Исследование: грузовики на аккумуляторах становятся конкурентоспособными на всё большем количестве маршрутов
Уже сегодня существуют некоторые случаи применения, когда грузовики на аккумуляторах превосходят своих дизельных аналогов с точки зрения общей стоимости эксплуатации. Однако к 2030 году это может касаться от 70 до 90 процентов дорожных грузоперевозок в Германии. Об этом свидетельствует новое исследование Потсдамского института исследований последствий изменения климата.
Исследование под названием «Cost competitiveness of alternative heavy-duty truck technologies under real-world utilisation profiles» (по-немецки: Kostenwettbewerbsfähigkeit alternativer Technologien für Schwerlast-Lkw unter realen Einsatzbedingungen) было недавно опубликовано исследовательской группой Потсдамского института исследований изменения климата в научном журнале «Nature Communications». Основная идея статьи заключается в том, что при основных предположениях команды относительно затрат и уровня технологической зрелости к 2030 году электрические грузовики в Германии превзойдут аналогичные дизельные грузовики по общим эксплуатационным затратам на 70–90 процентов для километража, пройденного в дорожных грузовых перевозках большого веса.
Во введении аналитики подчеркивают, что предыдущие исследования часто сосредотачивались на среднем диапазоне грузоподъёмности или на дальних перевозках, тогда как логистический сектор крайне разнообразен и включает широкий спектр моделей использования грузовиков. Поэтому новое исследование было разработано более всесторонне. В нём оценивается экономическая эффективность грузовиков на аккумуляторной тяге (BEV) и грузовиков на топливных элементах (FCEV) на основе микроданных четырёх миллионов грузовиков по всей Европе. Учёные связывают эти реальные профили использования из прошлого с прогнозами TCO для тяжёлых грузовиков в рамках «сценарного подхода». Другими словами, они создали оптимистичный, средний и пессимистичный сценарии развития показателя TCO. Дополнительные подробности о методологии можно найти по ссылке на источник под этим текстом. Ещё один важный момент: в исследовании в качестве аббревиатуры используется не BEV, а BET – un
Аналогично существуют также FCET и ICET для грузовиков на топливных элементах и двигателях внутреннего сгорания (см. график).
Что касается результатов: согласно исследованию, к 2030 году BEV могут обеспечить «экономию затрат на большую часть пройденных километров на важных европейских рынках» по сравнению с дизельными грузовиками. В ходе исследования авторы сравнивали грузовики BEV с маленькими и большими аккумуляторами, грузовики на топливных элементах и дизельные грузовики, рассчитывая расход топлива на уровне 160 000 километров в год.
Согласно среднему сценарию, к 2030 году вариант с небольшой батареей будет конкурентоспособен с точки зрения показателя TCO для 91 процента дорожных грузовых перевозок, а вариант с большой батареей — для 69 процентов. В оптимистичном сценарии к 2030 году практически все сценарии использования станут экономически выгодными, с экономией по показателю TCO до 0,50 евро на километр. В пессимистичных сценариях грузовики на электротяге достигнут паритета затрат по сравнению с дизельными грузовиками лишь на 14 процентов (с небольшой батареей) или 3 процента (с большой батареей) от общего пробега.
Расчетные показатели совокупных затрат являются результатом сложного баланса между эффективностью привода, стоимостью энергии, размером аккумулятора и интенсивностью использования. Исследовательская группа подчеркивает: «Более высокий годовой пробег способствует конкурентоспособности BEV с точки зрения затрат, однако он часто связан с более высоким максимальным ежедневным пробегом, который при ограниченных возможностях быстрой зарядки может превысить дальность поездки».
Здесь на первый план выходит техническая осуществимость, в которой также проявляется еще недостаточно развитая сеть зарядных станций: если учесть максимальный ежедневный пробег BEV и ограниченные возможности зарядки, то по данным Института климатических исследований Потсдама преимущество с точки зрения совокупных затрат в среднем сценарии снижается до минимального уровня в 21–25 процентов для доли экономически целесообразных форм совместного использования транспортных средств к 2030 году.
Но: благодаря быстрому развитию инфраструктуры быстрой зарядки и улучшению прямого диапазона действия этот минимум к 2035 году снова может значительно вырасти — до 63–77 процентов. «Этот анализ подчеркивает важность скоординированного развития инфраструктуры быстрой зарядки на уровне всего ЕС для принятия технологий совместного использования автомобилей. Кроме того, расширенное строительство такой инфраструктуры сокращает необходимый прямой диапазон действия и позволяет использовать более маленькие аккумуляторы», — отмечает команда Потсдамского института исследований последствий изменения климата.
А что насчет грузовиков на топливных элементах? По мнению авторов исследования, у них меньше ограничений с точки зрения дальности поездки и практичности эксплуатации. Однако преимущество в операционных расходах по сравнению с двигателями внутреннего сгорания у них меньше из-за более низкой эффективности, а также требуются более высокие первоначальные инвестиции. Это означает: «К 2030 году грузовики на топливных элементах смогут конкурировать с двигателями внутреннего сгорания только при самых благоприятных условиях и будут обслуживать 79 процентов дорожных грузоперевозок, причем экономия затрат будет менее чем вдвое меньше, чем у грузовиков на аккумуляторах».
При прямом сравнении с электромобилями на твердом топливе грузовики на топливных элементах смогут стать конкурентоспособными только при весьма определенных условиях: если в будущем будет наблюдаться лишь ограниченный прогресс в снижении стоимости и улучшении технических характеристик электромобилей на твердом топливе, если будут сохраняться высокие цены на электроэнергию, а грузовики на топливных элементах благодаря чрезвычайно низким ценам на водород будут иметь преимущество с точки зрения стоимости. Однако, по мнению авторов исследования, такие низкие цены на водород возможны лишь в случае масштабного импорта по морю примерно к 2030 году, а затем и по трубопроводам.
Сами исследователи интерпретируют свои результаты таким образом, что «разброс показателей по стоимости транспортных средств, уровню технической зрелости и ценам на источники энергии остается значительным». Неопределенности среди клиентов и финансовых учреждений, касающиеся, например, срока службы аккумуляторов и стеков топливных элементов, могут повлиять на важные экономические предположения, такие как остаточная стоимость. В этой ситуации существующие политические инструменты, такие как нормы выбросов CO2 или освобождение от платы за проезд, «имеют решающее значение для стимулирования распространения транспортных средств без выбросов, несмотря на первоначальные рыночные и сетевые барьеры». По мнению аналитиков, AFIR также способствует быстрому развитию сетей зарядки, в то время как налогообложение CO2 через систему ETS2 будет и далее улучшать рыночные условия для экономически выгодной эксплуатации транспортных средств без выбросов.