摘要：公路運輸對全球經(jīng)濟至關(guān)重要，但卡車(chē)運輸產(chǎn)生的二氧化碳排放量占比較高，成為脫碳重點(diǎn)。歐洲為卡車(chē)設定了嚴格的減排目標，電氣化成為主要解決方案，促使主要制造商轉向電動(dòng)卡車(chē)，這需要配套充電設施支持，特別是長(cháng)途運輸充電設施。自2024年起，歐洲啟動(dòng)充電設施部署策略，亞馬遜等公司已率先采用電動(dòng)卡車(chē)，未來(lái)此類(lèi)行為或大規模普及。電動(dòng)卡車(chē)充電需考慮總持有成本、充電設施安裝、充電成本及重量限制等因素。其電池容量大，主要依賴(lài)直流充電，不同應用場(chǎng)景對充電技術(shù)和功率要求不同，途中充電站需兆瓦級充電系統，帶來(lái)技術(shù)和電網(wǎng)挑戰。電量計量對確保用戶(hù)電力使用準確測量和計費至關(guān)重要。LEM作為電量測量領(lǐng)域的專(zhuān)注者，其直流計費表DCBM系列產(chǎn)品旨在簡(jiǎn)化電表集成到充電樁的過(guò)程，為直流快速充電和直流目標充電系統提供解決方案。LEM電動(dòng)汽車(chē)充電和計量全球產(chǎn)品經(jīng)理Florent Balboni詳細介紹了電動(dòng)卡車(chē)充電的挑戰以及對準確電量計量的需求。

關(guān)鍵詞：脫碳；電動(dòng)卡車(chē)充電；電量計量；萊姆電子；直流計費表

公路運輸是全球經(jīng)濟的支柱之一?？ㄜ?chē)將食物、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(chē)數量?jì)H占全球汽車(chē)總量的4%，但它們占公路運輸二氧化碳排放量的40%，是實(shí)現脫碳目標必須解決的溫室氣體主要排放源之一。

在歐洲，卡車(chē)的二氧化碳減排目標：與2020年相比，2030年減排達到45%，2040年減排達到90%，這對該行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)陡峭的曲線(xiàn)。在應對這一挑戰的各種技術(shù)中，電氣化將發(fā)揮主導作用，并且已經(jīng)在乘用車(chē)技術(shù)上取得了快速發(fā)展。因此，主要的卡車(chē)制造商正在逐步轉向電動(dòng)卡車(chē)，這需要充電設施的配套支持，特別是應用于長(cháng)途運輸的充電設施。

自2024年起，根據《替代燃料基礎設施條例》（AFIR）啟動(dòng)的部署策略，整個(gè)歐洲都發(fā)布了招標書(shū)，以確保充電設施能夠有效地支持電動(dòng)卡車(chē)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(guò)渡到電動(dòng)卡車(chē)。亞馬遜在今年年初率先宣布為其歐洲車(chē)隊配備200多輛長(cháng)途電動(dòng)卡車(chē)，此前它已經(jīng)為其北美車(chē)隊配備了用于最后一英里交付的電動(dòng)卡車(chē)。在不久的將來(lái)，此類(lèi)行為可能會(huì )大規模被效仿。

重型車(chē)輛電氣化戰略的成功將取決于多種因素，如電動(dòng)卡車(chē)的總持有成本、沿行駛路線(xiàn)安裝足夠的大功率充電設施、可負擔的充電成本以及電動(dòng)卡車(chē)重量限制的演變。后者由歐盟委員會(huì )在審查《重量和尺寸指令》（W&D）時(shí)提出，與柴油卡車(chē)相比，為了承載更大容量的電池，將電動(dòng)卡車(chē)重量限額提高2至4噸。在這個(gè)充滿(mǎn)挑戰的過(guò)渡階段，行業(yè)、標準化機構和政策制定者之間必須進(jìn)行強有力的持續合作，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

電動(dòng)卡車(chē)充電

隨著(zhù)電動(dòng)卡車(chē)發(fā)展速度的加快，需要為不同的用戶(hù)量身定制合適的充電設施。由于電動(dòng)卡車(chē)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(dòng)乘用車(chē)電池容量的十倍——電動(dòng)卡車(chē)主要需要直流充電來(lái)提高充電功率，以確保更短的充電時(shí)間（圖1）。相比之下，電動(dòng)乘用車(chē)同時(shí)依賴(lài)交流和直流充電。

圖1：交流和直流充電的平均時(shí)間 

充電時(shí)間取決于應用場(chǎng)景，因為在停車(chē)場(chǎng)或目的地充電允許花費的時(shí)間比途中充電長(cháng)得多（圖2）。在夜間充電的停車(chē)場(chǎng)，電動(dòng)卡車(chē)可能要花6到8個(gè)小時(shí)來(lái)充電，200-400kW的充電功率就足夠了。為此，乘用車(chē)使用的已經(jīng)經(jīng)過(guò)驗證的CCS充電系統是適用的。在這里，多個(gè)CCS充電樁可以共享電力，這將是平衡和管理多輛電動(dòng)卡車(chē)充電以及優(yōu)化整體充電成本的重要因素。

