防止电动卡车 Gridlock

技术文件: 防止电动卡车Gridlock 满足更新电力系统的迫切需要 2023年5月 作者和确认 作者: AriKahn DaveMullaney凯特琳·奥多姆NoconaSandersGerardWesthoff 按字母顺序排列的作者。除非另有说明，否则所有来自RMI的作者。审稿人: BrianWilkie，国家电网 夏洛特·费根，国家电网 DavidSchaller北美货运效率委员会(NACFE) 吉迪恩·卡什，国家电网杰夫·威尔克，国家电网 迈克·罗思北美货运效率委员会(NACFE) RickMihelic北美货运效率委员会(NACFE) 致谢及免责声明: 本报告的资金来自Fred和AliceStanback的慷慨支持。 这篇论文是作者的论文，不一定反映审稿人或其他各方的观点。 目录 1.简介… 2.卡车背景及市场潜力 政策和私营部门承诺 3.电动卡车采用率和电力需求 电力需求……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………8 4.新卡车负载的电网准备情况。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。11 仓库位置。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 项目时间表12 快速的需求 升级电网需要什么？ 5、解决方案………… 确定负荷增长将在何处。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。 简化程序15 为公用事业提供奖励……… 拥抱主动电网规划…………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………16 舰队应迅速采取行动并保持灵活性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 舰队应该管理他们的负载，并对他们需要的电力保持现实。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6.结论20 尾注21 1.Introduction 大多数时候，卡车对大多数人来说是看不见的。像电线，电线杆或建筑物洒水器，它们经常看不见，也看不见。然而，持续不断的卡车旅行让社会 functioning.NinemilliondailytrucktripsdeliveryofgoodsintheUnitedStates,over11.5billiontonsperyear. 卡车运输的社会重要性与非常大的气候和公共卫生影响配对。几乎所有重型 卡车（HDTs）燃烧化石燃料，即使HDTs不到道路上所有车辆的4％，它们也创造了20％解决这个问题并不容易，但电气化为所有人提供了一条道路 但最具挑战性的路线，一个可以是经济的，实用的运营商，和环境清洁。i RMI对加州和纽约卡车运输的分析发现，近50%的重型卡车可以完成 他们的路线使用今天可用的电动卡车，而不需要公共充电。1和电动卡车改进，以更高的效率和电池容量扩展卡车的范围和能力。这使得 它们在更多地区的更多路线上可行。 挑战在于，电动卡车依赖于另一个几乎看不见的基础设施：电网。完全电气化的卡车运输将使目前的全国电力消耗增加近10%，并创造不均匀，局部影响。配电系统将需要新的基础设施来支持电动卡车 负载。2建立这种新的基础设施需要时间和成本，或者即将the限制因素在卡车脱碳。前瞻性的车队、公用事业和监管机构开始重新构想商业惯例， 基础设施规划和建筑决策。 在本文中，我们总结了卡车电气化将如何对电网产生新的需求。我们 解释(1)基本的卡车运输经济学和电池电动卡车日益增强的竞争力；(2)美国公司可能会采用电动卡车，以及对卡车车队的影响；(3)如何充电 需求将影响电网和挑战，以满足快速增长的卡车电力需求;和 （4）解决方案，这将使公用事业和卡车运输公司更容易确保电网能够快速，经济实惠，可靠地满足电动卡车的需求。 IElectrificationbecomesmorechallengingforhigh-energyapplications.Thosecouldbelongroutesover300miles,fortrucks 有大量的辅助能量需求，如制冷，或在寒冷的气候，电池范围下降的路线。 2.卡车背景和市场潜力 在本报告中，我们重点介绍了美国拖拉机拖车（半卡车）电气化的后果。这些卡车每年行驶1770亿英里，平均每英里消耗的能量是每英里的六倍 apassagecar.Fullloaded,eachonecanweightupto40tons,andwhileanaveragepassagecartraves 每天大约25英里，半程每天行驶100-500英里或更多。因为他们开车这么多英里和使用如此多的能源，semis将是大多数重型电动卡车的负载。ii 从1950年代开始，随着州际公路和 运输集装箱。高速公路为货物在全国各地旅行创造了一种快速的方式。运输集装箱允许从火车，卡车和轮船进行内部模式切换。半挂车，看起来像运输集装箱 车轮，使卡车能够快速交付货物并继续行驶。这些创新减少了运输成本和巩固卡车在国家经济中的作用。 可以运送这些集装箱的半卡车是七级和八级卡车。iii除了容器，类 七辆和八辆卡车可以携带装满大量燃料，气体或液体的专用拖车，例如牛奶卡车当它崩溃时，会成为当地的新闻。在过去的七十年里，卡车和美国的两百万 持牌重型卡车司机变得越来越重要。卡车旅行在过去增加了30% 30年，预计到2050年将增长66%。