電動汽車的大規模採用即將到來。 但是充電基礎設施呢？Mass Adoption Of Electric Vehicles Is Coming. But What About Charging Infrastructure?
商業車隊可以迅速實現電動化。了解總擁有成本，並專注於特定案例非常重要。
電動卡車沒有什麼新鮮事。自 20 世紀頭幾十年以來，他們一直在世界各大城市的街道上勞作。
與早期的間歇性內燃機 (ICE) 驅動的車輛相比，車隊經理對這些卡車的強大牽引力和更高的可靠性表示讚賞。現在，在高科技的第二幕中，大多數重量類別，和各種細分市場的現有和非傳統商用車製造商都在推出新的「eTrucks」。一個世紀過去了，問題是，為什麼是現在？
我們相信這項技術的時機已經成熟，到 2030 年，三位司機將支持 eTruck 市場。首先，基於總擁有成本 (TCO)，這些卡車在相對短期內可能與柴油和替代動力系統相提並論。二、 強大的電動汽車（EV）技術基礎設施變得越來越具有成本競爭力和可用性。第三，監管環境正在促成採用，包括國家層面的排放法規（例如，潛在的二氧化碳排放量目標）和地方准入政策（例如，無排放區）。與此同時，採用 eTruck 存在障礙：必須證明新車是可靠的，消費者需要接受教育，員工、經銷商和客戶需要培訓。此外，在管理新供應鏈和建立新車生產方面也存在挑戰。
基於對許多不同場景的分析 —— 這些場景對一組定義的假設高度敏感 —— 我們的研究顯示，商用車 (CV) 電氣化將在各個細分市場以不同的速率驅動，具體取決於用例的具體特徵。
電氣化正在迅速發生，而且正在發生
麥肯錫針對三個不同地區（中國、歐洲和美國）、三個重量等級和三個應用的 27 個 CV 細分市場開發了電池電動商用車 (BECV) 的精細評估。三個重量等級是輕型卡車 (LDT)、中型卡車 (MDT) 和重型卡車 (HDT)，而三個應用是城市、區域和長途循環。雖然我們的模型還包括其他替代燃料和技術，例如輕度混合動力、插電式混合動力 (PHEV)、天然氣和燃料電池電動 CV，但本文重點關注完全電氣化。
我們的模型專注於「早期採用」和「晚期採用」兩種情況，以幫助為每個重量等級和地理位置放置書擋（圖表 1）。這兩種情景反映了對核心假設的不同看法，例如任何監管推動的有效性、基礎設施準備就緒的時間和供應可用性，這會導致採用延遲或提前。
我們的研究揭示了 BECV 的強大潛力，尤其是在輕型和中型領域。與購買乘用車的決策標準不同，CV 購買決策更加強調經濟計算，並反映了對法規的更大敏感性。由於缺乏 eTruck 車型和規避風險的車隊，輕型和中型 BECV 細分市場的採用可能會落後於乘用車電動汽車，直到 2025 年。然而，我們的分析顯示，在「早期採用」的情況下，由於 BECV 相對於柴油卡車具有不可否認的 TCO 優勢，到 2030 年，BECV 在輕型和中型汽車中的市佔率，可能會超過汽車電動汽車的銷售組合。
比較重量等級，我們的情景顯示 HDT 細分市場的吸收率較低，主要是因為電池成本高，因此，後期 TCO 平價。在 MDT 和 LDT 領域，我們的「後期採用」情景顯示，到 2030 年，BECV 的銷售滲透率可能達到 8% 到 27%，具體取決於地區和應用。在我們的「早期採用」情景中，隨著對主要城市低排放區擴張的更積極假設，到 2030 年，BECV 的銷售滲透率可能達到 15% 到 34%。
轉捩點似乎在 2025 年之後不久，屆時預期的監管收緊（例如，自由排放區）將帶來巨大的順風，再加上客戶信心的增強、充電基礎設施的建立、車型的可用性和提高了各種用例和應用的經濟性。
