Тяжелые грузовики останутся на дизеле в ближайшем будущем

Кредит: Unsplash/CC0

Без политических мер для технологий нулевого уровня выбросов значительная часть транспортных средств тяжелых грузов по-прежнему будет работать на дизеле в 2035 году. Этот результат показан в новом исследовании Eth Zurich о декарбонизации движения грузовиков.

Что будут в будущем грузовики?Уничтожающие климат дизель или технологии без выбросов, такие как батареи или водород?Достижение международного сообщества в Парижском климатическом целевом положении для чистых выбросов парниковых газов чистых парниковых газов к 2050 году, также зависит от того, удастся ли оно в декарбонизирующем трафике тяжелых грузов.Это связано с тем, что эти составляют почти треть годовых глобальных выбросов в транспортном секторе, который отвечает за около одной пятой выбросов CO2 по всему миру.

Исследователи в Eth Zurich в настоящее время разработали модель для изучения того, какие технологии будут преобладать в движении грузовиков к 2035 году. Результаты отрезвляют: большая часть тяжелых грузовиков будет по -прежнему питаться дизельным или сжиженным природным газом (СПГ).«Без политических мер по декарбонизации трафика тяжелых товаров, у зеленых технологий нет шансов»,-объясняет Тобиас Шмидт, профессор энергетической и технологической политики в Eth Zurich и соавтор исследования, которое только что было опубликовано в журнале «Слушания национального».Академия наук (PNA).

В своей модели исследователи рассматривают три весовых категория с различными профилями вождения: в среднем фургоны весят около 3,5 метрических тонн и покрывают 75 километров в день без загрузки или заправки;транспортные средства среднего товара весом примерно 7,5 метрических тонн и покрывают 200 километров в день;и автомобили тяжелых грузов весом примерно 32 метрических тонн и покрывают 600 километров в день.

Принятие грузовиков с нулевым уровнем выбросов, работающих на батареях или зеленых водородных петли по их стоимости по сравнению с традиционными транспортными средствами для двигателя внутреннего сгорания.Исследователи предполагают, что инвесторы сосредоточены на общих затратах, понесенных в течение срока службы грузовика.

Эти расходы состоят из закупок и эксплуатационных расходов, таких как стоимость топлива, заработная плата, техническое обслуживание, страхование и платы.Исследователи также предполагают, что компании будут частично инвестировать в инфраструктуру перезарядки и заправки самих грузовиков с батареей и водородом.Эти затраты взимаются с электрического грузовика за использование инфраструктуры в течение его жизни.

«Когда во многих европейских странах во многих европейских странах во многих европейских странах во многих европейских странах во многих европейских странах проживает все затраты на пожизненное время, уже дешевле, чем дизель [грузовики]»,-говорит Бесси Нолл, постдокторский исследователь в исследовательской группе Шмидта и ведущего автора исследования.Это связано с их более низкими эксплуатационными расходами в течение всего срока службы.Водородные грузовики, безусловно, являются самыми дорогими в этих двух весовых категориях, причина в том, что высокие цены на топливные элементы и зеленый водород.

Это другая история для тяжелых грузовиков: дизельное топливо и СПГ остаются самым дешевым топливом, с зеленым водородом является самым дорогим вариантом.Только в Швейцарии находятся тяжелые грузоподъемные транспортные средства, работающие на батареях или зеленом водороде, уже дешевле.Причиной этого является высокие расходы на платеж, по которым дизельные грузовики несут из-за платы за тяжелые транспортные средства, связанную с расстоянием, HVF).Транспортные средства без выбросов более 3,5 метрических тонн освобождаются от этого.

«Независимо от того, являются ли CO2-бесплатными [грузовиками] конкурентоспособными в настоящее время, зависит от того, компенсируется ли их более высокая покупная цена более низкими эксплуатационными расходами в течение всего срока службы»,-говорит Нолл.Исследователи показывают, что цены на топливо и платные расходы играют важную роль в этом отношении.

