“完美是优秀的敌人”这句谚语体现了众卡车公司和行业协会在降低温室气体（GHG）和氮氧化物（NOx）排放方面的一些无奈。
西南研究院（SwRI）负责研究和创新的助理主任克里斯·比特西斯（Chris Bitsis）在SAE COMVEC 2024会议上主持了一个动力总成专题讨论会，并展示了一张幻灯片，比较了加利福尼亚州的先进清洁卡车（ACT）规则以及美国环保署（EPA）针对不同车辆细分市场的第三阶段拟议规则制定和最终规则制定。
“其中一些规则对于零排放车辆（ZEV）方案的采用可能非常激进。”比特西斯说：“从EPA的标准来看，这并不是一项技术任务，而是车队的整体平均管理水平。当然，一定程度的零排放车辆会被平均到其中，但这也为其他技术，如混合动力和替代型燃料，敞开了大门。”
另一张幻灯片举例说明了2027至2032年各类车型的合规方式，包括氢内燃机（H2-ICE）销售方案和插电式混合动力（PHEV）方案。
“如果我们首选H2-ICE，那么到2032年，我们就需要做到15%到25%的销量是H2-ICE车型，这是一个相对急剧的变化。”比特西斯说：“如果我们以PHEV为重点，这意味着仍然使用碳氢化合物燃料为主，也意味着做不到二氧化碳100%的减排量。这个路线意味着我们可能需要60%的PHEV采用率，而这对基础设施和客户接受度都是挑战。”
“关键是每家主机厂（OEM）都必须为这种产品组合去制定战略，以满足车队平均温室气体排放法规的要求。”比特西斯补充说，“为主机厂进行产品规划可不是轻松的工作。”
康明斯的策略：立即产生影响
康明斯（Cummins）动力总成工程执行董事布拉德·萨顿（Brad Sutton）对该公司未来30年的减排战略提出了一些见解。
“就康明斯的战略来说，现在采取措施减少排放非常重要。”萨顿在SAE COMVEC上表示，“无需等待完美的解决方案，不必等待所有基础设施到位，不能等待完美的ZEV方法，现在就要开始行动并产生影响。”
未来十年，康明斯将继续推进现有技术。“这意味着我们需要对内燃柴油发动机进行更多优化，使用更新的燃料，使用更多的天然气，以及在我们前进的过程中开发氢燃料内燃机的潜力。”萨顿说。
康明斯于2024年9月开始全面生产其首款重型天然气发动机，X15N是康明斯HELM平台上的第一款车型，最终将包括柴油和氢能车型。“这是我们迈向替代燃料未来的第一步，而不仅仅是纯电动汽车（BEV）或其他零排放选择。”萨顿再次强调，“我们从现在开始就要努力减少二氧化碳。”
“随着基础设施在未来十年变得更加成熟，将出现一个竞争极其激烈的局面。”萨顿说，“根据特定的占空比或应用程序，有很多选择，我们打算在所有这些领域参与竞争。”
“到第三个十年，当基础设施大规模到位时，零排放解决方案将占上风。”萨顿说，“交通运输对经济至关重要，我们需要确保这些客户在整个过程中都能获得负担得起、合理、低排放的解决方案。”
混合动力替代方案
混合动力技术是一种低排放解决方案，在未来几年可能会得到更广泛的应用。如果基础设施或车辆成本限制了ZEV的采用，混合动力技术可能会为达标提供一条途径。客户对混合动力汽车更高的接受度也是一种有利的基础。
“随着我们向温室气体第三阶段迈进，也许混合动力汽车会有机会。”萨顿说，“作为一名动力总成人员，我对此感到非常兴奋，因为这将为我们和主机厂带来很多新的技术机会。”
柴油发动机的工作条件范围很广，但可能存在效率低下的场景。而柴油混合动力提供了一个机会，使发动机能够更稳定地在非常高效的工况下运行。但COMVEC小组成员一致认为，监管实践需要支持这种技术途径。
康明斯在2024年9月举行的IAA运输展上推出了采用HELM发动机平台的集成动力传动系统概念，包括柴油混合动力选项，其X10发动机额定功率为240-335千瓦（320-450马力），峰值扭矩为2,300牛米（1,696磅-英尺），被用于混合动力传动系统概念中。
“随着欧洲商用车行业接近欧7排放标准和二氧化碳重型车法规，对多样化动力解决方案的需求比以往任何时候都更加迫切。”康明斯全球公路和皮卡业务副总裁简·贝曼（Jane Beaman）在德国汉诺威国际车展上表示，“展望未来十年，当碳减排目标不断加强，而基础设施建设仍面临挑战时，混合动力系统将有助于消除续航焦虑，提高运营灵活性，并为汽车制造商的二氧化碳减排目标做出重大贡献。”
AVL美国公司传统动力总成部门主管托马斯·豪威尔（Thomas Howell）提出了一个问题：“在中型车领域，为什么要使用柴油？”豪威尔说：“如果我们担心成本，而成本绝对是推动柴油车普及的主要因素，那么我们是否应该考虑一种可能更便宜的能源？火花点火方案可能就不错，毕竟汽油发动机的效率有了显著提高，特别是在与混合动力系统耦合使用时，但这还需要大量的研发工作。”
他们的超级卡车II等项目也进行了大量的开发工作，主要确定哪种类型的动力总成对长途卡车有意义。“我们进行了大量研究，最终确定了轻混动力系统。”豪威尔说：“轻混动力将为电池充电，这样当带卧铺驾驶室使用12个小时后，附件功能还有电可用。在长途卡车上使用大型电池组占用了宝贵的货运空间，这实在没有意义。”
国际公司动力总成工程总监纳瓦蒂·辛格（Navtej Singh）指出，到2027年，每10辆售出的汽车中就必须有一辆是电动汽车，才能达到EPA第三阶段限制规定的OEM排放目标。到2032年，这一数字将变为每10辆车中有4辆是电动车。国际公司的目标则更为激进，到2030年实现50%的零排放车辆（ZEV）销量。
“插电式混合动力汽车可以减少10-30%的温室气体排放。”辛格说，“混合动力技术更适合中型车辆应用，而不是长途卡车。从根本上说，混合动力技术可以减缓采用ZEV的速度，但无法改变不可避免的结果。”