總擁有成本的重要性
TCO 在商用車採購考慮中發揮著更重要的作用，TCO 建模有助於公司了解不同動力總成類型的 TCO 平價的時機。我們分析了 TCO 平價的敏感性，以了解具有針對預定義駕駛和充電模式，量身定制的技術包的特定用例，可以提前多長時間實現收支平衡。「eTrucks 競賽」的插圖顯示了各種應用和重量等級的潛在 TCO 盈虧平衡點的間隔（圖表 2）。每個點後面的淺色陰影表示特定用例可以多早達到收支平衡。
中等日均距離顯示最早的 TCO 盈虧平衡點。縱觀不同的重量等級，我們可以確定最佳的每日行駛距離，從而為電動卡車和柴油車建立 TCO 平價。在所示示例中，最早的盈虧平衡點出現在每天行駛約 200 公里的距離處。這個最佳運行點意味著電池足夠大，無需過多充電即可實現高效運行，同時確保足夠的年距離，從而從較低的每公里成本中受益。同時，電池仍然足夠小，可以限制前期資本支出。這種影響在電力和柴油價格之間的差異很大的地方最為強烈，例如在歐盟，燃料稅很高，導致與電價的價格差異很大。在美國，燃料和電力的價格都較低，
城市客車在重載領域最早將實現盈虧平衡。電動城市公車 —— 專門建造的 HDT 的改型 —— 可能會在 HDT 領域中最早的突破，即 2023 年至 2025 年間的平均應用。 2016 年中國新EV客車銷量佔比已超過 30%1 出於監管考慮。如果市政當局製定有利的政策，到 2030 年，電動汽車城市公車可達到 50% 左右。在歐洲和美國，城市和城市公車部門可能會經歷一些最高的 BECV 滲透率水準。
輕型城市應用的盈虧平衡點對用例的微小變化很敏感。雖然普通 LDT 卡車可以在 2021 年實現收支平衡，但透過稍微修改用例特徵（例如，使用較小的電池、在運行期間充電，或假設由於城市包裹遞送禁用加熱而提高能源效率），今天的案例可以達到平價。
三個關鍵假設對 TCO 盈虧平衡點影響最大。導致 TCO 不確定性的假設包括 ICE 或 BECV 技術的燃料和電力效率發展、電池成本以及燃料和電力成本。此外，我們的分析顯示，與長途應用相比，城市應用的 TCO 盈虧平衡對假設變化更為敏感。這是因為與 BECV 和 ICE 的長途運輸相關的每公里成本，在較長時期內彼此接近。例如，BECV 的 TCO 提高 5% 將使城市應用中的盈虧平衡點移動三到四年，但在長途應用中僅移動大約兩年。
基礎設施就緒
所需的充電基礎設施，是 BECV 普及的主要挑戰。然而，由於駕駛模式和操作用途的可預測性和可重複性，以及加油的核心性質，充電可能不像乘用車那樣重要。通常，在不使用 BECV 時（例如，夜間），車站需要充電基礎設施來實現充電。建設支持性基礎設施需要車主的投資，也可能需要最終用戶的投資。（我們的 TCO 模型反映了支持用例的充電基礎設施所需的成本。）在裝卸時充電的可能性可能會推動早期採用，因為它有可能根據更小的電池尺寸要求降低成本。
長途（和部分區域）應用將需要在途充電，例如在高速公路或休息區。一方面，長途路線的高度可預測性，允許對充電基礎設施進行集中投資。公司可以辨識關鍵路線和充電點，並優先考慮它們的投資。分析顯示，在熱門路線上，每 80 至 100 公里就有一個充電點，足以滿足 HDT 採用的早期階段，因此充電點的絕對數量可能不是限制因素。
然而，公司尚未克服與快速充電速度相關的技術挑戰，這些挑戰可以在強制駕駛員休息期間匹配最佳機會。目前，充電基礎設施投資主要集中在乘用車上，它們來自歐洲和美國的個別公司、原始設備製造商或財團（例如，Ultra E 項目），以及中國的國有國家電網。雖然 LDT 和 MDT 細分市場可能會利用乘用車充電基礎設施，但需要進行重大技術升級才能有效地為 HDT 充電。例如，要用接近 1,000 千瓦時的電池為 HDT 充電，一個普通的增壓器（假設平均充電容量為 120 千瓦）需要 8 小時。
