电动校车美国市场研究 为追求车队电气化的校车运营商提供的资源 Alissa Huntington, Jessica Wang, Emmett Werthmann, 和 Eleanor Jackson HIGHTS HIGHTS2电动校车市场的现状3 ▪美国各地的学区正在转向电动校车(ESBs),而2022年由于清洁校车计划的资金支持,这一趋势获得了增长。截至2022年12月,共有895个区(或私人运营商)承诺在全国50个州的各种运营条件下采购5,612台ESB(占当前车队的1.2%)。1各州和市政当局正在设定电气化目标 , 而制造商正在扩大生产规模。 电动校车基础知识 16可用的电动总线模型总结24 2627313340Conclusion附录词汇表参考文献ACKNOWLEDGMENTS ▪尽管柴油驱动的校车具有较低的初期成本,ESB(电动校车)则提供了记录的资金接入途径,有可能带来更低的操作和维护成本,并且能够产生零尾气排放。双向功能车辆能够利用“车与万物”技术存储和输送能源,这增强了系统的韧性。 问题简报侧重于政策问题 , 并明确指出现有证据对决策者的影响。 版本 2.1, 2023 年 8 月 ▪历史上受歧视的社区因空气污染而受到不成比例的影响,并且必须优先考虑获得ESB及其利益的访问权。 建议引用 :汉廷顿, A., 王杰, E. 韦尔特曼, 和 E. 杰克逊. 2023. “美国电动校车市场研究:面向车队电气化的资源”. 问题简报. 华盛顿特区:世界资源研究所. 可在线访问:https://doi.org/10.46830/wriib.21.00135.v2 ▪截至 2023 年 3 月,24 个模型可从 9 家制造商获得 A , C 和 D 型公交车 : 18 个新制造的型号和 6 个重新供电的型号。2 ▪每一代公交车都变得更加先进:许多制造商已经经历了第三或第四代迭代,有些甚至更进一步。当前型号的铭牌范围在 75 到 210 英里之间 , 足以可靠地覆盖大多数运行中的路线。 上下文 我们探讨了美国不同类型的学区(包括农村、郊区和城市地区)在使用教育支持补助(ESBs)时的经历,涵盖了各种应用场景:温暖和寒冷气候以及处于采购过程早期阶段与更成熟阶段的先行采用者。我们整合了近期对学区承诺和经验的研究报告,并通过与学区和其他合作伙伴的交流补充了公开信息。我们计划每年更新此出版物。 美国各地学区正在转向这种更清洁、更健康的ESB技术,这一趋势正在增长,得到了美国环保署(EPA)清洁校车计划(CSBP)新增50亿美元联邦资金的支持。ESB转换将需要众多实体之间的协调努力,包括学区领导和员工、校车和充电基础设施制造商与承包商、公用事业公司、决策者、监管机构、当地倡导组织以及社区成员。 该资源是世界资源研究所电动校车倡议的众多资源之一。有关其他资源 , 请参见附录 B 。 本出版物旨在为学校区、交通主任及其他探索校车电动化的学校巴士运营商提供对ESB市场现状及可用产品更深入的理解。在 “电动校车市场的现状 ” 中 , 我们探讨了对这些公交车日益增长的需求以及制造商如何定位自己以满足该需求。在“ 电动校车基础知识 ” 中, 我们解释了 ESB 的关键组件和相关的充电基础设施。 “可用电动公交车型号摘要 ” 和随附的电动校车购买者指南电校车倡议(Electric School Bus Initiative)及其《购买指南》(Buyers Guide)于2023年提供了截至2023年初的24款电校车模型目录,包括车辆规格信息。 电动校车市场的现状 美国大约有五十万辆校车用于运送超过二千零二十万名儿童上下学(FHA n.d.; SBF 2021)。目前道路上的绝大多数全尺寸(类型C和D)校车(超过90%)采用柴油动力。然而,近年来对电动校车(Electric School Buses, ESBs)的兴趣显著增长,现有ESB订单数量为5,612辆,约占当前车队规模的1.2%;已有或正在运营的ESB分布在37个州,总数为971辆(Freehafer 和Lazer 2023)。