Анализ текущего состояния и тенденций развития энергосберегающих технологий для коммерческого транспорта 

Под руководством двойных целей стратегии «двух углеродов» и энергетической безопасности, коммерческий транспорт, являясь основным источником выбросов углерода в транспортном секторе, претерпевает глубокие технологические изменения и энергетическую трансформацию. В настоящее время энергосберегающие технологии для коммерческих автомобилей развиваются в таких направлениях, как контроль расхода топлива, управление энергией, облегчение конструкции, снижение аэродинамического сопротивления, уменьшение сопротивления качению, снижение трения и термоменеджмент. Технологические маршруты демонстрируют тенденцию к диверсификации, интеллектуализации и интеграции.

Текущее состояние и тенденции развития технологий расхода топлива в коммерческом транспорте
В настоящее время средний уровень расхода топлива тяжелыми коммерческими автомобилями в Китае на 2–5% лучше требований лимитов третьего этапа (GB 30510—2018). Согласно открытым данным, по сравнению с зарубежными аналогами, седельные тягачи в среднем на 4,7% превосходят лимиты третьего этапа, при этом зарубежный уровень примерно на 2,7% выше отечественного. Средний показатель зарубежных грузовиков превосходит этот лимит менее чем на 2%, что говорит о том, что расход топлива коммерческих автомобилей внутри страны и за рубежом находится примерно на одном уровне. Однако в условиях дальнейшего ужесточения лимитов четвертого этапа одной лишь предельной оптимизации двигателей внутреннего сгорания уже недостаточно для стабильного соответствия стандартам.
Международные сопоставления показывают, что ведущие страны и организации также синхронно ужесточают стандарты расхода топлива и выбросов углекислого газа для коммерческого транспорта. В мае 2024 года ЕС пересмотрел стандарты выбросов CO2 для тяжелых транспортных средств, сохранив цель по снижению выбросов на 15% к 2025 году по сравнению с 2019 годом, повысив цель сокращения к 2030 году до 45% и добавив новые цели: снижение на 65% к 2035 году и на 90% к 2040 году. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в апреле 2024 года опубликовало стандарты выбросов парниковых газов третьей фазы для тяжелых транспортных средств, требующие сокращения выбросов CO2 для тягачей до 40% к 2032 модельному году. Япония с 2025 модельного года вводит вторую фазу стандартов топливной экономичности для тяжелых транспортных средств, используя метод «Top Runner» для установления целевых показателей.
В будущем технологии топливной экономичности коммерческих автомобилей с ДВС будут развиваться по трем направлениям. Во-первых, гибридные технологии станут основным путем достижения стандартов в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Гибридные системы обеспечивают значительное снижение расхода топлива при городской доставке, региональных перевозках и в условиях холмистой местности, а схемы с увеличенным запасом хода (REEV) и высокомощные параллельные гибриды демонстрируют явные преимущества по стоимости жизненного цикла при магистральных перевозках. Во-вторых, постепенно созревают технологии использования низкоуглеродного топлива. Хотя такие виды топлива, как водород, аммиак и спирты, имеют определенные недостатки в плане стабильности и эффективности сгорания, они могут дополнять гибридные технологии в вопросах оптимизации рабочих режимов и буферизации энергии. В-третьих, синергетический эффект дадут технологии активного и пассивного энергосбережения всего автомобиля, включая продвинутый аэродинамический дизайн, локальное облегчение кузова и шасси, высокоэффективные шины и ступицы, блоки цилиндров с низким коэффициентом трения и технологии точного впрыска.

Текущее состояние и тенденции развития технологий управления энергией в коммерческих автомобилях
Основные направления развития технологий управления энергией в коммерческих автомобилях — интеллектуализация и предсказуемость. Система предсказуемого круиз-контроля с помощью высокоточного позиционирования и интеллектуальных карт ADAS распознаёт на предстоящем участке дороги уклон, кривизну поворотов и информацию о допустимой скорости, динамически регулирует скорость движения и передачи, обеспечивая работу силовой установки в оптимальной зоне эффективности и тем самым достигая экономии топлива и снижения расхода энергии.
Интегрированное взаимодействие «автомобиль-дорога-облако» является передовым направлением в технологиях управления энергией. Эта технологическая концепция благодаря совместному развитию высокоскоростных беспроводных систем связи, интеллектуальных дорожных систем, сетей транспортной информации и платформ управления большими данными позволяет осуществлять широкомасштабное координированное управление сетевыми транспортными средствами на более высоком уровне, обеспечивая безопасное, экологичное и эффективное передвижение без необходимости увеличения аппаратных затрат на отдельный автомобиль. Эта технология сначала будет демонстрироваться в специальных закрытых средах, таких как порты и угольные перевозки, а затем постепенно распространяться на закрытые скоростные дороги и городские открытые дороги с низкой скоростью.

