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摘要：公路運輸對全球經濟至關重要，但卡車運輸產生的二氧化碳排放量占比較高，成為脫碳重點。歐洲為卡車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卡車，這需要配套充電設施支持，特別是長途運輸充電設施。自2024年起，歐洲啟動充電設施部署策略，亞馬遜等公司已率先采用電動卡車，未來此類行為或大規模普及。電動卡車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，主要依賴直流充電，不同應用場景對充電技術和功率要求不同，途中充電站需兆瓦級充電系統，帶來技術和電網挑戰。電量計量對確保用戶電力使用準確測量和計費至關重要。LEM作為電量測量領域的專注者，其直流計費表DCBM系列產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充電系統提供解決方案。LEM電動汽車充電和計量全球產品經理Florent Balboni詳細介紹了電動卡車充電的挑戰以及對準確電量計量的需求。

關鍵詞：脫碳；電動卡車充電；電量計量；萊姆電子；直流計費表

公路運輸是全球經濟的支柱之一。卡車將食物、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數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%，這對該行業來說是一個陡峭的曲線。在應對這一挑戰的各種技術中，電氣化將發揮主導作用，并且已經在乘用車技術上取得了快速發展。因此，主要的卡車制造商正在逐步轉向電動卡車，這需要充電設施的配套支持，特別是應用于長途運輸的充電設施。

自2024年起，根據《替代燃料基礎設施條例》（AFIR）啟動的部署策略，整個歐洲都發布了招標書，以確保充電設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模被效仿。

重型車輛電氣化戰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施、可負擔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。在這個充滿挑戰的過渡階段，行業、標準化機構和政策制定者之間必須進行強有力的持續合作，這一點至關重要。

電動卡車充電

隨著電動卡車發展速度的加快，需要為不同的用戶量身定制合適的充電設施。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，乘用車使用的已經經過驗證的CCS充電系統是適用的。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，途中充電站的應用更具挑戰性。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（MCS）。但這給充電技術和電網帶來了更多挑戰，其中包括充電技術中的發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。通過動態功率共享，充電站可以根據充電車輛數量和所需服務調整輸送到每輛車的電力。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，一個充電站可以提供多個MCS和CCS充電樁，但只有連接了給定數量的電力卡車，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，準確計量的千瓦時計費在支持向電氣化過渡方面發揮著至關重要的作用。

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。這些充電系統會扣除額外的電量損耗，如充電電纜產生的電量損耗不應該由用戶負擔，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，如德國的Eichlecht法規、法國的LNE法規，以及歐洲范圍內的測量儀器指令（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的專業知識

LEM憑借其在電量測量領域50多年的專業知識和傳統，在電動汽車充電和電量計量領域享有盛譽。當電動汽車充電行業處于起步階段時，LEM調研并確定了新興的應用需求，使其成為充電計量領域值得信賴和認可的合作伙伴，也是第一家開發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還與幾個主要利益相關者就測試和認證建立了牢固的關系，以便在多個地區以同質的產品順利應用于充電設施。

通過與監管機構和快速充電樁制造商密切合作，LEM在推進直流電量計量方面發揮了主導作用。它率先獲得德國Eichlecht，法國LNE以及歐盟MID等市場校準法的認證。此外，其產品組合能夠快速響應北美市場的需求，為直流充電樁生產商提供符合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充電系統提供解決方案。LEM的DCBM 400/600和DCBM 100產品具有精確計量和監控功能。實時數據、電量和法律規定的數據會顯示給最終用戶，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電表已經在歐洲廣泛安裝，在那里它們在直流充電中起著至關重要的作用。

 電動卡車的未來之路

如前所述，電動卡車充電設施需要獨特的規格，從停車場到途中充電，多個CCS和MCS充電系統共享電力，以高效、安全和經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重要的作用，因為它與電動卡車行業的運行成本直接相關；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正在不斷擴大其產品組合，以支持電動卡車充電設施的發展。例如，直流計量解決方案將繼續適應停車場充電的具體需求，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正在開發新一代模塊化電表產品，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、可靠和高質量的電量計量中受益。

新的產品組合將提供完整的電量計量和監測服務，包括經過簽名和認證的數據、溫度測量等實時數據，以及通過遠程軟件進行電表維護。LEM的新產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控解決方案，確保最終用戶和充電站運營商享受符合法規要求的計量服務。

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，但測量的準確性和部署充電解決方案的穩健性在一開始就至關重要，是重型車輛和電動卡車成功實施可靠的直流快速充電、實現長途運輸、解決行業排放問題的重要保障。電量計量是一個關鍵環節，它能確保對充電成本的可靠控制。只有采用最穩健、經過驗證和認證的解決方案，運營商才能擴展充電設施，為未來奠定基礎。