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研究:电池卡车在越来越多的路线上具备竞争力

研究:电池卡车在越来越多的路线上具备竞争力

目前已有部分应用场景表明,从总体运营成本来看,电池电动卡车已优于柴油卡车。波茨坦气候影响研究所的一项新研究显示,到2030年,这一情况可能适用于德国70%至90%的公路货物运输。

波茨坦气候影响研究所的研究团队近期在《自然-通讯》这一学术期刊上发表了题为“Cost competitiveness of alternative heavy-duty truck technologies under real-world utilisation profiles”(德语:在现实使用条件下的替代重型卡车技术的成本竞争力)的研究成果。该文章的核心观点是:在研究团队设定的关于成本和技术成熟度的基本假设下,到2030年,在德国的公路重货运输中,按行驶里程计算,电动卡车的总运营成本将比同类柴油卡车低70%至90%。

在引言中,分析人士指出,以往的研究多集中于平均载货量或长途运输领域,而物流行业实际上具有高度多样性,涵盖了多种不同的卡车使用模式。因此,这项新研究采用了更广泛的视角。它通过分析全欧洲四百万辆卡车的微观数据,来评估电池电动汽车(BEV)和燃料电池卡车(FCEV)的经济效益。科学家们将这些历史上的实际使用数据与重型卡车的总拥有成本预测相结合,并在“基于情景的框架”下进行分析。也就是说,他们为总拥有成本的发展制定了乐观、中等和悲观三种情景。有关该研究方法的更多细节,请参阅本文下方的来源链接。另外需要强调的是,该研究使用的缩写并非BEV,而是BET——

与此类似,还有针对燃料电池卡车和内燃机卡车的FCET与ICET指标(见图表)。

研究结果显示,到2030年,纯电动卡车相比柴油卡车“能够在欧洲主要市场中覆盖大部分行驶里程并实现成本节约”。研究人员让配备小型电池和大型电池的纯电动卡车、燃料电池卡车以及柴油卡车相互竞争,并在计算中以每年16万公里的行驶里程为基准。

根据中等情景预测,到2030年,配备小型电池的车型可让91%的公路货物运输在总拥有成本方面具备竞争力,而配备大型电池的车型则能实现69%的竞争力。在乐观情景下,到2030年几乎所有使用场景都能实现经济盈利,每公里可节省高达0.50欧元的总体拥有成本。而在悲观情景下,纯电卡车相比柴油卡车仅能在14%的路线里程上实现成本相当(小型电池),或仅在3%的路线里程上实现这一目标(大型电池)。

皮克波茨坦气候影响研究所研究报告

所计算的总体拥有成本是驱动效率、能源成本、电池容量以及使用强度之间复杂平衡的结果。研究团队指出:“较高的年行驶里程有利于提升纯电动车的成本竞争力,但往往意味着更高的每日最大行驶距离,而在快速充电能力有限的情况下,这可能会超出车辆的续航范围。”

此时技术可行性便显得至关重要,而目前仍不完善的充电网络状况也会对此产生影响:根据波茨坦气候影响研究所的研究,考虑到纯电动车的每日最大行驶距离以及有限的充电条件,在中等情景下,到2030年经济上可行的车辆共享活动的比例所对应的总体拥有成本优势将降至21%至25%的最低水平。

但是:随着快速充电基础设施的迅速发展以及续航里程的提高,这一下限到2035年可能会再次显著上升,达到63%至77%。波茨坦气候影响研究所的团队强调:“这项分析凸显了在欧盟范围内协调推进快速充电基础设施建设对于提升道路共享技术接受度的重要性。此外,加快快速充电基础设施的建设还能降低所需的续航里程,从而使得使用更小的电池成为可能。”

那燃料电池卡车呢?根据研究人员的分析,其在续航里程和运行性能方面受到的限制更少。不过,与内燃机卡车相比,由于效率较低,其在运营成本方面的优势并不明显,同时还需承担更高的投资成本。也就是说:“到2030年,只有在最理想的条件下,燃料电池卡车才能与内燃机卡车竞争,并能承担79%的公路货运任务,而其成本节约幅度还不到电池电动卡车的二分之一。”

与纯电动汽车直接相比,燃料电池卡车只有在特定条件下才能具备竞争力:即未来纯电动汽车在成本和技术参数方面的进步十分有限,电力价格持续居高不下,而由于氢气价格异常低廉,燃料电池卡车的成本结构能够保持较低水平。不过据研究人员认为,只有到2030年左右通过海上运输以及后续的管道输送实现大规模进口,才有可能出现如此低的氢气价格。

研究人员自己对其研究结果的解释是“车辆成本、技术成熟度以及能源载体价格的差异仍然很大”。客户和金融机构在电池及燃料电池组的使用寿命等方面存在不确定性,这些因素可能会影响残值等重要的经济假设。因此,诸如CO2排放标准或免收费政策之类的现有政策工具“对于在初期市场与基础设施障碍存在的情况下推动零排放车辆的普及至关重要”。分析人士指出,AFIR也支持加快充电网络的建设,而通过ETS2对CO2征税将进一步改善零排放车辆实现盈利的市场条件。