3事实上，这些能源密集型卡车也经常集中在拥有数十辆或数百辆汽车的仓库将对 随着这些车辆的电气化，电网。 图表1：按占空比划分的重型卡车库存（百万） ii电动作业车行驶的总里程较少，电动作业车市场不太先进。也就是说，一个电动车库 过境巴士或垃圾车将与半卡车仓库一样需要电力。国家影响可能是基于半卡车，但教训和当地影响是普遍的(交通统计局，2020里程对于组合卡车)。 该80,000磅的重量限制由美国运输部定义,并且包括卡车的自身重量。 替代燃料卡车的重量限制为82,000磅。 而且这些卡车中的大多数都具有电气化的经济和技术潜力。目前，电动卡车（e 卡车)是最可行的短程和中程卡车运输，这不是大部分卡车行驶里程，但是大多数卡车都在运行。简单地说，半卡车可以分为三个运营类别：短期、中期和长期。短期和中期卡车每天行驶不到100和300英里 分别。他们回到仓库或家中，不像可以穿越该国的长途旅行。和 虽然这些长途卡车约占库存的四分之一，但它们占总里程的一半以上旅行。北美货运效率委员会(NACFE)估计，大约1 根据今天的路线长度，百万区域运输HDT可以电气化，而纽约州的RMI分析 加利福尼亚州表示，每天使用不到300英里并返回基地的所有HDT中有49％也是今天可以通电。4 电子卡车的潜在市场也在增长。现有的和新的制造商都有卡车提供 对于今天的许多客户来说，足够的范围和可靠性，这些卡车正在改进，跟随提高了效率、改善了续航里程和提高了充电速度的电动汽车。车辆传动系统，制造效率和电池单元不断提高，降低了平均车辆成本 每年大约5%。iv 政策和私营部门承诺 在接下来的几年里，国家法规要求销售零排放卡车和政府 对车辆，充电器和电动或氢燃料的激励措施是胡萝卜和大棒，将有助于产生 电子卡车销售。从2024年开始，加利福尼亚州的高级清洁卡车(ACT)法规规定了卡车销售，最终到2035年，新卡车销量的40％至70％将实现零排放。v加利福尼亚并不孤单。六个州已编纂他们对ACT的承诺，而其他七个州和哥伦比亚特区正处于 规则制定。 与ACT配对，加利福尼亚州提出的高级清洁车队规则将为许多 Fleetssuchthatacertainportionoftheirnewvehicleacquisitionsmustbezero-emissionsmodels.Localpolicies 还可以鼓励零排放卡车，以提高当地的空气质量。vi一些人强迫零排放卡车 购买，或者像加州的混合动力和零排放卡车和公共汽车优惠券激励项目一样，减少车辆成本。 最后一个重要的政策影响是降低通货膨胀法案(IRA)，它提供了显著和长期的 到2032年为车辆和充电器提供持久的激励措施。IRA为每辆车提供高达40,000美元的10万美元用于充电基础设施。5IRA激励措施和持续的车辆成本降低 制造商可以使电动卡车在总拥有成本(TCO)上超过传统卡车 2027年或更早。6至关重要的是，作为一项国家激励措施，爱尔兰共和军不仅提高了电动卡车的竞争力有授权的市场，但也有像德克萨斯州和佐治亚州这样电价低50%的州 比加州和纽约都多. 公司承诺也促进了市场。百事可乐，施耐德，DHL，UPS，联邦快递，宜家，亚马逊和百威英博率先投资电动和氢气卡车。不 经营自己的车队，像日产一样，正在选择使用绿色卡车的托运人，这将变得更容易，因为绿色卡车的采用率增加。7地方政府和企业客户都更有可能推零- 排放卡车，因为他们对自己的生存能力有了信心。 2019-2021年ivBloombergNEF车型价格：每年减少18美元/千瓦时，GNA2022可持续舰队状态。v2035年的销售要求是：拖拉机拖车为40％，2b-3级中型卡车为55％，中型和 重型“直式卡车”(https://www.freightwaves.com/news/california-gets-epa-waiver-to-move-ahead-with-advanced- 清洁卡车规则)。 vi根据南海岸空气质量管理区的间接来源规则，仓库经营者必须采取以下行动 作为购买/使用电动汽车和充电基础设施，以抵消其NOx和PM排放。 3.电动卡车采用率和电力需求 在领先市场中，公用事业公司已经在努力满足车队收费需求。其他公用事业公司和监管机构市场应该利用剩下的时间进行明智的准备。与之相比，电动卡车并不多 道路上的75万辆电动乘用车，但采用电动卡车看起来并不一样 采用电动乘用车。8虽然公用事业公司通常支持和促进电动汽车的采用，但e 由于卡车的车队性质，卡车的采用将比公用事业公司迄今为止看到的更快。一旦a 车队确信电子卡车的可靠性、能力和经济性，它将准备购买车辆。车队经理，作为专业消费者，可以比不熟悉和 范围焦虑，如果它们不受电网或车辆可用性的限制。 RMI和国际清洁运输理事会对IRA激励措施的经济模型预计电池电动汽车将与内燃机汽车价格持平 thenextfewyearsformostHDTdutycycles.Ifvehiclepricescomedownasexpectedandfleetscanboth 采购和充电他们的车辆，到2030年，电动卡车可能占许多地方销量的50%。9 图表2：按占空比划分的电动卡车与柴油的平价日期 与经济学分开，在前面提到的先进清洁卡车下具有法律约束力的任务先进的清洁舰队规则将在规则的签署国中引起大量采用。10 13个州和华盛顿特区已经批准了ACT规则，其中6个州将其编纂，这需要从现在到2035年，制造商每年销售越来越多的零排放卡车。 到2030年，这些强制车辆电气化的能源需求将很大。需求可能会超过这些任务虽然也将发生在ACT州之外。美国联邦政府最近 签署了到2040年实现100%零排放卡车销售的谅解备忘录，到2030年实现30%的零排放卡车销售。 附件3：ZEV规则目标 电力需求 卡车电气化带来的仓库充电电力需求将是巨大