트럭 배터리 및 연료 전지 비용의 급속한 감소로 인해화물 전기 화가 불가능하게됩니다.

추상적인

저탄소 도로화물은 지구 온난화를 완화하는 데 중요합니다. 그러나 대형 차량 전기 화는 높은 기술 요구 사항과 비용 경쟁력으로 인해 상당한 어려움에 직면 해 있습니다. 미래의 트럭 비용 데이터는 여전히 부족하고 불확실하며 제로 배출 트럭 (ZET) 기술의 평가를 복잡하게합니다. 이 연구는 200 개가 넘는 1 차 소스의 메타 예측을 통해 Zet 구성 요소 가격에 가장 가능한 비용 동향을 식별합니다. 이번 조사 결과에 따르면 배터리 시스템 비용은 64%에서 75%로 감소하여 2035 년까지 2035 년까지 kWh 당 150 유로에 이르렀습니다. 연료 전지 시스템은 훨씬 더 큰 감소를 볼 수 있지만 2040 년 초에 kWh 당 € 100에 도달하지는 않을 것입니다.이 빠른 비용 절감은 Zet 시장 채택에 대한 낙관적 예측을 지원하며 미래의 에너지 및 운송 시스템에 중대한 영향을 미칩니다.

기본

중장비 차량 (HDV)의 상당한 온실 가스 배출을 감안할 때, 파리 기후 협정에 따라 지구 온난화를 제한하는 데 중장비 도로화물의 빠른 전기 화가 중요합니다. EU, 미국 및 중국은 중장비 디젤 트럭의 배출 목표를 연속적으로 강화하여 수요와 운영자 경제성이 핵심 요소 인 제로 배출 트럭의 신속한 배치가 필요했습니다. 그러나 높은 인수 비용은 제로 배출 트럭의 빠른 채택을 방해합니다. 무거운 상업용 차량의 전기 화는 기술적 복잡성과 비용 경쟁력으로 인해 상당한 어려움에 직면 해 있습니다. 제로 배출 트럭 획득 비용에 대한 정확하고 포괄적 인 데이터는이 기술을 평가하는 데 필수적입니다. 그러나 제로 배출 트럭의 구성 요소 비용 데이터는 여전히 부족하고 불확실합니다. 따라서이 연구는 다음과 같은 의문을 제기합니다. 2050 년까지 Central Zero-Emission Truck 구성 요소의 미래 비용 궤적은 무엇입니까? 이 논문은 5 개의 중요한 배터리 전기 트럭 (BET) 및/또는 연료 전지 트럭 (FCET) 구성 요소에 대한 예상 비용을 분석합니다. 제로 방출 트럭의 빠른 시장 침투는 필요한 획기적인 비용으로 신속하게 달성 될 수 있습니다. 선도적 인 기술로서 배터리 전기 트럭은 더 나은 전망과 즉각적인 비용 효율성을 보여 주어 탈탄 도로화물에 대한 낙관적 견해를 지원합니다.

회귀 분석을 사용한 메타 예측

이 연구는 Scopus 및 Google Scholar 데이터베이스의 검색을 통해 관련 문헌을 식별하여 출처를 세 가지 유형 (유명한 분석가 및 컨설팅 회사의 시장 예측 및 업계 발표), 과학 (동료 검토 논문) 및 기타 (비 피어보기 아카데미어 및 보고서)로 분류했습니다. 모든 비용 값은 제로 배출 트럭 구성 요소의 시스템 수준 OEM 조달 가격으로 표준화되었습니다.

배터리 시스템 및 연료 전지 시스템 비용이 급격히 감소합니다

그림 1은 2050 년 이전에 배터리 시스템 비용이 64%에서 75% 감소 할 수 있으며 연간 감소는 빠르고 지속될 수 있음을 나타냅니다. 다른 사람들과 비교할 때, 근거리 시장 추정치는 더 큰 낙관론을 보여 주며, 더 작고 안정적인 변화를 보여줍니다. 이 추세는 예상 비용 예측에 반영됩니다. 과학 및 기타 모델은보다 보수적 인 접근 방식을 채택합니다. 2020,2030 년 및 2050 년 동안 근거리 시장 (Blue)은 각각 kWh 당 € 275, € 140 및 € 70의 프로젝트 비용을 예측합니다. Scientific (녹색) 추정치는 kWh 당 € 310, € 180 및 € 100입니다. 다른 사람들 (자주색)은 각각 2030 년과 2050 년에 각각 kWh 당 € 200와 € 115의 비용을 예상합니다.