圖2：電動(dòng)卡車(chē)的典型長(cháng)途旅行 

然而，途中充電站的應用更具挑戰性。歐盟要求卡車(chē)司機每4.5小時(shí)休息一次，每次至少45分鐘，作為給電動(dòng)卡車(chē)充電的可用時(shí)間。為了快速為電動(dòng)卡車(chē)的大型電池充電，需要1MW以上的兆瓦級充電系統（MCS）。但這給充電技術(shù)和電網(wǎng)帶來(lái)了更多挑戰，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(gè)典型的電動(dòng)卡車(chē)充電站提供2MW至8MW的功率，有多個(gè)充電樁，包括CCS和MCS類(lèi)型（圖3）。與停車(chē)場(chǎng)充電一樣，途中充電站將使用功率共享。通過(guò)動(dòng)態(tài)功率共享，充電站可以根據充電車(chē)輛數量和所需服務(wù)調整輸送到每輛車(chē)的電力。這將平衡可用充電樁的總數和可用的總充電功率，以提升充電站的運行效率。例如，一個(gè)充電站可以提供多個(gè)MCS和CCS充電樁，但只有連接了給定數量的電力卡車(chē)，充電站才能滿(mǎn)功率運行。

圖3：一個(gè)包含多個(gè)充電樁的電動(dòng)卡車(chē)充電站

電動(dòng)卡車(chē)充電的電量計量方案

對于所有充電時(shí)段（以千瓦時(shí)為單位），用戶(hù)必須確信電動(dòng)卡車(chē)使用的電力得到了準確的測量和計費。電量計量為終端用戶(hù)和第三方（如電動(dòng)卡車(chē)車(chē)主和充電設施運營(yíng)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(dòng)卡車(chē)，準確計量的千瓦時(shí)計費在支持向電氣化過(guò)渡方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。

快速充電樁中的直流電量計量準確測量消耗的電能，符合法律法規。這些充電系統會(huì )扣除額外的電量損耗，如充電電纜產(chǎn)生的電量損耗不應該由用戶(hù)負擔，電表會(huì )扣除這部分損耗。電量計費點(diǎn)位于電動(dòng)卡車(chē)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(hù)免受電量計費中的潛在差異。歐洲制定了多年的法規，如德國的Eichlecht法規、法國的LNE法規，以及歐洲范圍內的測量?jì)x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(zhuān)業(yè)知識

LEM憑借其在電量測量領(lǐng)域50多年的專(zhuān)業(yè)知識和傳統，在電動(dòng)汽車(chē)充電和電量計量領(lǐng)域享有盛譽(yù)。當電動(dòng)汽車(chē)充電行業(yè)處于起步階段時(shí)，LEM調研并確定了新興的應用需求，使其成為充電計量領(lǐng)域值得信賴(lài)和認可的合作伙伴，也是第一家開(kāi)發(fā)適用于符合歐洲和北美所有法規的快速充電站的直流計費表的公司。LEM還與幾個(gè)主要利益相關(guān)者就測試和認證建立了牢固的關(guān)系，以便在多個(gè)地區以同質(zhì)的產(chǎn)品順利應用于充電設施。

通過(guò)與監管機構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)揮了主導作用。它率先獲得德國Eichlecht，法國LNE以及歐盟MID等市場(chǎng)校準法的認證。此外，其產(chǎn)品組合能夠快速響應北美市場(chǎng)的需求，為直流充電樁生產(chǎn)商提供符合CTEP/NTEP認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(jiǎn)化電表集成到充電樁的過(guò)程，為直流快速充電和直流目標充電系統提供解決方案。LEM的DCBM 400/600和DCBM 100產(chǎn)品具有精確計量和監控功能。實(shí)時(shí)數據、電量和法律規定的數據會(huì )顯示給最終用戶(hù)，并通過(guò)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600A和1000V DC充電能力的充電樁，可確保安全通信、準確計費、與后端系統方便連接以及符合計量法規的更快認證過(guò)程。

除了Eichlecht和2014/32/EU MID指令、法國法規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(lèi)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(zhù)至關(guān)重要的作用。

 電動(dòng)卡車(chē)的未來(lái)之路

如前所述，電動(dòng)卡車(chē)充電設施需要獨特的規格，從停車(chē)場(chǎng)到途中充電，多個(gè)CCS和MCS充電系統共享電力，以高效、安全和經(jīng)濟高效的方式滿(mǎn)足每個(gè)用戶(hù)的需求。高精度的測量在這里起著(zhù)至關(guān)重要的作用，因為它與電動(dòng)卡車(chē)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(huì )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(dòng)卡車(chē)充電設施的發(fā)展。例如，直流計量解決方案將繼續適應停車(chē)場(chǎng)充電的具體需求，如為架空充電設計的通信電纜。這使得計量傳感器可以安裝在遠程的架空系統中，但電表顯示單元仍然安裝在充電槍旁邊，客戶(hù)可以看到上面的數據。該解決方案適用于新項目和改造項目安裝。

LEM正在開(kāi)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應用。這確保了提供CCS和MCS充電樁的充電系統可以在任何操作條件下從這種苛刻應用所需的可信、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測服務(wù)，包括經(jīng)過(guò)簽名和認證的數據、溫度測量等實(shí)時(shí)數據，以及通過(guò)遠程軟件進(jìn)行電表維護。LEM的新產(chǎn)品組合將為電動(dòng)卡車(chē)充電站提供值得信賴(lài)和強大的電量計量和監控解決方案，確保最終用戶(hù)和充電站運營(yíng)商享受符合法規要求的計量服務(wù)。

長(cháng)途運輸脫碳之路剛剛開(kāi)始

通往長(cháng)途運輸脫碳和向電動(dòng)卡車(chē)過(guò)渡的旅程才剛剛開(kāi)始，但測量的準確性和部署充電解決方案的穩健性在一開(kāi)始就至關(guān)重要，是重型車(chē)輛和電動(dòng)卡車(chē)成功實(shí)施可靠的直流快速充電、實(shí)現長(cháng)途運輸、解決行業(yè)排放問(wèn)題的重要保障。電量計量是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，它能確保對充電成本的可靠控制。只有采用最穩健、經(jīng)過(guò)驗證和認證的解決方案，運營(yíng)商才能擴展充電設施，為未來(lái)奠定基礎。