Энергосберегающие технологии в системах терморегулирования
Система терморегулирования оказывает решающее влияние на сохранение запаса хода электромобилей, особенно в условиях высоких и низких температур. В настоящее время системы терморегулирования коммерческого транспорта развиваются в направлении повышения эффективности, интеграции и интеллектуализации.
Что касается эффективности, системы теплового насоса, поглощая тепло из воздуха или используя остаточное тепло привода для обогрева салона и аккумулятора, обеспечивают коэффициент энергоэффективности значительно выше, чем традиционные модули электрического нагрева. Потребление энергии при низких температурах у моделей ведущих автопроизводителей, оснащенных тепловыми насосами, снизилось более чем на 35% по сравнению с автомобилями, использующими традиционные PTC-нагреватели.
В области интеграции, благодаря использованию таких аппаратных решений, как интегрированные клапанные блоки, в сочетании с фазопереходными теплоаккумулирующими материалами, была разработана технология интегрированного управления энергетическими потоками. Она позволяет централизованно распределять тепловые ресурсы и потребности кабины, аккумулятора, электродвигателя и системы электронного управления, обеспечивая высокоэффективное регулирование и использование тепловой энергии.
В области интеллектуального управления, на основе прогнозного управления на базе моделей или технологий искусственного интеллекта, в сочетании с поведенческими привычками пользователя в различных сценариях и информацией об окружающей среде, осуществляется прогнозирование тепловых потребностей автомобиля в режиме реального времени. Это позволяет точно регулировать скорость вращения компрессора, температуру испарения и конденсации хладагента, обеспечивая распределение и эффективное использование тепловой энергии автомобиля по требованию.
В будущем технологии термоменеджмента электромобилей будут продолжать развиваться в трех направлениях. Во-первых, это технологии тепловых насосов с широким температурным диапазоном, направленные на преодоление ограничений производительности обогрева в условиях экстремального холода, а также разработку высокоэффективных экологичных хладагентов и технологий впрыска пара (EVI). Во-вторых, это высокоинтегрированные модули, в которых теплообменники, клапаны и другие компоненты объединяются вокруг компрессора для достижения компактности и энергоэффективности системы. В-третьих, это интеллектуальное синергетическое управление на базе технологий искусственного интеллекта для распределения и эффективного использования тепловой энергии автомобиля в соответствии с текущими потребностями.

Шины с низким сопротивлением качению
Сопротивление качению шин оказывает значительное влияние на расход топлива коммерческих автомобилей, и технологический прогресс в области шин с низким сопротивлением качению является важной опорой для энергосбережения в этом секторе. Что касается развития технологий шин с низким сопротивлением качению для коммерческого транспорта, согласно открытым данным, по сравнению с 2019 годом, в 2024 году коэффициент сопротивления качению шин 12R22.5 для тяжелых грузовиков снизился с 5,5% до 5,0%, шин 275/80R22.5 для среднетоннажных грузовиков — с 6% до 5,5%, шин 7.00R16 для малотоннажных грузовиков — с 7,5% до 5,5%–6,5%, а шин 295/80R22.5 для автобусов — с 6,3% до 5,5%. Однако на данном этапе отечественные производители шин по-прежнему сосредоточены в основном на снижении массы шин и толщины протектора, что затрудняет одновременное соблюдение требований к торможению, управляемости и износостойкости автомобиля. Кроме того, передовое сырье и производственное оборудование, необходимые для технологических разработок, по-прежнему сосредоточены за рубежом, что сдерживает дальнейшие исследования и разработки шин с низким сопротивлением качению.
Под влиянием целей «двойного углерода» и потребности в большом запасе хода электромобилей, технологии производства шин постепенно начинают развиваться в сторону безопасности, низкого сопротивления качению, экологичности, высокой производительности и интеллектуальности. Инновации в шинных технологиях также будут постепенно фокусироваться на экологичности материалов, интеллектуальной адаптации и безвоздушных конструкциях. Рост рынка этой продукции будет зависеть от взрывного спроса на новые источники энергии и коммерческий транспорт, а промышленная экосистема будет расширяться в сторону экономики замкнутого цикла и сервисного обслуживания.
Тормозные суппорты с низким сопротивлением и ступичные подшипники с низким коэффициентом трения
Технологии тормозных суппортов с низким сопротивлением и ступичных подшипников с низким коэффициентом трения являются важными звеньями в снижении потерь энергии в трансмиссии автомобиля.
Что касается тормозных суппортов, то отечественные разработки для коммерческого транспорта в этой области все еще находятся на стадии исследований. В сентябре 2025 года был официально опубликован национальный стандарт GB/T 31970—2025 «Требования к характеристикам и методы стендовых испытаний узлов пневматических тормозных суппортов для автомобилей», разработанный под руководством Китайского научно-исследовательского института автомобильной инженерии. В нем четко определены базовые требования к таким характеристикам, как пусковое усилие, механический КПД, жесткость корпуса суппорта, сопротивление скольжению корпуса, функция автоматической регулировки тормозного зазора и момент сопротивления (drag torque). В будущем технологии низкого сопротивления будут развиваться в направлении интегрированного проектирования систем компонентов и интеллектуального управления. Первоочередным направлением разработки суппортов с низким сопротивлением станет интеграция конструкции корпуса суппорта с системой возврата поршня.
В области ступичных подшипников отечественные поставщики продолжают исследования в проектировании и производстве подшипников с низким трением, выстроив полную цепочку разработки: «уплотнение — материал — структура — технология». Однако в таких аспектах, как проектирование конструкций с низким трением и аэродинамики уплотнений, дизайн сепараторов, технологии микрообработки и разработка высокоэффективных пластичных смазок, все еще сохраняется определенное отставание от ведущих мировых компаний. Разработка конструкций с низким сопротивлением и высокой герметичностью, а также создание высокоэффективных смазочных материалов остаются ключевыми направлениями развития ступичных подшипников с низким коэффициентом трения.