Analys av inköpspris av nollemissionslastbilar i USA fram till 2040

USA planerar att göra en revidering av sin lagstiftning om koldixoxidutsläpp från tunga fordon. Det första förslaget från Environmental Protection Agency (EPA) kommer nu under mars och den slutliga lagen planeras att vara beslutad innan året tar slut [1-3].

Lagen kommer gälla för nya tunga fordon från och med 2027.

Det är inte klart vad lagen kommer innehålla för krav, men några senatorer och några ledamöter från representanthus har sammanfattat sina önskemål den här veckan. De vill ha en lagstiftning som gör att alla nya lastbilar i USA ska vara nollemissionsfordon från och med 2035 [2].

Vi får se vad EPA kommer med för förslag, men en vanlig debatt inför lagstiftningen är vad den kommer kosta aktörerna i systemet.

ICCT (International Council on Clean Transportation) har därför gjort en uppdatering vad inköpskostnaden kan bli för batterilastbilar och bränslecellslastbilar för åren 2022 till 2040. De har också gjort beräkningar för fem storleksklasser av tunga fordon i USA [4].

ICCT har gjort en litteratursammanställning av nyligen publicerade rapporter och artiklar om kostnader för komponenter för både batteri- och bränslecellslastbilar. Den innehåller bland annat data från Interact Analysis. Den rapporten innehåller primärdata direkt från leverantörer och tillverkare av fordon.

Slutsatser om prisutvecklingen för komponenter och inköpspris för tunga fordon

Batteripriset per kWh är dyrare för lastbilar än för personbilar i dagsläget. Deras uppskattning är att batteripriset för lastbilar kan halveras från 2022 till 2030 och uppgå till 120 USD/kWh (packnivå) för lastbilar omkring året 2030.

Bränslecellsystemens pris kommer också sjunka under samma period. Priset förväntas sjunka med två tredjedelar till 2030 och nå en nivå på 300 USD/kW.

Vätgastankarnas pris förväntas sjunka med endast en tredjedel under samma period, och nå en nivå på 850 USD/kg vätgas.

För andra komponenter i det elektriska drivsystemet som till exempel transmission, motor och växelriktare beräknas prisminskningar på över 60 % fram till 2030, och uppgå till storleksordningen 23 USD/kW.

Inköpsparitet mellan batterielektriska lastbilar och deras diesel motsvarigheter förväntas uppnås i slutet av 2020-talet eller början av 2030-talet för de flesta lastbilssegment.

Undantaget är för större fjärrtransport-lastbilar, för vilka de stora batterierna (990 kWh är deras antagande för 2030) även fortsättningsvis kommer vara den dominerande kostnadsposten. Runt 2040, kommer bränslecellselektrisk lastbilar ha ett liknande inköpspris som batteridrivna el- och diesellastbilar enligt ICCT:s sammanställning.

Några skäl varför batterier är dyrare för lastbilar än för personbilar

ICCT har sammanställt orsakerna varför batterier till lastbilar är dyrare per kWh i jämförelse med vad de kostar för personbilar just nu.

• Högre krav på energidensitet för att förhindra förlust av nyttolast
• Högre krav på hållbarhet för att klara de höga årliga körsträckorna och de hårdare driftsförhållanden, som till exempel mer extrema omgivningstemperaturer
• Lägre produktionsvolymer och sämre stordriftsfördelar
• Brist på tillgång till celler till låg kostnad på grund av lägre volymer
• Brist på vertikal integration av batteritillverkning
• Högre engångskostnader för ingenjörsarbete, till exempel forskning och utveckling, prototyper, validering, testning för att integrera batterier i drivlinor för tunga fordon
• Större produktspecifikationsmångfald med lägre tillverkningsvolymer

Två centrala antaganden är för kostnadsreduktion och faktorn för indirekta kostnader

ICCT har i sin analys antagit något sorts medelvärde på kostnadsreduktioner från andra studier fram till 2030. Efter 2030 antar de att de olika komponenterna till eldrivlinorna har nått massmarknad och att det sker en relativt begränsad kostnadsreduktion på 20% under tio år.

