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研究:电动卡车在越来越多的路线上具备竞争力

研究:电动卡车在越来越多的路线上具备竞争力

如今,在许多应用场景中,从总拥有成本来看,电池电动卡车比柴油卡车更具优势。根据波茨坦气候影响研究所的一项新研究,到2030年,这一情况可能适用于德国70%至90%的公路货运运输。

这项名为“实际使用条件下的替代重型卡车技术的成本竞争力”的研究,最近由波茨坦气候影响研究所的一个研究团队发表在《自然》科学期刊上。其核心结论是:在关于成本和技术成熟度的基准假设下,到2030年,在德国从事重型道路货运运输的70%至90%的路程中,电池电动卡车的总拥有成本将低于同类柴油卡车。

在引言中,分析人士指出,以往的研究往往侧重于平均载重范围或长途运输。然而,物流行业具有高度的多样性,涵盖了多种不同的卡车使用模式。因此,这项新研究的设计范围更为广泛。它利用来自欧洲400万辆卡车的微观数据,评估了电池电动卡车和燃料电池电动卡车的经济可行性。研究人员将这些实际使用情况与基于“情景分析”框架的重型卡车总拥有成本预测相结合。换言之,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。有关该方法的更多细节可参见下方的来源链接。需要注意的一点是:该研究使用BET而非BEV作为缩写,对于燃料电池卡车和内燃机卡车则分别使用FCET和ICET作为对应缩写。

在工程卡车上(见下图)。

关于研究结果:该研究表明,到2030年,“在欧洲主要市场的大部分道路行驶里程上”,纯电动卡车相比柴油卡车能够实现成本节约。研究人员将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进行了比较,计算中假设每年行驶160,000公里。

在中等情景下,到2030年,配备小型电池的纯电动卡车在91%的道路货运运输中具有总拥有成本竞争力,而配备大型电池的版本则在69%的运输中具备这一优势。在乐观情景下,到2030年几乎所有使用场景都具有经济可行性,每公里可节省高达0.50欧元的总拥有成本。然而在悲观情景下,纯电动卡车仅在14%的路线(小型电池)和3%的路线(大型电池)上能与柴油卡车实现成本相当。

皮克波茨坦气候影响研究所的研究

计算得出的总拥有成本是基于传动系统效率、能源成本、电池容量以及使用强度之间的复杂平衡得出的。研究团队指出:“较高的年行驶里程有助于提升电池电动卡车的成本竞争力,但往往意味着更高的每日最大行驶里程,在快速充电设施不足的情况下,这样的里程可能会超出车辆的续航范围。”

这就是技术可行性发挥作用的地方,尚未完善的充电网络问题也显现出来:根据波茨坦气候影响研究所的研究,考虑到纯电动车的最大日行驶里程以及有限的充电条件,在中等情景下,到2030年经济上可行的公路货运活动所占比例的总体成本优势将降至21%至25%的较低水平。

然而,快速充电基础设施的迅速扩展以及续航里程的提升可能会在2035年前将这一下限大幅提高至63%到77%。波茨坦气候影响研究所的团队强调:“这项分析凸显了在整个欧盟范围内协调部署快速充电基础设施对于推广电池电动汽车的重要性。此外,更快地部署快速充电设施还能降低所需的续航里程,从而使较小容量的电池也能满足常规使用需求。”

那燃料电池卡车呢?研究人员表示,这类卡车在续航里程和适用性方面受到的限制较少。但由于效率较低,其与内燃机卡车相比的成本优势较小且更不确定,同时还需要更高的投资成本。换句话说:“到2030年,只有在最理想的条件下,燃料电池电动卡车才能在成本上与内燃机卡车竞争,且仅能覆盖79%的公路货运业务,其二氧化碳减排效果还不到电池电动卡车的一半。”

与纯电动汽车直接相比,燃料电池卡车只有在非常特定的条件下才能具备竞争力:未来纯电动汽车在成本和技术参数方面的改进十分有限,电力价格持续居高不下,同时燃料电池汽车能享受到异常低的氢气价格,从而使其成本走势更为有利。不过研究人员指出,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氢气进口,才有可能出现如此低的氢气价格。

研究人员将他们的研究结果解读为“车辆成本、技术成熟度以及能源载体价格的合理范围仍然很宽”。消费者和金融机构在电池及燃料电池组使用寿命等方面的不确定性,可能会影响残值等重要的经济假设。尽管存在市场发展初期及网络建设方面的障碍,现有的政策工具如二氧化碳排放标准或通行费减免依然有效。分析人士还指出,AFIR有助于充电网络的快速扩张,而通过ETS2实施的二氧化碳定价将进一步改善零排放车辆实现盈利运营的市场条件。