提供高達(dá)600A和1000V DC充電能力的充電樁，可確保安全通信、準(zhǔn)確計費、與后端系統(tǒng)方便連接以及符合計量法規(guī)的更快認(rèn)證過程。

除了Eichlecht和2014/32/EU MID指令、法國法規(guī)LEN外，LEM的DCBM還符合EN 50470-1:2006、EN 50470-3:2006、PTB-A 50.7、PTB-B 20.1、CISPR32 B類電磁兼容、IEC 61000-6-2:2016、IEC 61000-6-3:2016、UL 61010-1、CAN/CSA-C22.2 No.61010-1和UL94-V0，這使得DCBM獲得了在歐洲和北美使用的認(rèn)證。LEM的DCBM電表已經(jīng)在歐洲廣泛安裝，在那里它們在直流充電中起著至關(guān)重要的作用。

電動卡車的未來之路

如前所述，電動卡車充電設(shè)施需要獨特的規(guī)格，從停車場到途中充電，多個CCS和MCS充電系統(tǒng)共享電力，以高效、安全和經(jīng)濟高效的方式滿足每個用戶的需求。高精度的測量在這里起著至關(guān)重要的作用，因為它與電動卡車行業(yè)的運行成本直接相關(guān)；在高功率充電的苛刻條件下，測量精度的任何偏差都會影響計費電量成本。

LEM正在不斷擴大其產(chǎn)品組合，以支持電動卡車充電設(shè)施的發(fā)展。例如，直流計量解決方案將繼續(xù)適應(yīng)停車場充電的具體需求，如為架空充電設(shè)計的通信電纜。這使得計量傳感器可以安裝在遠(yuǎn)程的架空系統(tǒng)中，但電表顯示單元仍然安裝在充電槍旁邊，客戶可以看到上面的數(shù)據(jù)。該解決方案適用于新項目和改造項目安裝。

LEM正在開發(fā)新一代模塊化電表產(chǎn)品，電流額定值為1500A，工作溫度范圍廣（-40°C至+85°C），非常適合MCS應(yīng)用。這確保了提供CCS和MCS充電樁的充電系統(tǒng)可以在任何操作條件下從這種苛刻應(yīng)用所需的可信、可靠和高質(zhì)量的電量計量中受益。

新的產(chǎn)品組合將提供完整的電量計量和監(jiān)測服務(wù)，包括經(jīng)過簽名和認(rèn)證的數(shù)據(jù)、溫度測量等實時數(shù)據(jù)，以及通過遠(yuǎn)程軟件進(jìn)行電表維護。LEM的新產(chǎn)品組合將為電動卡車充電站提供值得信賴和強大的電量計量和監(jiān)控解決方案，確保最終用戶和充電站運營商享受符合法規(guī)要求的計量服務(wù)。

長途運輸脫碳之路剛剛開始

通往長途運輸脫碳和向電動卡車過渡的旅程才剛剛開始，但測量的準(zhǔn)確性和部署充電解決方案的穩(wěn)健性在一開始就至關(guān)重要，是重型車輛和電動卡車成功實施可靠的直流快速充電、實現(xiàn)長途運輸、解決行業(yè)排放問題的重要保障。電量計量是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它能確保對充電成本的可靠控制。只有采用最穩(wěn)健、經(jīng)過驗證和認(rèn)證的解決方案，運營商才能擴展充電設(shè)施，為未來奠定基礎(chǔ)。