그림 1. 제로 배출 트럭 배터리 시스템의 비용 예측

그림 2에서 볼 수 있듯이 연료 전지 시스템의 비용은 2050 년까지 65%에서 85% 감소 할 것으로 예상됩니다. 근거리 시나리오 (파란색)는 2020 년 킬로와트 당 약 540 유로로 추정되며 2045 년까지 100 유로의 임계 값 아래로 떨어지고 2050 년까지 킬로와트 당 약 85 유로에 도달합니다. 2030 년대 후반, 궁극적으로 2050 년까지 킬로와트 당 약 80 유로에 정착합니다. 다른 시나리오 (자주색)는 거의 시장과 과학적 추정치 사이에 있으며 킬로와트 수준 당 100 유로에 도달하지 못했습니다.

그림 2. 중단 Zet 연료 전지 시스템에 대한 비용 예측

5 개의 주요 Zet 구성 요소에 대한 비용 개요

표 1은 제로 배출 트럭의 구성 요소 비용을 나타냅니다. 인접한 구성 요소의 비용 절감 가능성은 비교적 제한적입니다. 전기 모터 비용은 2020 년 킬로와트 당 약 42 유로에서 2050 년까지 킬로와트 당 30 유로로 감소 할 것으로 예상됩니다. 수소 저장 탱크의 경우 2020-2050 기간 동안의 비용 절감은 2.6% -2.9%로 추정됩니다. PE & HV 구성 요소의 안정적인 시스템 비용은 킬로와트 당 약 € 50입니다. 표 1 : € 2020의 5 가지 주요 제로 에너지 부품의 시스템 수준 구성 요소 비용

배터리 및 연료 전지에 대한 비용 기대치가 다릅니다

메타 예측에 따르면 배터리와 연료 전지 비용은 모두 빠르게 감소 할 것으로 예상됩니다. 이 연구에서 밝혀진 비교 분석은 다양한 상업적 성숙 단계에서 신흥 기술에 대한 과학적 예측과 실제 시장 현실 사이의 복잡한 상호 작용을 강조합니다. 배터리 비용 예측 분석에 따르면 다양한 기간에 걸쳐 시장 근거리 안정성이 나타나는 반면, 2010 년에서 2023 년 사이에 게시 된 과학적 비용 추정치는 상당한 하락 수정에 직면 해 있습니다. 연료 전지 시스템은 역 추세를 보여줍니다. 근거리 시장 예측과 비교할 때 과학적 모델은 안정성이 높고 지속적으로 더 낙관적 인 전망을 보여줍니다. 발산은이 두 기술의 미래 개발 궤적에 관한 기술 성숙과 불확실성의 차이에서 비롯 될 수 있습니다.

필요한 양, 학습 률 및 획기적인 비용

이 연구는 비용 추정치를 북아메리카, 유럽 및 중국의 S- 타입 제로 배출 트럭의 잠재적 시장 확장과 비교하여 연간 총 생산량이 250 만에서 3 백만 단위 사이입니다. 회귀 결과는 2028 년 (시장 근처)에서 2032 (과학)까지 KWH 당 약 150 유로의 배터리 시스템 달성 비용이 약 1,300 gWh (시장 근처)와 5,200 gWh (과학) 사이의 누적 생산이 필요하며, 약 16% (과학)에서 19% (시장 근처)의 학습 속도에 해당합니다. 2039 년 (시장 근처)에서 2049 (과학)까지 kWh 당 100 유로 이하의 전기 생성을 달성하려면 11,000 GWH (시장 근처) 또는 심지어 68,000 GWH (과학)의 전기 생산량이 필요할 것입니다. 배터리 구동 전기 트럭의 시장 점유율이 상당히 높으면 2030 년대 후반에 이전 시나리오가 가능할 것입니다. 2027 년까지 kW 당 150 유로 (과학)에서 2035 (시장 근처)를 목표로하는 연료 전지 시스템의 경우 누적 생산량은 135,000 단위 (과학)에서 140 만 단위 (시장 근처)의 범위가 필요합니다. 해당 채택률은 14% (과학 단계)에서 26% (시장 단계 근처) 범위로 예상됩니다. 1920 년대 후반에 연료 전지 트럭 모델이 광범위하게 채택되면 후자의 시나리오가 실현 될 수 있습니다. 킬로와트 당 € 100 미만의 가격은 2040 (과학 단계)과 2045 (시장 단계 근처) 사이에 달성 될 수 있으며, 누적 수요는 230 만 대 (과학 단계)와 680 만 대 (시장 단계 근처) 사이에서 변동될 것으로 예상됩니다.

