氢燃料电池卡车—重型高性能绿色解决方案（英文）
本研究中提出的信息和观点是作者的个人观点，并不一定反映FCH 2 JU的官方观点。 FCH 2 JU不保证本研究中所含数据的准确性。 FCH 2 JU或代表FCH 2 JU的任何人均不对其中包含的信息的使用承担任何责任。作者：伊冯·鲁夫（Yvonne Ruf），马库斯·鲍姆（Markus Baum），托马斯·佐恩（Thomas Zorn），亚历山德拉·门泽尔（Alexandra Menzel），约翰内斯·里伯格（Johannes Rehberger）接触：伊冯·鲁夫（yvonne.ruf@rolandberger.com）燃料电池和氢气2接头联系人：FCH 2 JU电子邮件：FCH-JU@fch.europa.eu FCH 2 JUB-1049布鲁塞尔2 本文件应视为机密。本文档仅供客户内部使用，如果没有基础的详细分析和口头陈述，它是不完整的。未经事先书面许可，不得将其传递给第三方和/或不提供给第三方.©罗兰·贝格（Roland Berger）3目录页A.6B.141.文献评论152.示范项目243.最先进的技术604.政策分析80C.931.建模方法942.结果1002.1.用例1072.2.商业案例1192.2..1 TCO结果1312.2..2敏感性分析1502.3.市场潜力分析164 本文件应视为机密。本文档仅供客户内部使用，如果没有基础的详细分析和口头陈述，它是不完整的。未经事先书面许可，不得将其传递给第三方和/或不提供给第三方.©罗兰·贝格（Roland Berger）4目录页D.1791.个案研究方法1852.个案研究结果1903.案例研究概念设计1953.1.Košice-布拉迪斯拉发案[Bioway]1973.2.阿尔萨斯地区案例[FM Logistic]2083.3.Zwickau-Emden案[Schnellecke]2193.4.霍夫·克拉德诺案[Dachser]2303.5.巴伦西亚地区案例[DISFRIMUR]2413.6.博尔扎诺-慕尼黑案[FERCAM]2523.7.哈特菲尔德案[DHL]2633.8.Leoben-Göss案[Brau Union Austria（HEINEKEN公司的一部分）]2743.9.弗伦-斯德哥尔摩案[Unilever]286目录页E.298 本文件应视为机密。本文档仅供客户内部使用，如果没有基础的详细分析和口头陈述，它是不完整的。未经事先书面许可，不得将其传递给第三方和/或不提供给第三方.©罗兰·贝格（Roland Berger）51.技术和非技术壁垒3012.协同作用3083.研究与创新建议312322 A.执行摘要 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）7>找出研究差距这项研究考虑了重型卡车，燃料电池和氢能技术的不同维度和利益相关者的见解。行业简而言之，研究设置市场/运营商：物流，零售商等非欧洲行业利益相关者>研究的“骨干”>便于决策（案例选择，设计等）>提供数据反馈>确定市场潜力和需求面试，研讨会其他利益相关者/>提供技术水平的输入理论研究（并非实践FCH最先进的总拥有成本和市场潜力 用例1 用例2用例33x3卡车案例研究研发路线图根据以下建议：技术和非技术壁垒“最佳做法”监管者>找出技术差距>找出立法障碍>估算与的协同作用与替代技术的比较>技术概念和可行性>基础架构需求/变更>TCO和定性条件>对环境造成的影响政策和激励措施其他运输方式数据分析，研讨会，访谈OEM /技术提供商/ H2和基础设施公司>协助了解市场需求和技术限制咨询委员会多峰协同学术研究等示范项目，原型，试验面试，案头研究 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）8这项研究评估了技术的发展水平，并调查了现有的计划...执行摘要（1/6）文献评论科学文献主要关注北美的发展，其次是欧洲。出版物的强劲增长表明，人们对FCH技术和高清卡车的应用越来越感兴趣。