分析发现:采用电动重型车辆动力系统 有助于降低总拥有成本新能源汽车

2021-09-29

【智能汽车网】

盖世汽车讯 据外媒报道,对于商用中重型电动汽车来说,新技术是否得到采用,严重依赖于其相对于替代车辆的成本。美国国家可再生能源实验室(NREL)最新报告,尝试通过检测关键指标——总拥有成本(TCO),阐述电池动力或燃料电池电动商用卡车比传统柴油动力卡车更具有经济优势的条件。

(图片来源:NREL)

多年来,中重型卡车对运输部门脱碳提出了独特的挑战。一方面,这些车辆要比私人汽车承受明显更高的年使用量。平均来说,预计商用Class 8牵引车每年行驶达12万英里。此外,商用车非常重,如Class 4运载车辆为4000磅,而Class 8牵引车高达 80000磅。总的来说,在美国,尽管中重型卡车仅占车辆总量的4%,但其燃料使用量占全国的26%。而且,中重型卡车的温室气体排放增长率,持续高于轻型车辆。然而,新的电动动力系统技术,为这一关键汽车细分市场提供了脱碳途径。

《Class 8牵引车和Class 4运载车辆的TCO时空分析》比较了六种卡车动力系统技术,以量化其TCO,并确定每种技术可能具有经济优势的操作场景。所分析的动力系统包括常规柴油、柴油混合动力电动、插入式混合动力电动、压缩天然气、燃料电池电动和电池纯电动系统。

主要研究人员Chad Hunter表示:“我们的目标是对不同的动力系统进行量化比较,以强调每项技术对寿命的潜在影响。这项分析发现,电池电动和氢电动力总成最早可能在2025年拥有有竞争力的总拥有成本,即使是出了名的难以脱碳的Class 8车,也是如此。”

这项TCO研究量化间接成本,例如,由于动力总成较重导致货运能力降低的成本,或者加注燃料或充电的时间停留成本,以及购买、维护、加注燃料或充电以及驾驶车辆的直接成本。知晓这些间接成本,对于了解向零排放运输转变的全部经济意义,具有重要意义。

引入T3CO:一种集成、灵活的TCO建模方法

这项研究利用NREL的运输技术总拥有成本建模框架,能够对先进商用车辆的整个生命周期成本进行水平评估。T3CO借助于两种现有的NREL工具,即未来汽车系统技术模拟器(FASTSim)和场景评估和区域化分析(SERA)模型,以解决中重型车辆的不同性能和经济需求。

NREL的先进车辆和充电基础设施集团经理Alex Schroeder表示:“总拥有成本是大规模采用电动商用车的最关键指标之一。我们认识到,商业车技术和业务将继续发展,并有意使T3CO更加灵活、可扩展、集成和开放。许多利益相关者提出意见,从而促进其发展。”

T3CO采用端到端集成方法来评估所有成本,并在不同的技术和行业之间进行一致的比较。

重型汽车脱碳的未来

NREL研究人员使用新的T3CO模型,对三种不同卡车领域每种动力系统技术的所有直接和间接成本进行评估,包括Class 8长途车(500-750 英里里程)、Class 8短途车(300 英里)和Class 4包裹递送车(120 英里)。为了进一步进行分析,研究人员在多个时间范围内比较动力系统,以说明降低电池和氢燃料的价格,是加速实现中重型汽车电气化的关键。Hunter表示:“我们的研究表明,未来的研发重点在于加注燃料和充电成本管理。电力和氢燃料价格,是本报告评估电池和燃料电池电动卡车TCO的核心因素。”

在NREL,集成能源系统高级研究(ARIES)平台将支持研发,以实现技术进步,并降低成本。Schroeder表示:“这项研究的重要结果之一是,有助于我们提炼未来的研究重点。NREL正在建立ARIES平台,其设计旨在用于提供高性价比兆瓦级充电和高通量氢燃料。”

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