Електрификация на търговския флот
Основни изводи
- Електрическите превозни средства с акумулаторни батерии могат да намалят общите разходи за притежание с 20-40% за период от 5-8 години, когато са съчетани с интелигентно зареждане, тарифи извън пиковия период и добро планиране на инфраструктурата.
- Държавните стимули, включително кредити в САЩ, правила за инфраструктурата в ЕС и субсидии в Индия, могат да компенсират първоначалните разходи за превозни средства и инфраструктура за зареждане.
- Успешните усилия за електрификация започват с данни за маршрута, времето на престой, анализ на полезния товар, потреблението на енергия и поетапното внедряване.
- Компаниите, които ускорят електрификацията на автопарка си сега, могат да намалят емисиите, да избегнат такси или глоби за емисии и да си изградят по-добра репутация в областта на устойчивото развитие.
Въведение: Защо електрификацията на търговския флот е важна сега
Търговските превозни средства са малък дял от пътния трафик, но са основен източник на емисии на парникови газове, NOx, частици и замърсяване на въздуха в градовете. Електрификацията на търговския автопарк намалява експлоатационните разходи и понижава емисиите от ауспуха, а нулевите емисии от ауспуха на електрическите превозни средства елиминират локалните замърсители на въздуха като азотните оксиди (NOx). Очаква се пазарът на електрически търговски превозни средства да нарасне от $61,3 милиарда през 2023 г. до $480,26 милиарда до 2032 г., което представлява 25,7% CAGR. На Международна агенция по енергетика предвижда 145 милиона електрически превозни средства по пътищата до 2030 г., което ще намали търсенето на петрол в световен мащаб с 5,3 милиона барела на ден.
Електрификацията на автопарка се отнася до замяната на автопарка от търговски превозни средства с двигатели с вътрешно горене с електрически превозни средства с батерии, подкрепени от инфраструктура за зареждане, станции за зареждане и управление на енергията. Настоящата статия се фокусира върху случаите на използване на търговски автопаркове, които са собственост на бизнеса или са наети: логистика, доставка на последната миля, услуги на терен, организации от публичния сектор и общински автопаркове.
Растеж на световния пазар и движещи сили на политиката
Парковете от търговски превозни средства в Китай, Европа и Северна Америка са водещи в прилагането на системата, тъй като по-строгите разпоредби, забраните за използване на дизелови двигатели в градовете и зоните с ниски емисии променят икономиката на автомобилните паркове. Правителствата по целия свят прилагат фискални и регулаторни мерки за ускоряване на електрификацията на автопарковете, включително данъчни облекчения до $40 000 за търговски електромобили в САЩ и субсидии в Индия, които могат да намалят разходите за електромобили с 15-20%.
Основните движещи сили на политиката включват:
- Правила на ЕС за тежкотоварните превозни средства, изискващи рязко намаляване на емисиите на CO₂ до 2030 г. и 2040 г., подкрепени от AFIR.
- Калифорнийските правила за "усъвършенствани екологично чисти камиони" и "усъвършенствани екологично чисти автопаркове" за покупки с нулеви емисии.
- Лондон, Париж и други градове, които използват такси за задръствания, ограничения за дизеловите двигатели или зони за чист въздух.
Инфраструктурата за зареждане вече е основна инвестиционна категория, като точките за зареждане в депата, обществените коридори, работните места и търговските обекти създават възможности за над $200 милиарда в световен мащаб. Местата за зареждане, като например търговските точки за зареждане и местата за паркиране на организациите, оказват значително влияние върху степента на приемане на електромобили сред автопарковете. Индийският проект FAME II и латиноамериканските търгове за автобуси също въвеждат електрически превозни средства в гъсто населените градове.
Какво представлява електрификацията на търговския флот?
Електрификацията на автомобилния парк е преминаването на автомобилния парк от бензинови или дизелови превозни средства към електрически превозни средства с акумулаторни батерии, използващи електрическата мрежа и все повече възобновяема енергия. Тя обхваща микробуси, автобуси, влекачи, товарни автомобили с твърда конструкция, електрически камиони и превозни средства от сервизния парк.
За разлика от въвеждането на електромобили за пътници, електрификацията на търговските превозни средства трябва да отчита работните цикли, времето за работа, полезния товар, капацитета на батерията, времето за смяна и операциите на автопарка, ориентирани към депото. Замяната на превозните средства с ДВГ с електрически превозни средства изисква оценка на дневния пробег, теглото на полезния товар и оперативните маршрути.
Най-добрите ранни кандидати са:
- микробуси за доставка на пратки и хранителни стоки
- фургони за обслужване на телекомуникации, ОВК и комунални услуги
- общински камиони за отпадъци
- маршрутни, училищни и градски автобуси
- регионални търговски електромобили и електрически камиони
По-късно по някои маршрути на дълги разстояния може да се използва водород, но в близко бъдеще електрическите превозни средства с нулеви емисии и BEV доминират в градските и регионалните операции.