商业化和所有权分析的总成本通常是研究的重点。示范项目随着美国的努力，欧洲FCH重型卡车试验和示范项目的数量越来越多（尤其是加利福尼亚的先行者）。由于欧洲项目是针对欧洲当地条件而设立的，因此非欧洲项目的成功因素尤其会为发展的发展提供进一步的推动力。结果表明，通常是参与项目设置的合作伙伴的组合，依赖公共支持计划的可能性以及促进示范项目的其他应用程序中存在的氢生态系统。最先进的技术最先进的技术概述了当今高清道路运输行业的替代动力总成技术，包括FCH，电池电力（BET），低碳燃料，电子燃料和接触网。根据对技术数据的评论，FCH重型卡车可以提供零排放替代方案，具有高度的操作灵活性，允许长途行驶，而加油时间相对较短。 [接下页]123 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）9...以及在最相关的市场上进行政策分析，重点是欧盟执行摘要（2/6）最先进的技术[续][...]虽然电池的重量和成本限制了BET的范围和有效载荷，但排放，污染物和颗粒物减少的潜力有限，这是低碳加油车的瓶颈。对于电子燃料，减排潜力取决于H2和CO2的可持续来源，而ICE的污染物/颗粒并未得到解决。在无需减少充电时间的情况下，非混合式接触网卡车的排放量与BET相当，但高度依赖于接触网系统。总体而言，零排放动力总成尚未达到完全的商业准备状态。政策分析在主要市场上，低排放高清卡车的政策方法有所不同，但在所有地区都变得越来越严格。虽然在北美，HD卡车越来越成为一般减排的重点（例如即将推出的美国清洁卡车计划），但在亚洲，中国为低排放车辆提供了强有力的政府激励计划，包括高清卡车。在欧洲，欧盟（EU）遵循了备受瞩目的脱碳议程（例如，欧盟绿色协议）。随着政策制定者和公众寻求低碳解决方案，FCH越来越成为交通运输政策的重点。在欧盟，绿色协议是低排放车辆，燃料和相关基础设施的驱动力。如果当前零散的欧洲方法在各成员国之间变得更具凝聚力，那么FCH HD卡车将进一步受益于支持计划，这些计划支持吸收氢应用，并特别推动ZLEV1的发展。1)零排放和低排放车辆34 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）10在总拥有成本和市场潜力分析中，将燃料电池和氢卡车与其他技术进行了比较执行摘要（3/6）业务案例和总拥有成本模型具有传统动力总成和替代动力总成的卡车的总拥有成本（TCO）模型表明，燃料电池技术具有大规模降低成本的潜力（不基于原型成本）。这适用于为分析而开发的三个用例，涉及不同的操作模式和卡车类型。尽管结果显示2023年燃料电池卡车的成本溢价比柴油卡车高出22％，但分析表明，所有H2到2030年为止，我们将采用存储技术。与长途电动卡车相比，FCH卡车多年来在中长期使用情况下的总拥有成本较低。在区域物流的第三个用例中，与FCH技术相比，电动卡车具有成本优势。动力总成成本（CAPEX）和能源/燃料成本（OPEX）被确定为主要成本动因。此外，公路通行费是潜在的关键杠杆，可以在短期内启用业务案例。市场模式该市场模型的结果表明，如果今天的市场支持得到支持，那么到2030年，FCH和电池技术将具有明显的潜力，并且销售份额将不断增加。直到2027年，该技术的普及速度有所放缓，该模型表明，到2030年，FCEV市场的整体销售份额将增长到17％（特定细分市场的增长高达32％）。 FCH卡车在整个市场中的巨大潜力也反映了达到2050年CO2减排目标的必要轨迹，这可以通过这一市场发展来实现。但是，分析表明，只有维持零排放技术的建模增长率，这一点才能成立。当前，市场仍处于非常早期的阶段，需要立即开发以使市场潜力得以实现。成本竞争力和市场占有率只能通过推向市场和建立所需的基础设施来实现。56 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）1189与现实世界一起开发了基于实际运营的案例研究，以调查潜在的商机执行摘要（4/6）个案研究方法在九个具体案例研究中，证明了燃料电池和氢技术在更广泛的运输环境中的经济和运营优势。