ESB市场始于2014年,当时加利福尼亚的两个学区,Kings Canyon 统一学区和Escondido联合高中学区,成为了首批运营ESB的学区。Kings Canyon的四辆早期Trans Tech型号校车充电后可行驶80至100英里,而Escondido的TransPower校车续航约为60英里(Adams 2014; Edelstein 2014; MPS 2014)。自2014年以来,美国各地数百个学区开始采取车队电气化策略,制造商也已做好准备以满足日益增长的需求,校车电气化趋势逐渐增强(图1)。 方法和方法 本出版物的内容已从各种来源收集。随附的信息电动校车购买者指南霍廷顿等(2023)关于美国可获取的模型信息来自公开可用的车辆规格表,并且在可能的情况下,通过与制造商进行讨论进行了确认。 美国按季度累计承诺的电动校车数量(2014 - 2022 年) Q4 2022 授予联邦清洁校车计划回扣环保署启动了一项历史性的计划,在2022年至2026年间为电动校车提供了最高达50亿美元的资金。由于对电动车型的需求巨大,环保署几乎将最初的5亿美元退款计划翻倍,达到了近10亿美元。 最大的 ESB 采购 第一个大型实用程序 美国首批 ESB 开始运营加利福尼亚州的国王峡谷学 马里兰州蒙哥马利县公立学校宣布,将通过与高地电气签订的合同,在四年时间内用电动校车替换326辆柴油校车。 支配能源宣布它将ESB 的额外成本 , 包括50 辆公交车的充电基础设施在弗吉尼亚服役地区。 区和埃尔森迪联合高中学区开始运营首批各一所的ESB。 第一年 , 取而代之的是百万美元 , 95% 的奖项都捐给了电动校车。 需求上升 多种因素正在为ESB的采用铺平道路。与通常使用化石燃料的传统校车相比,ESB有可能为车队降低运营和维护成本,并产生零尾气排放(如图2所示)。如果配备双向充电技术,ESB还可能带来额外的好处,比如提供移动应急电源。 电动校车的好处和注意事项示例 降低运营和维护成本 健康益处 ESBs的维护和燃料成本随时间呈现较低的趋势,我们的研究显示,在不同情况下,与新的柴油校车相比,新的ESB每年在运营支出上可以节省平均6000美元。a目前,仅凭这些储蓄不足以覆盖车辆价格差异,除非有额外的政府补助或补贴。但专家预计在未来十年内,随着电池成本的降低、新型电池化学技术的发展以及电动车行业在零部件市场和制造领域的规模效益提升,电池价格将出现显著下降。b市场专家预测,在本十年中期,拥有电动校车的整个生命周期成本将与柴油驱动校车的成本相匹配。c 有证据表明,儿童特别容易受到柴油尾气的负面影响,后者已被关联到哮喘风险增加。d也有证据表明,减少这种暴露不仅能够改善呼吸健康,还能提高标准化考试分数,特别是对于学龄前和小学段的学生。e尽管关于电动汽车(Electric School Buses, ESBs)具体提升空气质量的研究尚未广泛开展,但这些结果强烈表明采用这类车辆(其尾气排放为零)将对学生的健康和学术成果产生积极影响,特别是对于低收入学生和非裔学生,他们乘坐校车的可能性比同龄人更高,而这两类学生群体的健康状况和学业表现可能受到更显著的影响。 在断电(V2B)期间为建筑物提供移动电源、在高能源需求时为电网服务(V2G),或为其他负载提供服务(V2L),统称为V2X,楼宇式电力转换设备(ESBs)具有这一潜力。h制造商们持续提升V2X技术与车联网,并研究充电和放电周期频率与强度对电池寿命的影响。在非高峰时段并采用受控充电条件为电动汽车充电,现今能产生电网效益,即在能源需求最高时避免充电,或在可再生能源丰富时进行充电。 对于校车 , 电力每年排放的温室气体排放量是次好燃料的一半。g电力是唯一可行的燃料选项,随着时间的推移,电网整合更多可再生能源后,它将减少温室气体排放。