Предимства на електрификацията на автопарка за търговските оператори
Ползите от електрификацията на автопарка включват по-ниски разходи, ползи за околната среда, управление на риска и по-добра ефективност на автопарка, когато проектите са добре планирани.
По-ниски общи разходи за притежание и експлоатационни разходи
Първоначалните разходи за електромобилите обикновено са с 20-60% по-високи, а тежкотоварните камиони могат да струват с няколкостотин хиляди долара повече от автомобилите с лед. Но общата цена на притежание (Total Cost of Ownership - TCO) трябва да отчита разходите за гориво, поддръжка и местни финансови стимули, а не само покупната цена.
Електричеството обикновено е по-евтино на километър от дизела или бензина. Електрическите превозни средства (ЕПС) могат да спестят на собствениците на автопаркове приблизително $4 700 или повече от разходите за гориво през първите седем години, като общите икономии на разходите за притежание достигат до $10 000 поради по-ниските експлоатационни разходи в сравнение с автомобилите с двигател с вътрешно горене. Електрическите превозни средства (ЕПС) обикновено имат по-ниски експлоатационни разходи в сравнение с превозните средства с двигатели с вътрешно горене, като спестяванията от гориво и поддръжка могат да достигнат до $10,000 през първите седем години на притежание.
Разходите за поддръжка също намаляват, тъй като електрическите превозни средства (ЕПС) имат по-малко движещи се части, което намалява необходимостта от поддръжка и времето за престой. Разходите за поддръжка могат да бъдат 30-50% по-ниски благодарение на регенеративното спиране, по-малкото течности и по-малкото механични повреди.
Намалени емисии и подобрени резултати в областта на устойчивото развитие
Електрификацията помага на логистичните и транспортните предприятия да намалят своя отпечатък върху околната среда. Електрификацията на търговските автопаркове помага на компаниите да постигнат корпоративните цели за устойчивост и да избегнат такси или глоби за емисии. Електрификацията на търговските автопаркове може значително да намали въглеродните емисии от обхват 1, като помогне на компаниите да изпълнят регулаторните изисквания и корпоративните инициативи за устойчивост.
При по-чисти мрежи електрическите превозни средства с акумулаторни батерии имат много по-малък въглероден отпечатък от дизеловите камиони, дори и след производството на батериите. Договорите за слънчева енергия и възобновяеми енергийни източници на място могат да доближат електрическия автопарк до нулеви оперативни емисии.
Предимства на марката, клиентите и талантите
Видимите активи на електрическия парк са подвижно доказателство за целите на устойчивостта. Електрификацията на автопарка може да подобри корпоративната репутация, тъй като потребителите и инвеститорите все повече предпочитат компании с устойчиви практики, особено сред по-младите поколения. Големите спедитори и търговци на дребно все повече предпочитат превозвачи с ниски нива на въглеродни емисии, което дава предимство на ранните внедрители.
Шофьорите също са склонни да харесват електрическите превозни средства: по-тихи кабини, по-плавно ускорение и по-малко вибрации.
Съхранение на енергия и възможности за интерактивна мрежа
Всеки актив на автопарка ev е и средство за съхранение на енергия. Електрическите превозни средства от автопарка могат да служат като системи за съхранение на енергия, което позволява на собствениците на автопаркове да зареждат в часовете извън пиковите и да изпращат енергия обратно към мрежата, което води до потенциални икономии на разходи. Това може да подпомогне резервното захранване, спестяването в пиковите часове, отговора на търсенето и бъдещите потоци от приходи. Пилотни проекти за училищни автобуси в Северна Америка вече провеждат изпитания за връзка между превозните средства и мрежата по време на летните пикове, въпреки че широкото търговско разпространение на V2G все още се развива.
Основни предизвикателства и как да ги преодолеем
Електрификацията на търговските автопаркове е практична, но мениджърите на автопаркове трябва да решат проблемите, свързани с разходите, пробега, инфраструктурата и използването на енергия.
Високи първоначални инвестиции в превозни средства и зарядни устройства
Преходът към електрически автопаркове е изправен пред значителни предизвикателства, включително високи първоначални инвестиционни разходи, които могат да възпрат предприятията от пълно електрифициране на техните автопаркове. Първоначалните разходи за превозни средства и зарядни устройства обикновено са по-високи, особено за тежкотоварни търговски превозни средства.