Более того, модельные расчеты показывают, что электрификация товара к 2035 году прогрессирует только для легких и средних товаров.Новые автомобили с батарейным питанием достигнут мирового рынка более чем 50% в этих двух классах транспортных средств к 2035 году. В Европе и Китае они даже составляют 70% от общего числа.«Мы оцениваем, что к 2035 году около трети новых [грузовиков], купленных по всему миру в малых и средних сегментах, будут дизельными транспортными средствами»,-говорит Нолл.

Вещи выглядят хуже для тяжелых грузовиков свыше 32 метрических тонн, где доля глобального рынка новых грузовиков, которые составляют CO2, останется ниже 10% в 2035 году. Для исследователей одно можно ясно: без эффективных политик, которые поддерживают технологии зеленых трансмиссий,Большинство тяжелых грузовиков будут по -прежнему питаться дизельными двигателями в 2035 году.

Сравнение различных мер также показывает, что более низкие затраты на платные затраты на грузовики с нулевым уровнем выбросов, как практикуются в Швейцарии, станут наиболее эффективным политическим инструментом, помогающим зеленым технологиям добиться прорыва в трафике тяжелых товаров.

Согласно исследованию Zurich, небольшие фургоны и грузовики среднего размера наэлектризованы почти исключительно с помощью батарей.Грузовики с водородом просто слишком дороги в большинстве стран или регионов.Но есть одно исключение: в ЕС грузовики водорода более 32 метрических тонн могут получить некоторую степень доли рынка.Это в основном связано с предположением, что ЕС будет субсидировать зеленый водород в будущем, что делает его дешевле, чем в других частях света.

Одна из причин того, что батареи более конкурентоспособны, чем зеленый водород для грузовиков, заключается в том, что грузовик с водородом требует примерно в три раза больше возобновляемого электроэнергии, чем у мощного батареи.«Расходы на эксплуатацию значительно выше с зеленым водородом, потому что при производстве, распределении и превращении зеленого водорода в электроэнергию теряется большая часть энергии», - говорит Шмидт.

Более того, можно предположить, что затраты на грузовики с батарейным питанием будут падать быстрее, чем затраты для водорода.Причина этого заключается в том, что доля мирового рынка автомобилей с батарейным батарейным питанием (автомобилей и грузовиков) уже значительно выше, что приводит к увеличению экономии масштаба.К этому добавляется тот факт, что топливные элементы, которые работают на водороде, являются более сложной технологией: они требуют обширного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и, как правило, более высокого обслуживания.«Батареи уже имеют старт над водородом, - добавляет профессор Шмидт, - и они постоянно расширяют свое лидерство благодаря более крутой кривой обучения».

Чтобы выяснить, какая технология будет преобладать к 2035 году, исследователи смоделировали потенциальные решения о покупке инвесторов тяжелых товаров по всему миру.Задача состоит в том, чтобы предсказать, как общие затраты на различные технологии будут изменяться с течением времени.Основываясь на исторических данных, авторы исследования используют корреляцию, что чем широко развернута технология, тем быстрее снижаются его затраты.Например, основываясь на увеличенной доле рынка технологии в этом году, они могут оценить свою стоимость в следующем году и долю ее рынка в следующем году.

Однако скорость, с которой материализуется экономия масштаба, также зависит от сложности технологии.«Чем сложнее технология, тем медленнее падает его затраты», - объясняет Шмидт.Исследователи также предполагают, что переход от установленной технологии на новую технологию приводит к затратам на конверсию, которые делают новую технологию менее привлекательной.Они моделируют эти затраты на конверсию с калиброванной наценкой по цене покупки.

Больше информации: Bessie Noll и др., Влияние местных вмешательств на глобальные технологические изменения через побочные эффекты: структура моделирования и применение в секторе дорожного движения, Материалы Национальной академии наук (2023).Doi: 10.1073/pnas.2215684120

Bessie Noll и др., Анализируя конкурентоспособность технологий с низким уровнем углерода в дорожно-транспортном плане: общая стоимость анализа владения в Европе, Applied Energy (2021).Doi: 10.1016/j.apenergy.2021.118079