eTruck 供應趨勢
向 eTrucks 的批發轉型仍在繼續。如今，製造商可以在特定應用中使用經過優化的車輛實現 eTrucks 和柴油卡車之間的 TCO 平價。然而，由於市場上缺乏合適的產品，車隊營運商還不能考慮轉換為純電動卡車車隊。
一些原始設備製造商正在開發模型並進行投資，以解決特定於 eTrucks 的剩餘技術挑戰。隨著開發週期和產品生命週期在某些領域達到十年以上，2 該行業需要一段時間才能提供大量的 eTrucks 產品組合。此外，LDT 細分市場是當前產品發佈公告的重點，與乘用車的技術相似性最高。許多 LDT 車型將在 2020 年左右或之前推出，計劃在 2017 年和 2018 年推出七款新 LDT，產量將相應增加。
有趣的是，我們看到 HDT 細分市場中越來越多的模型，公告在 2030 年左右達到普通用戶的 TCO 平價，並從 2023 年開始提供有益的用例（圖表 3）。自 2016 年以來，已有 14 家 OEM 宣布推出或已開始對新的 HDT 和城市公交車進行車隊測試，並且在 2020 年左右推出的數量可能會越來越多。相比之下，迄今為止，具有經濟吸引力的 MDT 細分市場只發布了少數新的 eTruck。
監管對 eTruck 銷售的潛在影響
在許多中國、歐洲和美國的城市地區，收緊排放目標和禁止柴油發動機的可能性很大，應該會加速 eTruck 的採用。事實上，商用車監管的實施速度往往快於乘用車。例如，我們對歐盟的分析顯示，CV 的監管實施速度要快得多：乘用車需要 16 年才能達到新標準，而 CV 只需要 3 年。此外，法國和英國已經宣布了他們的第一個零乘客時間表-排放區。
在中國，政府於 2015 年開始收緊 HDT 和 MDT 排放法規。行業將需要密切關注中國是否要求 HDT 和 MDT 領域的強制性 EV 信用，並為 LDT 引入更嚴格的法規。我們的 BECV 吸收模型，說明了中國在 2025 年後不久可能會嚴格執行商用車低排放政策，這可以指導趨勢是走向早期採用，還是晚期採用。
在美國，國家法規要求到 2027 年將二氧化碳排放量減少 25%。然而，僅靠這種減少可能無法推動 eTruck 的普及，因為其他技術也可以實現這些目標，例如空氣動力學改進、低滾動-抵抗輪胎，或提高發動機效率。
儘管經過乘用車和商用車電氣化公司和專家的精心設計和驗證，這些見解只是可能的結果之一。鑑於預測的複雜性和涉及的許多因素，我們可以根據三個因素的變化來調整市場模型。
到 2030 年將推動 eTruck 在市場上滲透的因素
麥肯錫對常見和特定用例的關注為行業參與者，提供了一種透明的方式，來了解推動 BECV 技術進入市場的力量。
在檢查 eTruck 滲透的潛在驅動因素時，用例可以突出模式（例如範圍與典型駕駛距離和充電模式）和採用理由。我們選擇了具有全球代表性的用例，我們認為這些用例將推動中國、歐洲和美國採用電動商用車（圖表 3）。
五個關鍵用例可能會激發商業電動汽車的採用
五個用例代表了 BECV 駕駛模式的很大一部分。除了這些用例之外，我們還分析了根據客戶非常具體的需求調整輸入的潛力。這樣做可以在目標細分市場中將 TCO 平價點最多改變十年。
一些詳細的規格和駕駛模式會因地區而異。例如，本節重點介紹為歐洲市場量身定制的用例。