Кредитът за екологично чисти превозни средства за търговски цели предлага данъчен кредит в размер до $40 000 за електрическо превозно средство за по-големи превозни средства, като автобуси и полуремаркета, и $7 000 за лекотоварни превозни средства и леки автомобили, което помага да се компенсира високата първоначална инвестиция за електрифициране на автопарка. На Кредит на IRS за търговски чисти превозни средства в момента се посочва до $40,000 за отговарящи на условията по-големи превозни средства и до $7,500 за по-малки превозни средства, така че автопарковете трябва да проверят настоящите правила. В много региони са налични правителствени стимули, включително безвъзмездни средства и данъчни облекчения, които помагат за намаляване на първоначалните финансови инвестиции, необходими за електрификацията на автопарка, което я прави по-приложим вариант за предприятията.
Лизингът, услугата "батерия като услуга" и услугата "зареждане като услуга" могат да разпределят общите разходи във времето.
Сложност на инфраструктурата за зареждане и ограничения на мощността на депото
Управлението на инфраструктурата за зареждане е критично предизвикателство за компаниите, които въвеждат електрически превозни средства, тъй като мениджърите на автопаркове често се затрудняват да определят броя и вида на необходимите зарядни устройства въз основа на специфичния си бизнес модел и графиците на превозните средства. Повечето оператори на автопаркове трябва да изберат комбинация от станции за зареждане от ниво 2 за нощно зареждане и някои станции от ниво 3 за бързо зареждане, за да се адаптират към бързи обороти.
Мениджърите на автопаркове често се сблъскват с предизвикателства при определянето на броя и вида на необходимите зарядни устройства за електромобили, което до голяма степен зависи от техния бизнес модел и графика на превозните средства. Модернизирането на инфраструктурата е от съществено значение за електрификацията на търговските автопаркове, като включва стратегическо планиране на логистиката на зареждането. Възможно е да се наложи предприятията да договарят подобрения с местните оператори на разпределителни мрежи (ОРС) за осигуряване на подходящ капацитет на мрежата.
Използване на зарядни устройства за електромобили, съвместими с OCPP, поетапно изграждане, слънчева енергия, съхранение и управлявано зареждане, за да се намали преработката.
Обхват, полезен товар и оперативно съответствие
Безпокойството за пробега е основен проблем за операторите на автопаркове, тъй като изчерпването на батерията по време на работа може да доведе до прекъсване на работата и финансови загуби. Пробегът на градските превозни средства често е около 100-200 мили, но тежките товари и студеното време значително намаляват пробега на батериите на електрическите превозни средства.
Необходимо е да се направи оценка на автомобилния парк и да се направи одит на маршрутите, за да се идентифицират превозните средства, подходящи за електрификация. Инсталирането на телематични устройства помага да се анализира работата на автопарка с оглед на възможността за преминаване към електрическо задвижване. Интелигентното маршрутизиране чрез телематика оптимизира маршрутите въз основа на обхвата на батериите и местата за зареждане. Обучението на шофьорите е от решаващо значение за максималното използване на рекуперативното спиране и пробега на автомобила.
Електрическите превозни средства изискват стриктно планиране на смените поради престоя, свързан със зареждането.
Управление на разходите за енергия и таксите за потребление
Електрическите паркове могат да понесат значителни такси за върхово потребление поради рязкото увеличаване на потреблението на енергия, което може да доведе до увеличаване на оперативните разходи, ако не се управлява правилно. Интелигентните платформи за зареждане намаляват темпото на зареждане на батериите, планират сесиите през нощта и намаляват разходите за енергия.
Интегрирането на управлението на зарядното устройство с управлението на енергията в сградата, слънчевата енергия и съхранението намалява потреблението на енергия през скъпите периоди.
Технологични тенденции, които трансформират търговските флотилии от електрически превозни средства
Бързото усъвършенстване на технологиите за електромобили улеснява електрифицирането на търговските автомобилни паркове.
Усъвършенстване на батериите и възможности на превозните средства
Цените на батериите падат, пробегът се подобрява, а пакетите придобиват модулна стойност за втори живот. Очаква се до 2030 г. електрическите камиони да съставляват 35% от световните продажби на средни и тежки превозни средства, като водещи пазари като Калифорния и ЕС се очаква да достигнат 70%.
Интелигентно зареждане, управление на натоварването и енергиен софтуер
Решенията за зареждане вече дават приоритет на автомобилите според времето на тръгване, капацитета на батерията и необходимостта от маршрут. Интелигентното зареждане може да помогне на депото да обслужва повече пристанища, без да е необходимо незабавно обновяване на мрежата.
Телематика, анализ на данни и изкуствен интелект в работата на автопарка
Телематиката проследява местоположението, състоянието на зареждане, използването на енергия и поведението на водача. ИИ може да прогнозира потреблението на енергия на ниво маршрут, да намали времето за престой и да подобри планирането на поддръжката.