案例研究是根据重型市场细分中的三个定义的用例进行选择的。因此，分别开发了三个案例研究，以说明FCH技术在长途，中途和区域分销的细分市场中的潜力。所有这九个案例研究都是与运输和物流行业的咨询委员会成员密切合作开发的，以专家的见解和现实数据为基础。他们提供了有关其操作的特定路线的数据，以探索FCH技术在这些操作和业务案例中的潜在机会。对于案例研究，确保在欧洲范围内平衡地域分布，以便对FCH技术在不同国家背景下的应用潜力有不同的看法。进行案例研究的国家是：奥地利，捷克共和国，法国，德国，意大利，斯洛伐克，西班牙，瑞典，英国。具体案例研究案例研究可以作为该行业的切实商机蓝图，同时也可以让我们对当前的局限性一目了然，但随着现实生活中的FCH卡车产品和成熟的氢气供应链仍在实现，短期内的机遇也将显现。他们展示了广泛的部署范围，并表明现实生活中的运营可以采取多种形式，并带有特定的机遇和局限性。案例研究说明了跨边界和跨国物流，高里程，多班次操作以及特定范围内固定时间表，低里程的区域分布。结果与学习FCH技术非常适合各种重型使用模式。例如，在一些案例研究中，发现了电动卡车的TCO结果相似或更好。但是，在进行进一步的利益相关者访谈时，很明显，在相关路线上使用的卡车应该能够允许操作上的灵活性，以便为卡车操作员的车队提供长期的增值。 FCH卡车通常可以更好地确保这种灵活性（例如，燃料电池系统的必要功率，油箱体积和有效载荷方面的考虑）。7 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）12确定了目前影响行业发展和市场吸收的（非）技术障碍和协同效应执行摘要（5/6）壁垒确定的技术和非技术障碍说明了欧洲FCH重型卡车的技术发展和框架条件方面的现状。在确定的22个障碍中，没有一个被视为商业化的阻碍。但是，对障碍的优先排序表明，应该解决几个障碍，以便在未来几年中大规模推出FCH卡车。从卡车设计到基础设施可用性，加油技术到服务和维护产品，FCH卡车价值链中都存在技术障碍。与经济，政治，法律和社会框架条件有关的非技术壁垒表明，缺乏在市场进入阶段缓解TCO考虑和业务风险所需的融资和资金支持，这是采取行动和建立规划安全性的高度需求。供需双方的利益相关者。协同作用FCH技术在重型卡车行业中成功商业化的关键因素是，利用FCH应用程序与其他行业和运输方式（如公共汽车，出租车，火车，叉车和海运应用程序）的潜在协同作用。确定的主要协同作用与协作和工业化效果有关，以实现更低的生产成本，更高的基础设施利用率以及优化氢气的生产，使用和运输。说明了整个氢价值链上的多峰协同效应如何为FCH卡车的推出产生溢出效应。1011 一种执行摘要资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）13制定了针对未来活动的建议，以解决这些障碍并为决策者提供进一步的见解执行摘要（6/6）研究与创新建议建议四个定制的R＆I项目，估计总预算为4.7亿欧元，以支持克服短期和中期已发现的障碍。这些项目涉及标准化加油过程的技术开发和优化，具有更高水平的燃料电池系统集成标准化水平的其他卡车和动力总成原型的开发，FCH重型汽车的进一步大规模（约500辆卡车）跨国演示卡车车队以及针对卡车的高能效HRS的特定技术开发。这些R＆I项目可以加速FCH重型卡车的成功推出，并为标准制定和监管框架提供强大的基础。在这方面，提议针对定制计划的其他政治重点领域，以为卡车和零部件生产设施提供资金，针对卡车的整个生命周期，并向基础设施提供商提供市场准入支持（CAPEX和OPEX计划）。此外，还向欧盟，各国政府和市政当局制定了具体的政策建议，以加快FCH HD卡车的商业化进程。12 B.最新技术和现有计划 B.1文献评论 乙 1 文献评论资料来源：罗兰·贝格（Roland Berger）164电动卡车我们确定了60篇有关重型卡车FCH和相关动力总成技术的科学出版物文献评论相关文献综述（2015-2020）有关在欧洲重型卡车领域实施FC和氢技术的