輕型區域中心輻射型交付。這個用例可以達到今天與柴油機的 TCO 平價。雖然大多數行業參與者專注於最後一英里和城市配送解決方案，但從 TCO 的角度來看，區域中心輻射式配送方式更具優勢（客戶可能包括商店和餐館的區域雜貨配送）。此用例中的車輛可以共享乘用車組件和基礎設施，以加速採用。然而，區域層面對充電基礎設施的需求可能是實施瓶頸（圖表 4）。通過在裝載和卸載期間使用調整後的電池容量進行機會性充電，車隊可以提前實現 TCO 平價。
輕型城市走走停停交付。這一用例可能會在 2021 年左右實現收支平衡，最近的 OEM 公告反映了這一點。車輛可以使用最初為乘用車設計的組件和基礎設施，並且典型的啟停驅動循環，不會像柴油那樣對電動汽車動力系統造成太大壓力。車隊可以透過取消指定車輛，以適應目的來推動 TCO 盈虧平衡——例如，透過減小電池尺寸以達到今天的平價。同樣，城市地區的柴油車禁令或零排放區，可能會加速 BECV 在走走停停用例中的整體採用。透過取消指定，公司今天可以達到 TCO 平價。
中型區域中心輻射型交付。對於此用例，TCO 可能會在 2023 年左右實現收支平衡。儘管如此，OEM 公告並未完全反映該用例的全部潛力。透過調整車輛以適應特定的路線特徵，並透過利用途中充電機會調整電池容量，一些用例可能在今天實現收支平衡。
此外，PHEV 可以加速採用，充當特定用例和駕駛模式的橋樑技術，例如在零排放區駕駛，或改變城市和區域路線之間的模式。在這種情況下，即使 TCO 成本無法與 ICE 持平（因為在這種情況下，監管將是關鍵驅動因素），插電式混合動力汽車可以滲透到中端市場，以實現向此類零排放區域的交付。
城市重型客車。這些可能會在 2023 年左右實現收支平衡。中央加油和啟停駕駛循環有利於 BECV 技術，而不是柴油。此外，透過在日常營運中更頻繁地為電池充電，車隊可以更早地（在 2020 年）達到 TCO 平價。例如，某些站點可能設有充電基礎設施。城市柴油禁令和零排放區，也將有助於提高採用率。此外，市政府可以選擇在用例實現 TCO 收支平衡之前採用 BECV 技術，因為他們重視低排放。
重型點對點長途運輸。平均重型應用僅在 2030 年之前達到 TCO 平價。對更大電池的需求最初會導致更大的成本差異，但柴油和 BECV 之間的成本差距將縮小。電池引起的有效載荷損失仍然存在，使得該用例不利於重量最大化者（但一些監管機構可能會增加 BECV 的最大有效載荷）。與直覺相反，我們預計有幾家公司將在 2030 年之前推出 HDT eTrucks，這可能是出於三個原因：
首先，我們可以在 2023 年看到對優化 BECV 優勢的用戶的 TCO 平價 —— 例如 —— 透過實現更高的利用率（300-加上一年的天數），引入中午充電，並且需要低於平均水準的有效載荷需求。（一個例子，可以是工業區的走走停停的貨物交付）。
第二，營運商可能希望將 BECV 納入其車隊，以達到潛在的車隊排放目標並獲得綠色形象。
第三，出於類似的原因，一些客戶的支付意願會更高，因此 TCO 不是主要驅動因素。我們計算中未包括的另一個因素是列隊卡車的潛在效率和範圍改進，這將在未來十年變得越來越重要。
總體而言，eTrucks 不僅需要在成本方面與 ICE 相匹配，還需要在營運靈活性方面進行匹配。車隊無法輕鬆預定義所有路線或車輛使用模式。對於具有主要靈活性要求的案例，平均結果可能更好地表明 TCO 何時會收支平衡。
在美國和中國推動採用 eTrucks 的用例與歐盟類似。但是，某些細節有所不同，例如駕駛模式、充電基礎設施和經濟性。這些元素將在即將發表的文章中詳細闡述。
