Un semi-électrique électrique ne fonctionnera certainement pas, mais sept d'affilée pourraient

Mark Frein / Stringer

Depuis qu'Elon Musk a annoncé son projet ambitieux pour déployer la Tesla Semi électrique l'été dernier, les observateurs de l'industrie et les experts en batteries se sont ouvertement demandé comment l'entreprise pourrait faire fonctionner le plan.

Les chercheurs affirment depuis longtemps que les batteries lithium-ion actuelles sont trop lourdes et coûteuses pour répondre aux exigences du camionnage lourd. Mais un Rapport Reuters en août a soulevé une possibilité intéressante : une correspondance entre Tesla et les régulateurs du département des véhicules à moteur du Nevada suggérait que la société espérait tester plusieurs camions conduisant dans une formation de peloton, en s'appuyant sur la technologie de conduite autonome (voir 10-4, Good Computer : Automated System Permet aux camions de convoyer comme un).

Le concept de base du pelotonnage est que les camions roulant en alignement rapproché réduisent considérablement la traînée aérodynamique, augmentant ainsi l'efficacité énergétique globale de la flotte. Tesla s'apprête à dévoiler son camion électrique lors d'un événement le mois prochain , qui promet d'éclairer davantage la stratégie de l'entreprise.

Mais à la suite du rapport de Reuters, des chercheurs sur les batteries de l'Université Carnegie Mellon ont décidé d'examiner de près cette possibilité. Ils ont conclu que le peloton pourrait rendre les camions lourds plus compétitifs, du moins avec suffisamment de semi-remorques, selon une étude en Lettres énergétiques ACS publié jeudi. Le sweet spot semble être sept véhicules conduisant ensemble sur des trajets de moins de 300 milles, ce qui réduirait la traînée aérodynamique de 50 %. Les trajets plus longs, en revanche, seraient toujours confrontés à des coûts exorbitants.

Venkat Viswanathan, professeur adjoint de génie mécanique à Carnegie Mellon, a entrepris l'analyse avec Shashank Sripad et Matthew Guttenberg, chercheurs diplômés du département. Dans le même journal en juin, Viswanathan et Sripad ont émis des doutes considérables sur la faisabilité économique d'un semi-électrique électrique fonctionnant en solo, concluant qu'un tel véhicule serait limité à une autonomie bien inférieure à 600 miles, une petite capacité de charge utile et une capacité prohibitive. coût élevé.

Alors, comment l'économie change-t-elle lorsque vous enchaînez sept camions électriques ?

S'ils n'ont besoin que de parcourir une distance de 300 miles, la batterie requise passe de 1 100 kilowattheures à 880 kilowattheures, et le coût de la batterie passe d'environ 200 000 $ à 158 000 $, ce qui est assez compétitif, dit Viswanathan. En prime, la charge utile potentielle de la cargaison augmente en fait par rapport au poids moyen de la cargaison, passant de 16 tonnes à 25,5 tonnes.

À titre de comparaison, le coût total d'un camion diesel moyen est d'environ 120 000 $ et le véhicule peut parcourir environ 1 000 milles avec un seul plein.

Mais l'économie ne semble toujours pas fonctionner pour le camionnage électrique long-courrier, même avec un peloton prolongé. Un semi-remorque avec une autonomie de 900 milles dans un tel scénario nécessiterait une batterie de 2 600 kilowattheures qui coûterait environ 420 000 $.

Pourquoi les camions de 300 milles ne peuvent-ils pas simplement s'arrêter et se recharger plus souvent ? La recharge des camions électriques prend beaucoup plus de temps que le remplissage des réservoirs de diesel, ce qui augmente les périodes d'inactivité et nuit à l'économie de la livraison. Rendre les camions de 300 milles compétitifs dans des scénarios long-courriers nécessiterait probablement des installations d'échange de batteries, qui utilisent la robotique pour échanger rapidement des batteries neuves contre des batteries usagées, selon les chercheurs. Tesla précédemment exploré cette option pour ses voitures avant de s'installer sur les stations Supercharger.

La bonne nouvelle ici est que le camionnage à courte distance représente la majorité des trajets de livraison, selon le Bureau of Transportation Statistics, ce qui suggère qu'il pourrait y avoir un marché adressable pour une longue gamme de semi-remorques électriques.

D'un autre côté, enchaîner sept camions représenterait un peloton avancé, a déclaré Bryant Walker Smith, professeur adjoint de droit à l'Université de Caroline du Sud qui se concentre sur la conduite autonome, dans un e-mail. Ce nombre est bien au-delà des deux ou trois que la plupart des développeurs de pelotons visent initialement, et plus que n'importe quel transporteur voyageant ensemble en même temps, a-t-il ajouté.

Cela suggère la nécessité d'une collaboration entre transporteurs, ainsi que de normes communes et d'une logistique coordonnée. De longs pelotons pourraient également poser des problèmes de sécurité, surtout si sept camions fusionnent tous sur l'autoroute en même temps ou si un autre conducteur tente de dépasser autant de véhicules.

Les fonctions de conduite autonome sont considérées comme une première étape nécessaire dans un peloton étendu, permettant aux véhicules de rouler en toute sécurité et de manière cohérente à proximité pendant de longues périodes.

Tesla, bien sûr, a déjà développé et mis en œuvre de telles fonctionnalités dans ses automobiles grand public. Uber, Otter et Waymo travaillent également sur le camionnage autonome (voir 10 Breakthrough Technologies 2017 : Self-Driving Trucks). Pendant ce temps, certains constructeurs automobiles comme Daimler et des startups comme Peloton Technology ont déjà commencé à développer et à tester des camions capables de former des pelotons en nombre limité.

L'étude Carnegie Mellon a mis en évidence un autre avantage clé des semi-remorques électriques en peloton : les contraintes moindres sur les batteries pourraient prolonger leur durée de vie utile de 60 000 à 120 000 milles supplémentaires, ajoutant essentiellement une autre année d'utilisation commerciale sur le haut de gamme. Cela, ajouté à d'autres facteurs, tels que les faibles besoins d'entretien des véhicules électriques, pourrait réduire considérablement les coûts de durée de vie de ces camions.

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