Test av tvåskift som affärsmodell för tunga leveransfordon i stadsmiljö

skrivet av Jon Williamsson (Göteborgs Universitet)
Avsaknaden av attraktiva affärsmodeller för fordonstillverkare har under en längre tid ansetts vara en viktig bidragande orsak till varför vi inte har sett ett skifte till elbilar på konsumentsidan [1, 2].
Samma situation återfinns inom transportsektorn och då speciellt inom området stadsdistribution.
Trots att urbana transporter utgör en stor källa till lokala partikel- och koldioxidutsläpp har introduktionen av elfordon inte skett i den takt som många förväntat sig. I två forskningsprojekt, finansierade inom ramen för Vinnovas program för Fordonsstrategisk Forskning och Innovation (FFI), har därför Volvo Group Trucks Technology, Schenker, Viktoriainstitutet, Trafikverket och Handelshögskolan vid Göteborgs Universitet arbetat med frågan om hur affärsmodeller kan utvecklas för att gynna upptaget av tunga (7,5 ton) elfordon i stadsdistributionsscenarier [3,4].
Sveriges klimat- och utsläppsmål sätter press på så väl fordonstillverkare som transportörer att undersöka vilka möjligheter det finns att öka andelen förnybar energi i transportsektorn.
Affärsmodeller är centralt för ett sådant arbete då det är affärsmodeller som möjliggör för företag att skapa marknadsutrymme för innovationer [5, 6].
Utan nya affärsmodeller krävs en rejäl kostnadssänkning via teknikutveckling eller olika typer av statsstöd för att dessa fordon skall kunna nå marknaden. Då ambitionen från politiskt håll har varit att låta marknadsaktörer, så som fordonstillverkare och företag i logistikkedjan, själva hitta lösningar har affärsmodellsutveckling varit av särskilt intresse.
Som i fallet med andra typer av elfordon innebär den höga kostnaden för batteriet att fordonens inköpspris initialt förväntas ligga på två till två och tre gånger priset på motsvarande diesellastbil [3].
Prisfallet på råolja till trots innebär skillnaden i driftkostnad mellan el och diesel att det finns en möjlighet till besparingar vid ett skifte till elfordon.
De besparingar som kan ske i form av minskade bränsle- och underhållskostnader är dock så små i relation till det högre inköpspriset att fordonsägaren sällan åtnjuter någon ekonomisk fördel förrän mot slutet av fordonets livslängd (exempelvis 7-8 år), om ens då.
Således innebär en övergång till elfordon inte bara en förändring i kostnadsprofilen för fordonsägaren då relationen mellan fasta och rörliga kostnader förändras radikalt, utan fordonsägaren får även en ökad risk kopplad till den tekniska livslängden på fordonet.
Inom segmentet stadsbussar har tunga helelektriska fordon och el-hybrider redan lyckats få ett fotfäste på marknaden. Detta indikerar att det finns potential för tekniken inom segmentet tunga fordon men fordon som skall användas inom citydistribution har högre krav på sig när det gäller exempelvis räckvidd än vad bussar har.
På grund av svårigheten att ha helt på förhand planerade rutter för speciellt upphämtning av gods måste dessa fordon klara av ett mer varierat körschema än fordon som sätts i linjetrafik.
Detta innebär att det krävs en viss marginal i batterikapacitet vilket ökar priset.
Denna problematik var just utgångspunkten i det första projektet där det undersöktes vilka typer av drivline- och batterikombinationer som skulle kunna klara av de faktiskt köruppdrag som används av en typisk transportör i en större stad.
I projektet loggades faktiskt kördata och utifrån denna identifierades tre typiska citydistributionsuppdrag; citybaserade (40 km körsträcka), tätortsbaserade (80 km) och regionala (120 km).
Baserat på denna klassifikation och den faktiska kördatan skapades en optimeringsmodell för utformningen av drivlina och energipaket (batteri, bränslecell, dieseltank).
Resultaten visade att ett helelektriskt fordon skulle kunna klara uppdragen och vara mest energieffektivt men att detta fordon skulle ha en totalkostnad som låg två till tre gånger över det billigaste konventionella alternativet.
Optimeringen kördes sedan i iterationer där komponentpriser förändrades baserat på prognoser för marknadspriser år 2020 och 2025 och i dessa fall indikerade resultaten att det bör vara ekonomiskt riktigt att skifta till helelektriska fordon under tidsperioden 2015-2025 baserat på att fordonet kan utnyttjas så mycket som möjligt.
Slutsatsen kan ses som självklar med tanke på den relativt höga fasta kostnaden men utredningen visade demonstrativt att det fanns anledning att titta närmare på hur en övergång till tunga elfordon rent praktiskt bör gå till.