公交车还可以与现场可再生能源结合使用。 Notes:ESB = 电动校车。 V2B = 车辆到建筑物。 V2G = 车辆到电网。 V2L = 车辆到负载。 V2X = 车辆到一切。资料来源 : a. EDF (2021); Levinson等人(2023). b. BloombergNEF (2021);EDF (2021). c. Ledna等人(2022); Watson等人(2020). d. Espinoza和Vemireddy (2018); Liu和Grigg (2018); Vieira等人(2012). e.Austin等人(2019). f. BTS (2021); FHA (无日期). g. ANL n.d., 对于校车使用的五种燃料进行比较:电动、压缩天然气、丙烷、柴油和生物柴油;利用不同比例的电力为电动校车供电,并使用北美的天然气作为压缩天然气;基于每年每辆车行驶15,000英里的情况。h. Hutchinson 和 Kresge (2022)。受到这些优势的驱动,社区和政策制定者都在倡导电动校车(ElectricSchool Buses, ESBs),导致了越来越多的对校车电动化和过渡指令的承诺增加。实施这些承诺得到了拨款和激励措施的支持,有助于降低初始成本。 社区支持 州和地方承诺 社区成员可以推动校车电动化的市场需求。由家长和其他照料者组成的基层组织和倡导团体通常能够有效地推动学区承诺并创造政策变革。在全国层面,保护选民联盟(League of Conservation Voters,简称LCV)自2016年起一直在推动电动校车(Electric SchoolBuses,简称ESB)的讨论,通过“健康儿童的清洁校车”运动推动决策者在花费大众汽车和解资金时优先考虑ESB。3形成电动校车联盟,并倡导电动校车(ESB)为社区带来的众多益处(Saez 2017;参见EPA n.d.b;McLaughlin和Balik 2022)。Chispa的志愿者支持了内华达州的立法,并帮助亚利桑那州的学区遵守承诺(Schlosser 2021)。在弗吉尼亚州,Mothers Out Front帮助马克·基姆(Mark Keam)提出的电动校车法案得以通过(Frisch 2021;MOF n.d.,2021)。在纽约,纽约州政治联盟(NYLCV)、三州交通运动联盟和其他团体的努力推动了纽约市和纽约州在2035年前转型车队的承诺(EarthJustice 2022;纽约市政府2021;凯伊2022;News 12员工2022)。学生也成为了有效的变革者,尤其是在学区层面:在犹他州盐湖城,学生们与当地倡导者合作,推进了一项以公平为中心的计划,旨在到2040年实现碳中和。在佛罗里达州迈阿密的学区会议上,学生施压帮助该地区争取到了50辆电动校车的资助(卡西2021;亨廷顿2022)。这些都是社区通过倡导儿童健康和安全驱动需求的几个例子,从而推动电动校车的发展。 政策承诺可以影响采用速度,并为学区和制造商提供长期市场信号。2022年,有四个州通过了立法,设定了校车电动化的目标。 ▪纽约——美国最大的校车车队之一的所在地——创造了历史,成为全美首个承诺电动化其校车车队的州,通过了法律要求所有新购校车于2027年前实现零排放,并确保所有运营中的校车于2035年前达到零排放标准(WRI 2022; Lazer et al. 2022)。新法律还要求纽约州能源研究与发展署(NYSERDA)向学区提供技术援助,并发布相关指导。▪实施路线图。 康涅狄格州为所有校车设定了2040年的舰队电气化日期,并为在环境正义社区(此前在州法律中定义)运营的校车设定了2030年的日期,并包含强有力的技术支持。▪ 条款 (康涅狄格州大会 n. d.) 。 马里兰州要求全州所有新的校车购买和合同在2025年前必须使用电动车辆,这是本会期内通过的最