Ett annat viktigt antagande i ICCT:s analys är vilken faktor de använder för indirect cost multipliers (ICM) dvs de övriga kostnaderna som ett fordonsföretag har för forskning, overhead, marknadsföring, garantier, distribution och vinstnivåer.

En förenklad beräkning för att beskriva vad ICM är om ett fordonsföretag behöver köpa in 1 000 kWh batteri per lastbil och priset att köpa in batteriet är 100 USD/kWh, så är kostnaden per lastbil för företaget 100 000 USD för batterierna. Det är dock kostnaden för företaget och inte priset för slutkunden. Om till exempel ICM är 0,5 så är priset totalt för batterierna 150 000 USD ((1+0,5)*100 000) för slutkunden.

I ICCT:s rapport har de räknat med olika ICM för komponenter som har med eldrivlinor att göra (till exempel bränsleceller, vätgaslager) och de delar som är mer mogna som till exempel (hytt, chassi). Argumentet varför ICM är större för eldrivlinekomponenter är att utvecklingen är i ett tidigt skede. ICCT har också antagit att ICM sjunker över tid, så faktorn som används för året 2020 är högre än den de använder för 2030.

ICM för elektriska komponenter är 0,57 för året 2020 och för 2030 har den sjunkit till 0,368.

ICCT har dock gjort något sorts fel i sin rapport. För i löptexten skriver de att alla elektriska komponenter har den högre ICM-faktorn, men i en tabell där de beskriver sina antaganden skriver de att batteripack har samma ICM-utveckling som för chassi och hytter.

Egna kommentarer

EPA kommer snart med sitt förslag. Tillsammans med lagförslaget kommer det också finnas liknande beräkningar som ICCT har gjort. Det blir intressant att jämföra.

Slutsatsen är att för flera lastbilsegment i USA kommer inköpspriset för en batterilastbil och diesellastbilar vara liknande omkring 2030-talet. Det innebär givetvis om vi tar hänsyn till bränslebesparingar så kommer affären för många åkerier vara bra betydligt tidigare.

Det är svårt att bedöma rimligheten i kostnadsreduktioner för komponenter. ICCT:s analys bygger dock på en relativt stor mängd rapporter där en del är baserat på intervjuer hos leverantörer och fordonstillverkare. Det känns ändå skakigt.

Jag skulle också vilja förstå bättre argumenten för minskningen över tid och vilka faktorer som inkluderas i ICM-faktorn. Den kommer ju också skilja sig mellan företag.

ICCT är ju också otydliga hur de har räknat för ICM för batteripack. Om de faktiskt har räknat på den lägre ICM-faktorn för batteripack så är det ju en delförklaringen varför batterilastbilar får samma inköpspris som diesellastbilar i många segment omkring 2030.

Det finns också en tydlig trend med vertikal integration bland annat att fordonsföretagen tillverkar sina egna celler. Vilken batterikostnad och ICM ska man räkna med då?

Referenser

[1] Title: Greenhouse Gas Emissions Standards for Heavy-Duty Engines and Vehicles-Phase 3. Office of Information and regulatory affairs. länk

[2] SENS. MARKEY AND PADILLA, REPS. MATSUI AND CLARKE URGE EPA TO SWIFTLY FINALIZE STRONG EMISSION STANDARDS FOR CARS AND TRUCKS SENS. MARKEY AND PADILLA, REPS. MATSUI AND CLARKE URGE EPA TO SWIFTLY FINALIZE STRONG EMISSION STANDARDS FOR CARS AND TRUCKS. 1 mars 2023. länk

[3] Regulations for Greenhouse Gas Emissions from Commercial Trucks & Buses. EPA. länk

[4] Purchase costs of zero-emission trucks in the United States to meet future Phase 3 GHG standards. ICCT. 20223. länk