Detta blev sedan utgångspunkten för det påföljande projektet i vilket de deltagande organisationerna valde att gå på djupet med frågeställningen om hur implementeringen av nya affärsmodeller för ökad nyttjandegrad skulle kunna ske.
Tillsammans undersökte projektdeltagarna därmed två scenarier för implementering av helelektriska tunga fordon i citydistribution.
För att skapa en grund på vilken en kostnadsjämförelse kunde göras användes ett referensscenario där två dieselfordon utförde ett existerande transportuppdrag med två rutter i Göteborg och en simulerad rutt där de två rutterna slogs ihop.
Till dessa scenarier modellerades hur ett helelektriskt fordon skulle klara samma transportuppdrag.
Den stora skillnaden mellan de två scenarierna var att den simulerade rutten hade optimerats för att möjliggöra för ett fordon att utföra samma uppdrag. Målet med simuleringen var således att öka nyttjandegraden av fordonet och se hur detta påverkade kostnadsbilden.
En ökad nyttjandegrad kan låta trivialt men innebär en rad organisatoriska och affärsmässiga förändringar som gör att upplägget skiljer sig från traditionella affärsmodeller.
Först och främst kräver en ökad nyttjandegrad minst tvåskift vilket kan öka den totala lönekostnaden.
Därutöver måste fordonet laddas under dagen (i detta fall 2 timmar) vilket gör att schemaläggningen av upphämtning av gods (vilket ofta sker på eftermiddagen) måste ändras.
Möjligheten att lämna gods vid tidigare och senare tidpunkter undersöktes därför genom intervjuer med existerande intressenter.
Dessutom utreddes hur olika upplägg för obemannad leverans och hämtning av gods skulle kunna implementeras och kopplas till tvåskiftsscenariot.
För att ett fordon skulle kunna utföra uppdragen i den simulerade rutten krävdes en längre körsträcka vilket således var till elfordonets fördel.
Baserat på prognosticerad kostnadsutveckling för olika poster så som fordon, löner och bränslen räknades det sedan ut en totalkostnad för att använda fordonen under åtta år i varje scenario.
Resultaten från projektet visade att på grund av de ökade lönekostnader som uppstår vid tvåskift var den simulerade rutten inte ekonomiskt fördelaktig och tvåskift var därför inte ett ekonomiskt försvarbart sätt att höja nyttjandegraden.
Dessutom förväntades det att ett tvåskift även skulle påverka relationerna till transportkunder och andra intressenterna på ett negativt sätt.
Möjligheten att lämna och hämta gods i obemannade, bevakade utrymmen utreddes men intressenterna ansåg även detta som oattraktivt då det skulle kräva dedikerade utrymmen och system vilka ansågs för kostsamma.
Slutsatsen blev därmed att kostnaderna kopplade till en förlängning av transportuppdraget var för höga.
En huvudsaklig slutsats från projektet är således att en ökning av nyttjandegraden för elfordon i stadsdistributionsscenarier måste ske på ett sätt som minimerar kostnadsökningar på andra håll, då exempelvis lagerkostnader eller övertidsersättning hos transportör och mottagare.
Även om tvåskiftsscenariot ej var en möjlig väg framåt visade beräkningarna att vid ett prognosticerat fall i inköpspris för batterier på 40 % över 10 år samt ett mer normaliserat dieselpris som rör sig i ett spann mellan € 1,76-2,25 per liter över tio år skulle elfordon kunna vara konkurrensmässiga i ett standardstransportuppdrag redan 2020.
Projektet visade därmed att det finns anledning att vara optimistisk när det gäller elfordons framtida förmåga att vara kostnadsmässigt konkurrenskraftiga.
Referenser
[1] Bohnsack, R., Pinkse, J., & Kolk, A. (2014). Business models for sustainable technologies: Exploring business model evolution in the case of electric vehicles. Research Policy, 43(2), 284-300.
[2] Williander, M., & Stålstad, C. (2015). Four Business Models for a Fast Commercialization of Plug-in Cars. In Electric Vehicle Business Models (pp. 17-34). Springer International Publishing.
[3] Löfstrand et al. (2013) Feasibility study of the electrification of the urban goods distribution transport system, Vinnova FFI
[4] Löfstrand et al. (2015) Feasibility study of the electrification of the urban goods distribution transport system, part 2, Vinnova FFI
[5] Teece, D. J. (2010). Business models, business strategy and innovation. Long range planning, 43(2), 172-194.Teece
[6] Chesbrough, H. (2010). Business model innovation: opportunities and barriers. Long range planning, 43(2), 354-363.