Ciężarówki elektryczne: czy do 2030 roku w Niemczech staną się bardziej konkurencyjne od tych na diesla?

Do 2030 roku ciężarówki elektryczne mogą stać się ekonomicznie korzystniejsze od pojazdów na diesel na większości niemieckich tras towarowych. To główny wniosek badania przeprowadzonego przez Instytut Badań nad Wpływem Klimatu w Poczdamie, który przeanalizował cztery miliony ciężarówek oraz tysiące rzeczywistych profili użytkowania w Europie.

Jednak wynik w dużej mierze zależy od dostępności odpowiedniej infrastruktury do szybkiego ładowania.

Badanie zatytułowane „Cost competitiveness of alternative heavy-duty truck technologies under real-world utilisation profiles” ma na celu przezwyciężenie jednego z ograniczeń tradycyjnych analiz dotyczących elektrycznych ciężarówek służących do transportu ciężkiego – polega ono na uwzględnieniu średniego poziomu użytkowania ciężarówek zamiast ich rzeczywistych warunków eksploatacji.

Naukowcy połączyli dane dotyczące użytkowania około czterech milionów pojazdów komercyjnych z różnymi scenariuszami rozwoju kosztów baterii, pojazdów i energii. Przedstawiają ciężarówki elektryczne nie jako rozwiązanie automatycznie konkurencyjne dla każdego zastosowania. Zamiast tego pokazują, jak ważne są profil użytkowania, pojemność baterii, cena energii oraz dostępność ładowania.

Korzyści ekonomiczne pojawiają się wcześniej niż przewidywano

W tak zwanym „średnim” scenariuszu ciężarówka elektryczna z mniejszym akumulatorem osiągnęłaby konkurencyjność pod względem całkowitych kosztów posiadania (TCO) w 91% przypadków transportu towarów drogowymi do roku 2030. W przypadku modeli z większym akumulatorem ten odsetek spadłby do 69%.

Różnica wynika przede wszystkim z faktu, że większy akumulator zwiększa początkowy koszt pojazdu, choć nie jest zawsze konieczny do wykonywania codziennych zadań. Gdy ciężarówka przejeżdża dużą liczbę kilometrów rocznie, zaleta wersji elektrycznej ma tendencję do wzrostu dzięki wyższej efektywności układu napędowego oraz potencjalnie niższym kosztom energii.

Indie mają plan: 100 tysięcy ciężkich pojazdów elektrycznych w ciągu 5 lat

W najkorzystniejszym scenariuszu praktycznie wszystkie analizowane przypadki zastosowania stałyby się ekonomicznie opłacalne przy użyciu ciężarówek elektrycznych do 2030 roku, przy oszczędnościach na całkowitych kosztach eksploatacji sięgających nawet 0,50 euro na kilometr.

Sytuacja diametralnie się zmienia w najmniej korzystnym scenariuszu: konkurencyjność wobec ciężarówek z silnikiem diesla wynosiłaby 14% w przypadku ciężarówek z małą baterią i zaledwie 3% w przypadku tych z dużą baterią.

Prawdziwym ograniczeniem nie jest tylko zasięg

Najciekawszy wynik badania pojawia się wtedy, gdy badacze przestają skupiać się wyłącznie na całkowitych kosztach eksploatacji i wprowadzają konkretny element: możliwość rzeczywistego wykonywania codziennych zadań transportowych.

Ciężarówki, które pokonują największą liczbę kilometrów rocznie, mają tendencję do bycia bardziej opłacalne pod względem ekonomicznym w przypadku pojazdów elektrycznych, ale to one również mogą mieć codzienne odległości przejazdu przekraczające dostępną zasięg. Jeśli sieć szybkiego ładowania jest niewystarczająca, teoretyczna korzyść ekonomiczna nie przekłada się więc automatycznie na praktycznie wykonalną działalność.

Biorąc pod uwagę właśnie zasięg oraz ograniczoną dostępność infrastruktury, w scenariuszu pośrednim udział operacji rzeczywiście kompatybilnych z ciężarówką elektryczną do 2030 roku spada do około 21–25%.

To ogromna różnica w porównaniu z 69–91% obliczonym na podstawie samej konkurencyjności ekonomicznej i pokazuje, dlaczego w przypadku transportu ciężkiego nie wystarcza samo mówienie o „koszcie na kilometr”.

Chiny stoją przed wyzwaniem ciężarówek elektrycznych: czy do 2030 roku będą stanowiły one 40% rynku?

Odpowiednie ładowanie może zmienić sytuację

Rozszerzenie sieci ładowania o dużej mocy może znacząco zmienić obraz sytuacji. Zgodnie z badaniem, łącząc większą dostępność infrastruktury z rozwojem zasięgu pojazdów, udział działań ekonomicznie i technicznie zgodnych z ciężarówkami na baterie może osiągnąć 63–77% do 2035 roku.

Konsekwencje to mają również znaczenie dla rozmiaru baterii. Rozległa sieć szybkich ładowarek pozwala bowiem uniknąć używania nadmiernie dużych baterii tylko po to, by pokonać sporadycznie bardzo długie odległości.

Aby doszło do rzeczywistej i efektywnej popularizacji ciężarówek elektrycznych, konieczna jest skoordynowana sieć ładowania wzdłuż głównych tras logistycznych, z mocą dostosowaną do dostępnych czasów postoju.

Wodór? Konkurencyjny tylko w specyficznych warunkach

Badanie bierze pod uwagę również ciężarówki z ogniwami paliwowymi. Ich główną zaletą w porównaniu z BEV jest większa elastyczność operacyjna na długich dystansach, dzięki czasowi tankowania i zasięgowi.

Z punktu widzenia ekonomicznego sytuacja jest jednak mniej korzystna. W 2030 roku ciężarówki na wodór okazują się konkurencyjne z ciężarówkami diesla tylko w najkorzystniejszych warunkach, obejmując około 79% ruchu transportowego, ale z korzyściami ekonomicznymi o połowę mniejszymi niż te uzyskiwane przez ciężarówki elektryczne na baterie.

Wynik może ulec zmianie jedynie dzięki szczególnie korzystnej kombinacji czynników: droższe baterie lub o gorszych parametrach niż przewidywano, stale wysokie ceny prądu oraz wodór po wyjątkowo niskich cenach.

Rola polityk europejskich

Podsumowując, według badania transformacja ciężarówek nie będzie determinowana przez jedną, teoretycznie najlepszą technologię. To właśnie TCO i infrastruktura, w połączeniu z charakterystyką operacyjną flot, określą, gdzie pojazdy elektryczne mogą już zastąpić te spalinowe, a gdzie nadal potrzebne będą inne rozwiązania.

W tym scenariuszu polityki europejskie mogą przyczynić się do zmiany równowagi. Badacze wskazują jako przydatne narzędzia standardy dotyczące emisji CO₂ dla pojazdów ciężkich, zachęty związane z opłatami drogowymi oraz AFIR, który wspiera rozwój sieci ładowania.

CZYTAJ RAZEM: „Jak zredukować koszty energii flot elektrycznych? Dzięki przemysłowej ładowarce” oraz obejrzyj WIDEO