Badania: Ciężarówki na baterie stają się konkurencyjne na coraz większej liczbie tras

Już dziś istnieje kilka zastosowań, w których ciężarówki elektryczne przewyższają swoje odpowiedniki na dieslu pod względem całkowitych kosztów eksploatacji. Do 2030 roku może to dotyczyć już 70 do 90 procent transportu towarowego drogowego w Niemczech. Pokazuje to nowe badanie Potsdam Institute for Climate Impact Research.

Badanie zatytułowane „Cost competitiveness of alternative heavy-duty truck technologies under real-world utilisation profiles” (po niemiecku: Kostenwettbewerbsfähigkeit alternativer Technologien für Schwerlast-Lkw unter realen Einsatzbedingungen) zostało niedawno opublikowane przez zespół badawczy Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung w czasopiśmie naukowym „Nature Communications”. Główny przekaz artykułu brzmi: przy założeniach dotyczących kosztów i poziomu rozwoju technologicznego przyjętych przez zespół, do 2030 roku elektryczne ciężarówki w Niemczech przewyższą pod względem całkowitych kosztów eksploatacji porównywalne ciężarówki diesla o 70 do 90 procent na kilometrach przebytych w transporcie drogowym towarów o dużej masie.

Na wstępie analitycy podkreślają, że wcześniejsze badania często koncentrowały się na średnim zakresie ładowności lub transporcie dalekodystansowym, podczas gdy sektor logistyczny jest bardzo zróżnicowany i obejmuje szeroki wachlarz wzorców wykorzystania ciężarówek. Dlatego nowe badanie zostało opracowane w szerszym zakresie. Ocenia ono opłacalność ciężarówek elektrycznych na baterie (BEV) oraz ciężarówek na paliwa ogniwowe (FCEV) na podstawie mikrodanych czterech milionów ciężarówek w całej Europie. Te rzeczywiste profile wykorzystania z przeszłości łączą naukowcy z prognozami TCO dla ciężkich ciężarówek – i to w ramach „opartym na scenariuszach podejściu”. Innymi słowy: stworzyli oni optymistyczny, średni i pesymistyczny scenariusz rozwoju TCO. Więcej szczegółów na temat metodologii znajduje się w linku do źródła poniżej tego tekstu. Co jeszcze ważne: w badaniu jako skrót użyto nie BEV, lecz BET – un

Dopasowanie to obejmuje również FCET i ICET dla ciężarówek na paliwa gazowe oraz tych z silnikami spalinowymi (zobacz wykres).

Co do wyników: według badania pojazdy BEV mogą do 2030 roku w porównaniu z ciężarówkami na diesla „osiągnąć oszczędności kosztowe na większości kilometrów drogowych na ważnych rynkach europejskich”. W ramach badań porównywano ciężarówki BEV z małą i dużą baterią, ciężarówki na paliwa gazowe oraz te na diesla, przy czym w obliczeniach uwzględniono 160 000 kilometrów rocznie.

W średnim scenariuszu wersja z małą baterią będzie do 2030 roku konkurencyjna pod względem kosztów TCO dla 91 procent transportu towarowego drogowego, natomiast wersja z dużą baterią – dla 69 procent. W optymistycznym scenariuszu do 2030 roku niemal wszystkie profile użytkowania staną się ekonomicznie opłacalne, z oszczędnościami TCO sięgającymi 0,50 euro na kilometr. W scenariuszach pesymistycznych ciężarówki BEV osiągną równowagę kosztową w stosunku do ciężarówek z silnikami diesla jedynie na 14% (mała bateria) lub 3% (duża bateria) tras.

Obliczone TCO są wynikiem złożonej równowagi pomiędzy efektywnością napędu, kosztami energii, rozmiarem baterii a intensywnością użytkowania. Zespół badawczy podkreśla: „Wyższa roczna odległość przebyta podczas jazdy przemawia na korzyść pojazdów BEV pod względem konkurencyjności kosztowej, ale często wiąże się z wyższą maksymalną dzienną odległością, która przy ograniczonej możliwości szybkiego ładowania może przekroczyć zasięg.”

Tutaj pojawia się kwestia technicznej wykonalności, w której odczuwalny jest również jeszcze niewystarczający rozwój sieci ładowania: biorąc pod uwagę maksymalne dziienne odległości pojazdów BEV oraz ograniczone możliwości ładowania, korzyść wynikająca z TCO w średnim scenariuszu spada według Instytutu Badań nad Skutkami Klimatycznymi w Poczdamie do dolnej granicy 21–25 procent dla udziału ekonomicznie realnych działań typu roadsharing do roku 2030.

Ale: Dzięki szybkiemu rozwijaniu infrastruktury szybkiego ładowania oraz poprawie zasięgu bezpośredniego ten dolny próg może już do 2035 roku znacznie wzrosnąć – do 63–77 procent. „Ta analiza podkreśla znaczenie skoordynowanego, ogólnoukraińskiego rozwoju infrastruktury szybkiego ładowania dla akceptacji technologii współdzielenia drogi. Ponadto intensywniejszy rozwój tej infrastruktury zmniejsza wymagany zasięg bezpośredni i umożliwia użycie mniejszych baterii”, podkreśla zespół Potsdam Institute for Climate Impact Research.

A ciężarówki z ogniwami paliwowymi? Według autorów badań podlegają one mniejszym ograniczeniom pod względem zasięgu i przydatności do eksploatacji. Ich przewaga pod względem kosztów operacyjnych w porównaniu z pojazdami spalinowymi jest jednak mniejsza ze względu na niższą efektywność, a jednocześnie wymagane są wyższe koszty inwestycyjne. Oznacza to: „W 2030 roku FCEV będą konkurencyjne z pojazdami spalinowymi tylko w najkorzystniejszych warunkach i obejmą 79 procent ruchu towarowego drogowego, przy czym oszczędności kosztowe będą mniej niż połowę mniejsze niż w przypadku ciężarówek elektrycznych na baterie.”

W bezpośrednim porównaniu z pojazdami na prąd elektryczny ciężarówki na paliwa ogniwowe staną się konkurencyjne tylko w bardzo określonych warunkach, mianowicie jeśli w przyszłości nastąpi jedynie ograniczony postęp w zakresie kosztów i parametrów technicznych pojazdów na prąd elektryczny, jeśli będą utrzymywać się wysokie ceny prądu, a FCEV dzięki niezwykle niskim cenom wodoru będą miały korzystny rozwój kosztowy. Jednak według autorów badań tak niskie ceny wodoru są możliwe do osiągnięcia tylko wtedy, gdy około 2030 roku nastąpią masowe importy drogą morską, a później przez łącza rurociągowe.

Samych badaczy ich wyniki interpretują w taki sposób, „że różnice w kosztach pojazdów, poziomie rozwoju technologicznego oraz cenach nośników energii pozostają duże”. Niepewności ze strony klientów i instytucji finansowych, na przykład dotyczące żywotności baterii i stosów ogniw paliwowych, mogą wpłynąć na ważne założenia ekonomiczne, takie jak wartości pozostałe. W tym kontekście istniejące narzędzia polityczne, takie jak normy emisji CO2 czy zwolnienia z opłat drogowych, są „kluczowe dla promowania rozpowszechniania pojazdów bezemisyjnych pomimo początkowych barier rynkowych i sieciowych”. Według analityków AFIR również wspiera szybki rozwój sieci ładowania, podczas gdy opodatkowanie CO2 poprzez system ETS2 będzie dalej poprawiać warunki rynkowe niezbędne do rentownego funkcjonowania pojazdów bezemisyjnych.