논의

이 연구는 과도하게 보수적 인 예측을 피하기 위해 목표 또는 최소 비용 추정치와 연구 결과를 비교합니다. 배터리 시스템 비용을 재 보정 한 후, 추정 가격은 2030 년까지 약 KWH 당 약 90 유로, 2050 년까지 kWh 당 70 유로이며, 미국 에너지 부와 유럽의 수소 SRIA48 이니셔티브가 설정 한 예상 목표와 밀접하게 일치합니다. 비용 중심 메타 예측 접근법은 시나리오 종속성 및 기술적 특이성/트렌드를 간과 할 수 있습니다. 핵심 시나리오와 가정은 생산량에 영향을 미치며, 이는 구성 요소 비용 진화에 영향을 미칩니다. 추가 회귀 분석에 따르면 낙관적 비용 시나리오는 배터리 및 연료 전지의 비용 효율성이 향상되었음을 나타냅니다. 기술 설계 및 재료 선택과 같은 중요한 요소는 비용과 성능에 큰 영향을 미칩니다. 구성 요소 불확실성과 데이터 격차는 2020 년에서 2050 년까지 개별 기술에 대한 포괄적 인 기술 경제 평가를 방해합니다. 배터리 및 연료 전지 비용은 기술 성능, 새로운 구성 요소와 관련된 기술 발전으로 인해 이러한 비용 감소를 상쇄 할 수 있습니다. 전기 트럭은 현재 디젤 트럭에 비해 비용 경쟁력을 보여줍니다. 그러나 잠재적으로 녹색 수소 가격이 높기 때문에 연료 전지 트럭은 2030 년대에 걸쳐 총 소유 비용 패리티를 달성하기 위해 고군분투 할 수 있습니다. 제로 배출 트럭의 구매 비용 비율은 현재 디젤 트럭과 비교할 때 크게 상승합니다. 경제적 요인 외에도 기술 능력은 트럭 구매 결정에도 영향을 미칩니다. 제로 배출 전기 자동차는 디젤 트럭으로 기술 패리티를 달성했습니다. 궁극적으로 인프라 가용성 및 사용자 수락은 채택에서 결정적인 역할을 수행 할 것입니다.

결론

이 연구는 메타 예측 및 회귀 분석을 통해 제로 배출 트럭의 5 가지 주요 구성 요소에 대한 비용 추정에 대한 개요를 제공하여 4 가지 주요 결론을 내립니다. 첫째, 제로 배출 트럭의 구성 요소 비용은 크게 감소 할 것으로 예상됩니다. 미래의 배터리 시스템 비용은 2035 년까지 kWh 당 € 150로 안정화 될 것으로 예상되며 2050 년에는 2030 년대 후반에 2030 년대 후반에 KWH 당 약 150 유로에 도달 할 수 있으며, 2040 년대 후반까지 최대 잠재력은 KWh 당 100 유로에 도달 할 수 있습니다. 둘째, 비용 예측은 기술 성숙에 따라 달라질 수있는 기술 범주의 체계적인 변화를 보여줍니다. 근거리 시장 배터리는 소스 중에서 가장 안정적인 비용 예측을 보여 주지만, 예측은 과학 시스템의 예측보다 더 낙관적입니다. 연료 전지의 경우 과학적 접근 방식은 저하 또는 목표 비용을 향한 경향이 있습니다. 셋째, 상당한 비용 절감 잠재력은 두 기술 모두에 대한 낙관적 전망을 지원합니다. 이는 제로 배출 트럭의 빠른 배치가 운송 및 에너지 부문 참가자에게 큰 영향을 미칠 것임을 나타냅니다. 마지막으로,이 연구는 제로 배출 트럭 기술 간의 경쟁을 강조하고 시장 리더십과 다양한 기술을 채택해야 할 필요성에 대한 의문을 제기합니다. 예상되는 모든 비용 절감은 저탄소 도로화물로의 성공적인 전환에 대한 힌지입니다. 연료 전지 트럭과 비교하여 제로 배출 트럭은 총 소유 비용 패리티를 달성하기 위해 가장 비용 효율적인 경로를 제공 할 수 있으며, 연료 전지 트럭은 2030 년까지 추가 정책 지원이 필요할 수 있습니다.