Data och analys av 60 000 elektriska lastbilar i Kina 2021
Magnus Karlström
2024-08-23
En vetenskaplig artikel, publicerad i Nature Energy, undersöker utmaningarna och möjligheterna med batterielektriska tunga lastbilar genom att samla in och analysera data från 61 598 fordon i drift i Kina under året 2021 [1]. Dessa fordon utgjorde 1/3 av alla tunga batterielektriska lastbilar som fanns i världen det året.
För att kunna jämföra har de också samlat in driftsdata från 55 411 tunga diesellastbilar under samma år.
De har kategoriserat fordonen baserat på deras totalvikt och användning i nio typfall, som till exempel medeltunga distributionsbilar och tunga semi-trailerfordon.
Författarna analyserar i artikeln hur väl elfordon kan ersätta dieselfordon, men har också jämfört totalkostnad och växthusgasutsläpp.
De gör också en framtidsanalys där de undersöker vad förbättrade batterier, förbättrad laddinfrastruktur och bättre planering kan ge för effekter.
Elfordonen underutnyttjas
Författarnas huvudslutsats är att de batterielektriska fordonen underutnyttjas. De genomsnittliga dagliga körsträckorna för elektriska lastbilar var ofta betydligt lägre än för diesellastbilar. Ett skäl är givetvis att batterierna ger begränsad räckvidd, men en tydlig trend var också att de ofta inte utnyttjar hela sin batterikapacitet, vilket indikerar en potential för ökad användning utan ytterligare laddning. Deras analys tyder på att räckviddsångest och otillräcklig uppdragsfördelning påverkar fordonens begränsade användning.
Författarnas analys är att endast tjugotre procent av de elektriska distributionslastbilar och trettio procent av semitrailarna skulle kunna ersätta en-mot-en mot dieselmotsvarigheter baserat på data från 2021 i Kina.
Många fall där totalkostnaden var lägre för elfordon 2021
De har samlat in verkliga kostnadsdata för fordonen i Kina. Författarna har också inkluderat de subventioner och skattefördelar som fordonen hade i Kina 2021.
Resultatet är att om en genomsnittlig jämförelse görs på flottnivå hade 2021 elfordon i fem av nio kategorier redan lägre TCO än sina dieselmotsvarigheter.
I de tre tyngre användningsfallen och de lättare fordon kan kostnadsbesparingar på 12–37 % uppnås. För en del andra användningskategorier begränsas besparingarna av bränslekostnader av korta körsträckor, vilket resulterar i högre TCO för elfordon i jämförelse med dieselfordon.
Växthusgasutsläpp är olika
De har inkluderat växthusgasutsläppen från drift, produktion av bränslen och elektricitet samt produktion av batterier.
Resultaten från analysen av livscykelutsläpp visar en blandad bild. Några kategorier, som till exempel sopbilar, hade högre livscykelutsläpp, medan andra elektriska flottor uppvisade en reducering av CO2-utsläpp med 8–37% jämfört med diesel.
De 61 598 fordon
Alla fordon i deras analys är verkligen inte över 16 ton. Utan den stora majoriteten i deras urval är betydligt lättare.
Antal fordon i olika kategorier var följande:
Batterielektriska Diesel
LD delivery truck 54229 29817
LD sanitation truck 401 27
LD refuse truck 360 143
MD box truck 326 1253
MD sanitation truck 381 201
MD refuse truck 1329 648
HD refuse truck 1448 79
HD semi-trailer 77 20145
HD dump truck 3047 3101
Deras totalvikt (GVW) var enligt följande:
GVW (ton)
LD delivery truck 4,5
LD sanitation truck 4,5
LD refuse truck 4,5
MD box truck 7,1
MD sanitation truck 8,5
MD refuse truck 7,3
HD refuse truck 31
HD semi-trailer 25
HD dump truck 31
Hur mycket av batteriet används innan ny laddning
I medel använder de olika kategorierna så här mycket av SOC (%) mellan laddningstillfällena.
LD delivery truck 41%
LD sanitation truck 45%
LD refuse truck 46%
MD box truck 43%
MD sanitation truck 41%
MD refuse truck 38%
HD refuse truck 62%
HD semi-trailer 82%
HD dump truck 53%
Energiförbrukning i medel
De har samlat in data för elanvändningen och dieselanvändningen i medel från verklig drift för de olika kategorierna.
Tyvärr har de endast redovisat förbrukningen i en figur (figur 3 i [2]), så siffrorna är cirka:
LD delivery truck 50 kWh/100 km
LD sanitation truck 150
LD refuse truck 80
MD box truck 60
MD sanitation truck 220
MD refuse truck 100
HD refuse truck 250
HD semi-trailer 230
HD dump truck 240
De har också redovisat kvoten hur mycket effektivare elfordonens energiförbrukning, i fordonet, är i jämförelse med dieselfordonen per kilometer.
LD delivery truck ca 300% effektivare är batterifordonen i medel
LD sanitation truck ca 210%
LD refuse truck ca 300%
MD box truck ca 300%
MD sanitation truck ca 140%
MD refuse truck ca 200%
HD refuse truck ca 250%
HD semi-trailer ca 200%
HD dump truck ca 250%
Slutsatser från studien
Författarna väljer att lyfta fram som slutsats att det är viktigt att optimera användningsmönstren för elektriska lastbilar och implementera teknologiska framsteg för att öka deras kostnadseffektivitet och miljöfördelar. De tar också upp betydelsen av förbättrad laddinfrastruktur.
De pekar också på behovet av policyinterventioner och utbildningsinsatser för förare och operatörer för att hantera psykologiska barriärer som räckviddsångest.
Egna kommentarer
Data från 60 000 batterielektriska tunga fordon är mycket. Artikeln och bilagan innehåller ganska mycket data som är intressant. Nu har jag tagit fram några som var mer relevanta.
Notera dock att de flesta av fordonen i deras analys är relativt lätta. I Sverige är våra lastbilar tyngre i medel.
Dessutom, 2021 är inte 2024. Om de gjort om analysen 2024 vilka resultat hade de fått då?
De har inte lagt så mycket fokus på analysen av hur, när och var lastbilar laddar. De hade förbättrat förståelsen hur fordonen kan användas.
Referenser
[1] Zhao, P., Zhang, S., Santi, P. et al. Challenges and opportunities in truck electrification revealed by big operational data. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01602-x (låst artikel)
[2] Supplementary information. Challenges and opportunities in truck electrification revealed by big operational data. Nature Energy. Innehåller 55 sidor med data och djupare analyser. Det går att ladda hem den bilagan om ni kan logga in på Nature Energy.