位于加利福尼亚的食品服务公司Cerenzia Foods的总裁Frank Annunziato,在购买了一台新的Thermo King T-890运输冷藏单元(TRU)后,对获得CARB认证的太阳能技术公司Westhill Innovation产生了疑问,于是他打电话向加州空气资源委员会(CARB)寻求帮助,但接电话的人却对此一无所知。
对于那些热衷于采用环保冷藏设备的用户来说,这显然是个问题,尤其是那些希望遵守加州空气资源委员会(CARB)零排放卡车TRU规定的公司。根据该规定,拥有7台或更多卡车箱式冷藏单元的公司必须在2024年底前将其中30%的设备从柴油动力转换为电力驱动,否则就需要申请延期或面临高昂的费用。Annunziato表示,这种情况需要得到纠正。
Westhill公司的高管对此表示赞同,并表示现在应该聚焦在SunShifter上了。“全世界对可持续发展和绿色环保的了解越来越多,托运人也在向车队询问他们的环保战略,”Westhill首席执行官Ajay Dhingra表示。“各国政府正在施加监管压力,这实际上成为推动车队向零排放运输技术转型的市场驱动力。而对我们的业务而言,我们现在拥有一个在市场中经过验证的工作系统,并且其经济效益也开始变得合理。”
这家加拿大供应商的太阳能套件对TRU设备具有普适性,便于实施,其辅助解决方案承诺延长冷藏设备运行时间、提升电池寿命并增加有效载荷容量,同时与传统设备相比,可为车队节省多达20%的运营成本(包括燃料和维护费用)。
“对于运输冷藏货物的车队来说,非常有必要认真审视这样的技术,因为无论是从安装成本还是基础设施来看,优势都非常明显,”Westhill总裁兼首席技术官Gina Succi说道。“车队在解决这些采用问题时面临很大困难,而我们正在通过循序渐进的方式减少问题。”
Cerenzia Foods率先采用Westhill的SunShifter太阳能系统
创新的起源
Succi在创立Westhill之前,曾在采矿、钢铁和建筑行业担任工程师。2017年,她联合创立了Westhill,旨在开发她的设想:为挂车和卡车车身设计耐用、轻便的多层嵌入式太阳能电池板,这种电池板能够承受运输过程中的严苛条件。Succi解释道:“公司成立的目标一直是寻找更加可持续的发展方式。”
在疫情之前,她的团队将重点转向冷藏设备供电领域,并于2019年开发出首个原型,由加拿大最大的食品零售商之一Loblaw率先试用。Succi表示:“我们特别选择冷藏设备,是因为它是一个主要的污染源。同时,它在政府和行业的关注中几乎处于盲区,需要被解决。”
她原计划于2020年3月部署首个设备,但COVID-19疫情让这一计划被迫搁置。Succi表示:“所以我们花了接下来的九个月对技术进行优化,并最终于2021年初成功推出。”她补充道:“过去三年多的重点一直是进一步降低重量、成本以及提高可制造性——因为技术只有在经济上可行,车队才能接受。”
Westhill的复合面板具有R6的热效能和卓越的抗冲击性能。据Succi介绍,该面板比第一代产品轻70%,目前已在法国、德国、意大利、西班牙和英国获得“带有集成太阳能发电功能的车辆用层压结构面板”专利。在美国和加拿大的专利申请仍在审批中。此外,Westhill还在美国、加拿大和欧洲申请了“可移动储存容器的太阳能分配和控制系统”专利。
SunShifter系统承诺延长TRU运行时间、提升电池寿命并增加有效载荷容量,同时降低运营成本
实用的太阳能系统
SunShifter系统包括无外露线路的太阳能阵列、一个集成电力电子设备和软件的控制箱,以及一项可延长的五年质保服务。这些太阳能模块由Westhill指定的供应商根据公司规格设计,并在其位于加拿大安大略省辛科市的40,000平方英尺设施中加工成专有面板。此外,Westhill还与特定的电池制造商合作,将其充电技术集成到系统中。
CORE网站目前为各种卡车和挂车应用提供14种全新或改装的SunShifter选项,包括冷冻和冷藏食品运输,主要区别在于电池容量的不同。Westhill的“太阳能即服务”(solar-as-a-service)还提供全球可视化、远程编程和直观的用户界面功能。Succi解释道:“我们可以与任何全电动或混合动力的TRU集成。我们只负责提供太阳能,这就是我们的重点。我们并不打算生产自己的冷藏单元。”
SunShifter的模块化组件可以安装在车辆的车顶系统上,或直接与车顶结合,还可以在不同车辆之间转移。无论是在客户的设施、Westhill的车间,还是由加州的两家授权安装商之一进行安装,都只需两天时间即可完成。Dhingra表示:“我们采用了一种非常务实的方式来打造这一系统。”
SunShifter系统采用根据Westhill规格设计的太阳能模块,这些模块在加拿大安大略省总部加工成专有复合面板
食品服务的前沿
Cerenzia的品牌始于1984年,当时Annunziato的两个哥哥Joe和Tony在加利福尼亚州兰乔库卡蒙加创立了这家食品分销公司。Frank和两个弟弟Chris和Michael于80年代末加入,目前他们有五个子女在公司工作,包括Frank的儿子Nick。Cerenzia向全美的小型披萨店和意大利餐厅供应3500种食品,拥有20辆配备American Truck Bodies冷藏箱的22英尺Freightliner卡车,以及四辆冷藏牵引车。
