Электрификация тяжелых транспортных средств

Прогнозы на затраты на батарею в 2020 году за кВтч для грузовиков с тяжелым нулевым выбросом.Кредит: Nature Energy (2024).Doi: 10.1038/s41560-024-01531-9

Основная причина этого заключается в том, что электрификация более крупных и тяжелых транспортных средств технически сложна, поскольку питание их в течение длительного времени потребует более дорогих и сложных технологий аккумулятора.Исследования, посвященные изучению потенциального будущего тяжелых автомобилей с нулевым выбросом, до сих пор были относительно дефицитны, также из-за отсутствия доступных данных, связанных с затратами на топливные элементы и батареи грузовых автомобилей.

Исследователи из Института систем и инновационных исследований Fraunhofer Institute и инноваций ISI и Института технологий Карлсруэ (KIT) недавно отправили этот пробел в литературе, прогнозируя изменения в стоимости батареи грузовых автомобилей и топливных элементов в течение следующих десятилетий.Их анализ, изложенные в статье, опубликованной в Nature Energy, предполагают, что затраты как на грузовые батареи, так и топливные элементы могут снизиться в течение следующих нескольких лет, что облегчает электрификацию автомобилей с тяжелыми работами.

«Существуют расхождения в отношении текущих уровней затрат на топливные элементы и батареи для декарбонизации дорожного транспорта, а также темпы и масштабы достижимого снижения затрат», - сказал Tech Xplore Steffen Link, ведущий автор газеты.«Наши результаты подчеркивают, что затраты на грузовики с нулевым уровнем выбросов предназначены для снижения гораздо быстрее, чем ожидалось в предыдущих исследованиях, при этом экономически эффективные операции появляются сегодня. Учитывая короткое время владения тяжелыми коммерческими грузовиками (обычно 3-6 лет), рыночная диффузияБудет значительно быстрее, чем для частных автомобилей.

В рамках своего исследования исследователи коллективно проанализировали данные, полученные из более чем 200 источников, опубликованных в период с 2010 по 2023 год, включая рецензируемые документы, отраслевые объявления и аналитические отчеты.Используя различные статистические методы, в том числе нормальные и надежные методы регрессии, они получили возможные проекции затрат для грузовых батарей и топливных элементов, а затем подтвердили надежность их прогнозов.

«Обработанное осуществимость быстрого и существенного снижения затрат была оценена с учетом специфичных для компонентов минимальных затрат, оценки подразумеваемой эволюции рынка и сравнения с историческими достижениями в других энергетических технологиях»,-пояснил Линк.«В конечном счете, мы сравнили эти прогнозы затрат с ожидаемыми прорывными затратами от других исследований и включили их в общую структуру владения (TCO), чтобы оценить экономическую эффективность аккумуляторных и топливных грузовиков по сравнению с грузовиками дизельного топлива в течение нескольких лет».

Результаты анализа, проведенные Link и его коллегами, показывают, что затраты на батарею и систему топливных элементов, вероятно, снизится значительно быстрее, чем ожидалось предыдущие исследования.Тем не менее, исследователи наблюдали значительные расхождения между оценками, представленными в академических и отраслевых ресурсах, которые, по их мнению, связаны с зрелостью технологий, протестированных авторами.

«В то время как источники вблизи рынка оказываются наиболее стабильным источником батарей, их прогнозы более оптимистичны, чем из научных источников»,-сказал Линк.«Напротив, обратное верно для прогнозов затрат на топливные элементы, причем научные источники более оптимистичны и часто близки к полам или целевым затратам, что гарантирует тщательное рассмотрение. Таким образом, затраты на батарею в ближайшее время сократят 200 евро/кВтч и приближаются к 100 евро./кВтч в конце 2040 -х годов, в то время как стоимость топливных элементов может достигать 150 евро/кВт в конце 2030 -х годов ».

Основываясь на результатах этого недавнего исследования, стоимость электрических грузовиков с батарейным питанием может в конечном итоге выровнять стоимость дизельных грузовиков.Однако для облегчения будущей широко распространенной коммерциализации этих транспортных средств, однако, политики и автомобильные компании должны начать предпринимать шаги для содействия их развертыванию, например, путем составления надежного портфеля продуктов, создания необходимой инфраструктуры зарядки аккумулятора и внедряя эффективные правила.

«Немедленные инвестиции в сетки электроэнергии и зарядную инфраструктуру должны быть готовы, чтобы избежать задержек в развертывании аккумуляторных грузовиков»,-добавил Линк.«Наша будущая работа будет сосредоточена на трудных в поиске и специализированных транспортных приложениях, включая более подробные техно-экономические оценки и углубленный анализ батареи. Кроме того, мы стремимся поддержать развертывание инфраструктуры зарядки (включая планирование расширения сетки)Для частных складов и общественных парков с быстрым зарядкой ».

More information: Steffen Link et al, Rapidly declining costs of truck batteries and fuel cells enable large-scale road freight electrification, Nature Energy (2024). DOI: 10.1038/s41560-024-01531-9