研究检验零排放卡车的成本竞争力

中型和重型车辆(MHDV)仅占美国道路上车辆总数的5%，但它们却排放了21%的交通相关温室气体排放量。减少MHDV排放对于减轻气候变化的影响和改善空气质量至关重要。零排放汽车(ZEV)——例如纯电动汽车(EV)和氢燃料电池电动汽车(FCEV)——提供了一种解决方案。

虽然预测未来技术的采用很复杂，并且许多因素都会影响消费者的决策，但经济因素在选择商用车应用技术时发挥着关键作用。美国国家可再生能源实验室(NREL)最近的一项研究探讨了从现在到2050年，在不同情景下，零排放和柴油MHDV的总驾驶成本如何随时间变化。

领导这项研究的NREL决策支持分析师凯瑟琳·莱德纳(CatherineLedna)表示：“随着车辆和燃料的不断改进，ZEV正在迅速变得商业可行，到2035年，所有细分市场的总驾驶成本可能会达到与柴油车相当或更低。”。

到2035年全面过渡到ZEV销售，到2050年排放量将比2019年减少65%。通过2022年通货膨胀削减法案(IRA)实现的零排放MHDV购置税抵免等激励措施进一步加速了提高竞争力并促使排放量减少高达70%。

NREL的研究结果在最近的iScience期刊文章《评估零排放卡车驾驶竞争力的总成本》中有详细介绍，作者为Ledna和NREL的MatteoMuratori、ArthurYip、PaigeJadun、ChristopherHoehne以及KaraPodkaminer美国能源部。

为零排放MHDV铺平道路

通往零排放MHDV的道路得到各种拟议和现有行动的支持，包括从提高空气质量和温室气体排放标准到ZEV购买税收抵免以及对ZEV技术和基础设施部署的研发投资等政策。

例如，IRA包括对购买符合条件的清洁汽车(包括电动汽车和燃料电池汽车)提供高达40,000美元的税收抵免，以及充电和加油基础设施的激励措施。最近，美国环境保护署针对2027年至2032年的MHDV提出了更严格的温室气体排放规则。

TEMPO：适合该工作的建模工具

该研究的核心是NREL的交通能源和移动路径选择(TEMPOTM)模型，这是该实验室旗舰级的全行业交通能源系统模型。研究团队使用TEMPO来估计MHDV的总驾驶成本在技术成本和进步、燃料成本和政策等一系列情景下如何演变，同时还考虑了新车购买、库存周转、车辆活动、能源消耗、和温室气体排放。

“虽然最近的研究评估了零排放MHDV在一个或多个特定细分市场中的经济竞争力和技术可行性，但我们的研究的独特之处在于，它考虑了所有MHDV的竞争力、采用率、能源消耗和车队周转率的总成本。应用程序，”莱德纳补充道。

NREL的分析捕捉到了不同MHDV细分市场中车辆使用和能源消耗的差异，这些细分市场具有独特的技术和经济要求，导致ZEV技术的成本竞争力存在差异。举个例子：该国的MHDV车队包括重量从10,000磅到超过33,000磅的车辆，行驶距离每年不到10,000英里到超过200,000英里。

聚焦技术进步和激励措施

如今，ZEV在现有MHDV中只占一小部分，并面临着近期障碍，例如高昂的购买成本、有限的充电或加油基础设施以及车队转换的后勤挑战。

NREL的高级交通和能源系统工程师Muratori表示：“得益于最近的技术进步和对清洁汽车的投资，电动汽车已经成为某些用例的可行解决方案。”“ZEV需要数年时间才能在所有细分市场和应用领域达到与柴油机相比的成本竞争力，但我们正走在正确的道路上，电动汽车技术在过去十年中的进步速度比预期更快。”

根据NREL的研究，ZEV在总驾驶成本方面与柴油车竞争的时间范围因车辆类别和细分市场而异。资本成本、运营成本和车辆行驶里程的结合通常决定了ZEV技术何时实现平价。对于所有车辆应用，至少一项ZEV技术在2035年之前实现与柴油的平价。

这项研究表明，到2032年(在许多情况下在此之前)，在电池电量下降的推动下，ZEV的总驾驶成本将与轻型中型(3级)和中型(4-6级)卡车中的柴油车持平成本。到2035年，续航里程为150至300英里的短程电动汽车在短途和区域市场领域将达到同等水平，这些市场的每日车辆行驶里程较低，对更大、更昂贵电池的需求也减少。重型卡车(7-8类)和行驶距离较长(500英里以上的运输距离)的卡车在2030年之后实现平价。

IRA激励措施加速技术采用和减排

通过爱尔兰共和军(IRA)车辆购置税抵免，ZEV(尤其是电动汽车)可以在更早的时间范围内实现与柴油车同等的总驾驶成本。

到2026年，大多数轻型中型车辆将实现总驾驶成本平价，这可能导致2023年至2032年间轻型中型车辆销量增加70万辆，ZEV行驶里程达480亿英里，二氧化碳尾气排放量减少3300万吨与此同时，大多数中型车辆到2023年或2024年将实现总驾驶成本平价，从而导致销量增加110万辆，ZEV行驶里程达到810亿英里，二氧化碳尾气排放量减少7300万吨。

对于重型车辆，短途细分市场在2027年至2030年间实现平价(相对于没有激励措施的2034年)。到2034年，重型区域和长途细分市场将继续实现平价，而燃料电池电动汽车在总驾驶成本方面仍然最具成本竞争力。

Muratori表示：“IRA激励措施大大加快了ZEV达到驾驶平价总成本的时间，从而在短期内实现市场吸收。”“到2050年，向ZEV的快速过渡将导致温室气体排放大幅减少——在没有激励措施的情况下，与2019年的水平相比，温室气体排放量将减少65%;在IRA车辆购置税抵免的情况下，温室气体排放量将减少70%。”