该公司几十年来一直致力于绿色发展。2003年投入使用的一座节能型90,000平方英尺的仓库,屋顶安装了价值100万美元的太阳能系统,比同类设施多出25%的天窗,并在场地内设有为其Carrier Transicold和Thermo King冷藏单元提供岸电的插座。Frank表示:“我们希望以可持续的方式运营业务,并始终走在前沿。”
他通过一位值得信赖的顾问发现了Westhill的技术,并于2022年开始测试SunShifter系统,以评估该系统是否能帮助Cerenzia开启电动TRU的转型,同时确保客户的产品在通常覆盖150英里、需停靠七八次的运输线路上得到充分保护。对早期测试结果感到满意后,Cerenzia又部署了两台SunShifter,Frank预计到今年年底前将有七台投入使用,使其车队超过CARB规定的30%门槛。
Westhill的SunShifter太阳能TRU系统将电力电子设备(包括电池、充电器和逆变器)安装在卡车底部
冷藏设备的风险与回报
Frank最关心的是冷藏设备的运行时间。在SunShifter利用太阳能为电池充电的情况下,Cerenzia的电动冷藏单元可以运行8到10小时,为卡车完成任务并安全返回提供了充足的时间。Frank表示,如果没有太阳能的帮助,Cerenzia仍会坚持使用柴油冷藏单元。“一开始我很担心,但经过一年半的系统评估后,我对其生产和实施的方式更加放心,因此决定继续推进,”他说。
成本是另一大障碍,但CORE计划(Clean Off-Road Equipment voucher incentive program)可提供高达65,000美元补贴,或覆盖新SunShifter一半价格, Dhingra表示。车队管理者还担心太阳能阵列的功能和耐久性,但Westhill降低了这些风险。太阳能即使在雨天也可用,冲击测试证明其复合面板几乎“坚不可摧”,而且特殊涂层可防止积雪堆积。
此外,Dhingra认为,SunShifter还可以帮助车队延长电池寿命并减轻重量。这一“电网友好型”系统在运行期间补充电力,因此冷藏设备的电池从未完全耗尽,仅需在插电时补充15-20%的电量即可。Succi强调,通过控制“放电深度”(depth of dischage),Westhill可以“至少将典型锂离子电池的寿命延长一倍”。同时,最大化辅助能源转换使车队能够将冷藏单元的电池尺寸减少多达60%,并降低混合动力单元的油箱容量。
此外,相较于电动汽车,部署电动冷藏设备在碳排放减少方面性价比更高。Frank认为,从续航能力的角度来看,电动汽车尚不足以满足Cerenzia的需求。
“如果比较电动卡车与SunShifter的成本差异,假设每天使用至少16小时,SunShifter的每吨碳排放节省成本仅为电动卡车的十分之一,” Succi表示。这也是为什么Dhingra坚持认为他们正在“唤醒人们的认知”。
迈向更好的选择
当前的目标是加速车队的接受度。Westhill的高管们加大了宣传SunShifter优势的力度,无论是在投资者会议、行业会议上(例如:Dhingra和Succi今年早些时候在佛蒙特州参加的“长途承运人协会冷藏会议”),同时也在寻找通过新供应商、原始设备制造商(OEM)和租赁合作伙伴推动采用的新方法。
Succi透露,他们已经与至少一家挂车制造商讨论了在新车型中集成该系统的问题。他们还在寻求更多的融资和租赁公司,例如现有合作伙伴三菱资本加拿大公司(Mitsubishi Capital Canada),以使SunShifter对更多用户具有吸引力。
“我们希望用一项资本资产(太阳能系统)取代运营成本(柴油燃料),因此找到一个能够帮助我们的合作伙伴至关重要,” Dhingra表示。他还指出,与柴油价格可能继续上涨不同,技术通常具有“通缩性”。目前,根据具体使用场景,回本周期为三到五年。
Westhill还计划为冷藏车队制造更多的演示系统或“客户验收”系统进行测试,同时准备明年推出一款电池电动汽车的续航扩展解决方案。“这已经引起了电动卡车制造商的极大兴趣,”Dhingra说道。
未来的食品运输方式
对于早期采用者而言,这无疑是一个令人振奋的消息。Frank设想,在不久的将来,太阳能(正如Succi所说,“本质上是天空中的一个核反应堆”)将为冷藏单元和卡车电池提供动力,以确保服务能力。
“我们将不得不改变现有的运营方式,”他预测道。“你会从离你最近的送货地点开始,一路向最远的地点推进。那时车厢已空,会关闭冷藏单元,并将所有太阳能导入卡车电池中,从而增加续航里程。未来这是期待的双赢局面,但我们还没到那一步,” Frank说。
Frank希望最终让Cerenzia的车队完全脱离电网运行,而Nick希望能将电力回馈给公司大楼。“像Sysco或U.S. Foods这样的公司,拥有数百辆卡车,但并不是每天都会用到所有车辆,所以这些车只是闲置在那里,”Nick说道。“如果使用太阳能,这些车辆就可以为大楼供电。这就像在屋顶上安装了太阳能板,只是它们是在停车场里,基本是移动的。”
Westhill的高管们也看到了这样的愿景。但他们也清楚,在完全放弃柴油燃料之前,车队需要有一个切实可行的计划。因此,他们仍在倾听客户的需求并调整策略。“我们并不是从事食品和饮料业务,” Succi说道。“而是为他们提供设备;他们也不是工程师,所以这中间有很多双向的学习,而这些反馈非常重要。找到合适的客户合作伙伴将有助于我们将SunShifter推向市场。”
【相关链接】
【资料下载】北美货运效率委员会(NACFE):eTRU技术崛起 推动冷链运输电气化