以成本為中心的商用車車主可能會推動 eTruck 的轉變
在競爭激烈的物流行業中削減卡車車隊營運成本的機會，可以推動快速行動，因為商用車客戶比乘用車車主更關注成本。此外，透過遵循明確定義的應用，車隊可以選擇最佳電池尺寸，從而避免車輛超支。與消費者相比，車隊通常採用更高效、更一致的路線。貨運典型的固定路線，使車隊能夠進行更有效的充電點規劃。雖然不是真正的成本因素，但零排放車隊的企業形像也可以推動採用。
自動駕駛對所有技術的每公里 TCO 等式都有積極影響，因為它可以潛在地消除主要成本要素：駕駛員。這一舉措還提高了車輛利用率並加快了 eTrucks 的投資回報時間。自動駕駛對每公里 TCO 影響最大的領域將是輕型車輛的城市用例，其中駕駛員成本佔營運成本的最大比重。
我們的研究顯示 ，領先經濟體的電力供應（從發電角度來看）可以應對非高峰時段電動卡車帶來的額外需求，到 2030 年，該需求仍低於總用電量的 1%。高峰期可能會出現挑戰，當負載量發生時。此外，在配備中型和重型 eTruck 增壓站的地區，還需要對當地電網進行額外升級。自動駕駛對所有技術的每公里 TCO 等式都有積極影響，因為它可以潛在地消除主要成本要素：駕駛員。這一舉措還提高了車輛利用率並加快了 eTrucks 的投資回報時間。自動駕駛對每公里 TCO 影響最大的領域，將是輕型車輛的城市用例，其中駕駛員成本佔營運成本的最大比重。
eTruck 生態系統的關鍵成功因素
- 我們認為，eTruck 生態系統的利益相關者應該共同努力，應對即將到來的對特定用例電動動力系統的需求，並解決基礎設施需求（即覆蓋範圍和標準化）和特定客戶要求等主題。
- OEM 可以採取幾個步驟來更好地定位自己，以便在這個瞬息萬變的行業中取得成功。
- 針對特定用例進行設計。儘管 2025 年之後大多數細分市場的平均 TCO 均等 ，但創新者已經針對特定用例使用量身定制的產品，這些產品可以將 TCO 均等 提前幾年或在今天實現收支平衡。有興趣在 eTruck 市場發揮重要作用的玩家應該推動盡快準備好技術解決方案，以將自己定位為創新者。
- 圍繞 eTrucks 創新商業模式。eTruck 業務可能與今天的“常規”ICE 卡車業務有很大不同。雖然今天 ICE 卡車被視為具有可能選擇的“頂部”服務的硬件，但 eTruck 商業模式可能會引入一個整體服務概念，包括所需的充電基礎設施和電力合同。定價方法將從跨客戶群的統一定價轉變為基於價值的定價，以最佳利用每個客戶群的特定支付意願。雖然今天的車隊和業主營運商購買或租賃卡車，但未來的 eTruck 商業模式可以依賴基於使用的交付模式，為最終客戶提供交付行動性，而不是硬體。
- 掌握供應鏈（例如，一級供應商）和營運。整個供應鏈和價值鏈必須成功應對向電氣化動力系統的轉變。超過 80% 的電動動力總成可能來自非傳統的一級供應商。
- 捕捉供應鏈協同效應。由於有機會擴大技術和成本優勢，綜合乘用車和卡車原始設備製造商可以獲得競爭優勢。例如，LDT BECV 可以從乘用車 EV 的發展中受益，這可能共享通用組件。此外，整合的原始設備製造商，可能會在電池或電動機方面享有更大的規模效應。
- 教育、培訓和支持經銷商網路和客戶。原始設備製造商應啟用其整個生態系統來處理新技術，並就 eTrucks 的可靠性、耐用性以及設計和服務特性向客戶宣傳。
- 發展新的銷售和服務能力。在新技術、銷售方法、客戶處理技術和服務方面培訓經銷商和售後人員通常需要付出巨大的努力。雖然這種轉變對 OEM 來說是一個機會，但成功將需要對人力資本和能力進行投資。
沒有留言:
張貼留言