Стандарти за зареждане с висока мощност и двупосочно зареждане
За тежкотоварни превози се появяват системи за постоянен ток с висока мощност и мегаватови системи. Двупосочните зарядни устройства могат да осигурят нови източници на приходи, когато нормативната уредба го позволява, но автопарковете трябва да планират съвместимост със стандартите за период от 10-15 години.
Изграждане на стратегия за електрификация на търговския флот
Успешната електрификация на търговския автопарк е многогодишен преход, а не еднократна поръчка на автомобил.
1. Оценка на автопарка, маршрутите и съоръженията
Съберете данни за пробега, престоя, полезния товар, паркирането, горивото и поддръжката за 6-12 месеца. След това сегментирайте автомобилния парк по дължина на маршрута и поведение при връщане в базата.
2. Изграждане на икономическа обосновка и осигуряване на подкрепа от страна на заинтересованите страни
Моделирайте общите разходи за притежание, възвръщаемостта, паричния поток, стимулите, разходите за поддръжка, по-ниските разходи за гориво и намаляването на емисиите. Включете финанси, операции, устойчивост, обществени поръчки и ИТ.
3. Проектиране на подходяща инфраструктура за зареждане и енергиен план
Картографиране на зарядни устройства към складове, смени и маршрути. Проектиране на движението на кабелите, бъдещото разширяване, местата за зареждане и сроковете на комуналните услуги.
4. Започнете с пилотни проекти и поетапно внедряване
Започнете с 10-50 автомобила, при които рискът е нисък. Измервайте разходите за енергия, времето за работа, обратната връзка с водача и надеждността на услугата, преди да увеличите мащаба.
5. Оптимизиране, мащабиране и интегриране с течение на времето
Интегрирайте данните за електромобилите в системите на автопарка, преразглеждайте предположенията на всеки 1-2 години и правете сравнителен анализ с други компании.
Регулаторна и стимулираща среда, която определя търговските автопаркове
Нормативната уредба подтиква все повече предприятия да използват електрически превозни средства. Политиките включват стандарти за емисиите, задължителни нулеви емисии, зони с ниски емисии, данъчни облекчения и субсидии за зарядни устройства. Преминаването към електрически автопаркове е проактивна мярка срещу бъдещи регулаторни промени, тъй като се очакват по-строги правила за емисиите, което позиционира предприятията пред конкурентите.
В САЩ стимулите могат да компенсират разходите за превозни средства и инфраструктура. В Европа и Обединеното кралство покупките се определят от AFIR, правилата за емисиите на CO₂ и политиките за чист въздух. В Индия субсидиите намаляват първоначалните разходи за автобуси, двуколесни превозни средства и леки търговски превозни средства.
Бъдещи перспективи за електрификацията на търговския флот
До 2035 г. много автопаркове ще използват електрическите превозни средства по подразбиране за работа в градовете и регионите. На дълги разстояния може да се съчетаят водородни, хибридни и електрически превозни средства с батерии, но търговските автопаркове, базирани в депата, ще се насочат първо към електрически превозни средства с батерии.
Очаквайте по-ниски цени на батериите, по-широка инфраструктура за зареждане, по-строги правила за борба с изменението на климата и по-силни връзки между транспорта, сградите и разпределената енергия. Организациите, които действат сега, ще бъдат в по-добра позиция за спазване на изискванията, очакванията на клиентите, дългосрочните икономии и по-устойчивото бъдеще.
Често задавани въпроси
Как да разбера кои превозни средства в търговския ми автопарк трябва да бъдат електрифицирани първо?
Започнете с превозни средства, които се движат по предвидими маршрути, работят в рамките на текущия пробег на електрическите превозни средства и се връщат в депо. Леките търговски превозни средства и средните градски маршрути обикновено имат най-бърза възвръщаемост.
Какъв е реалистичният срок за електрифициране на среден търговски автопарк?
Няколкостотин автомобила може да се нуждаят от 6-12 месеца за оценка, 12-24 месеца за пилотни проекти и 5-10 години за поетапно разширяване, съобразено с циклите на подмяна.
Може ли мрежата да се справи с широкомащабното електрифициране на търговския автопарк?
Обикновено да, ако зареждането се управлява. Зареждането през нощта, слънчевата енергия на място, стационарното съхранение и координацията на комуналните услуги могат да намалят пиковото търсене.
Как ще се отрази електрифицирането на търговския ми автопарк върху операциите по поддръжка?
Електрическите превозни средства премахват смяната на маслото и много износващи се части, но техниците се нуждаят от обучение за работа с високо напрежение, нови процедури за безопасност и инструменти за диагностика.
По-добре ли е да притежавам собствена инфраструктура за зареждане или да я предоставям на външни изпълнители?
Собствеността осигурява контрол и по-ниски дългосрочни разходи за стабилни депа. Външното зареждане като услуга намалява капиталовите нужди. Много автопаркове използват хибриден модел.