electric truck
图片来源:Unsplash/CC0 公共领域

交通是澳大利亚的第三大增长最快的排放源,占总量的23%。在没有干预的情况下,交通预期的到 2030 年将成为主要排放源。

运输排放增加3.6%从 2022 年到 2023 年。在货运领域占主导地位的道路柴油排放量将增加 3.7%。

澳大利亚的柴油车数量(客运、轻型商用、货运和公共汽车)增长了84%自 2014 年起,汽油车的税率为 5%。乘用车占比44%运输排放和货运卡车23%。

减少排放的最快方法之一是车辆电气化。它是相对容易为汽车做的。卡车是一种更难 挑战

为了了解如何最好地使澳大利亚的卡车脱碳,我们的研究评价了生命周期排放低排放卡车。我们专注于电的卡车。我们还将它们的性能与柴油卡车进行了比较穿过五种类型死板的和三种类型铰接式卡车。

我们的成果展示是公路货运脱碳的更好、更快的选择立法的目标日期。在某些情况下,氢卡车的能量是其两到三倍。排放强度电动卡车(每行驶公里排放的温室气体量)。

为什么需要生命周期分析?

在快速实现公路货运脱碳的竞赛中,确定最高效、最具成本效益的技术非常重要。

电动卡车和氢卡车的尾气排放均为零。然而,我们必须考虑它们的整个生命周期来评估总体碳足迹。两种卡车的生产、使用和回收阶段产生不同的排放。

电动卡车使用直接从电源充电的电池。电力来源越清洁,排放量就越低。

氢气卡车还有电池虽然比电动卡车小,但主要依靠氢驱动的燃料电池来产生驱动车轮的电力。

现在,约96%世界上的氢来自煤或天然气。这导致大量排放。

可以使用可再生能源生产氢气,为以下过程提供动力电解从水中提取它。但这涉及许多步骤,每个步骤都会产生能量损失和能量损失。

还需要氢气储存罐和输送设备。这些都是复杂、昂贵供应链中的每一步都会损失能源。平均而言,氢燃料卡车仅剩下 38% 的能源来驱动车轮,而电池电动卡车的这一比例约为 80%。

这项研究着眼于什么?

我们分析了货运卡车在八种不同的可再生能源组合和采用率情景下的生命周期排放。

首先,生命周期分析考虑使用一次能源的燃料和电力生产的排放(和可再生能源)。

它还考虑了制造卡车的排放。这一阶段包括原材料提取、加工、生产和卡车组装。

在运营阶段,我们考虑驾驶、维护和维修产生的排放。

最后,我们的分析评估了重新利用组件、回收材料和处置产生的报废排放。

我们发现了什么?

我们应用了广泛使用的迎接生命周期分析模型,改编的符合澳大利亚的条件。

我们首先对基线场景进行建模。它反映了澳大利亚 2019 年的能源结构、卡车车队构成以及每种卡车类型的经过验证的行驶距离。

然后,我们使用化石燃料和可再生能源的不同能源组合模拟了八种情景。(点击这里了解完整详情。)

这些场景还包括柴油、电动和氢卡车的不同组合。我们建模了卡车采用率以及对排放的影响。

正如预期的那样,场景与其他情景相比,高比例的可再生能源和采用将导致排放量降低。

在完全可再生的情况下,50% 电动卡车和 30% 氢卡车,货运排放量将下降 76%,从 2468 万吨减少到 5.89 吨。

在能源结构中使用化石燃料的所有情况下,氢卡车的生命周期排放强度都高于电动卡车。在某些情况下,氢燃料卡车的排放量大约是电动卡车的三倍。

我们的研究结果凸显了减少制造、维护和处置排放的挑战。平均而言,电动卡车每公里排放 90 克,氢燃料卡车每公里排放 40 克。

如果我们不减少这些排放,它们最终将占生命周期排放的很大一部分。例如,在 2033 年的能源结构情景中,它们将占电动卡车排放量的 79%,占氢卡车排放量的 39%。

制造和处理电池的排放量可能会下降他们的设计演变为援助回收

行业准备好转型了吗?

我们还进行了线上民意调查涉及 40 个小型、60 个中型和 30 个大型货运组织。

大约 47% 的参与者评价了他们对电气和卡车为基本型,42% 为中级卡车,11% 为高级卡车。

约 62% 的运营商表示他们有正式的脱碳战略。那些拥有较大车队规模和/或参与长途卡车运输的公司更致力于脱碳。

130 名参与者中只有 7 人准备好承担低排放卡车的较高购买成本。大多数人认为客户不会愿意为绿色货运服务支付更多费用。他们认为高昂的前期购买成本、总拥有成本和缺乏支持性基础设施是采用的障碍。

前方的路

为了克服这些障碍并加快向低排放卡车的转变,需要采取以下措施:行业干预措施和政策是需要的。

全球的投资在卡车制造方面将制造更适合的车型和多种尺寸可用的更实惠。更严格的排放标准、政府和行业投资基础设施例如超快速充电站激励措施比如补贴也会有帮助。

另一个障碍是性能和成本的不确定性。独立的试验,知识共享将减少这种不确定性并帮助运营商和政策制定者做出决策。

最后,我们的研究结果表明,车队脱碳本身并不是一种完全有效的减排策略。它需要成为整个运输部门减排整体方法的一部分。这包括管理需求通过以下措施重型车辆定价和税收,将公路货运转移到优化我们如何分配货运。

如果没有这些措施,澳大利亚对化石燃料的依赖将会加深。实现我们的排放目标将变得更加困难。

本文转载自对话根据知识共享许可。阅读原创文章The Conversation

引文:为什么电力在澳大利亚货运车辆脱碳竞赛中击败氢气(2024 年,7 月 5 日)检索日期:2024 年 7 月 5 日来自 https://techxplore.com/news/2024-07-electric-Hydrogen-decarbonize-freight-vehicles.html

本文档受版权保护。除了出于私人学习或研究目的的任何公平交易外,不得未经书面许可,不得复制部分内容。所提供的内容仅供参考。