Nature Energy：卡车电池和燃料电池成本的快速下降使大规模公路货运电气化成为可能

一、【科学背景】

重型道路货运的快速电气化对于按照巴黎气候协议减缓全球变暖至关重要。尽管重型车辆（HDVs）的库存占比较低，但它们每年的温室气体排放占比较大。欧盟、加州等地已设定了雄心勃勃的目标，要求到2030年、2035年和2040年前大幅减少HDVs的尾气排放。预计中国也将进一步收紧减排目标。为实现这些目标，迫切需要采用零排放卡车（ZETs），但高昂的采购成本目前是其广泛应用的障碍。这引发了跨行业、政治和学术界的辩论，涉及不同的减碳措施和技术路径，特别是关于未来ZET车队中电池电动卡车（BETs）和燃料电池卡车（FCETs）的角色。然而，电气化重型车辆面临着巨大挑战，因为其技术要求高、成本竞争力强。未来卡车成本数据稀缺且不确定，这使得评估ZET技术未来角色变得复杂。

二、【科学贡献】

近日，德国弗劳恩霍夫协会系统与创新研究所Steffen Link团队在Nature Energy发表了题为“Rapidly declining costs of truck batteries and fuel cells enable large-scale road freight electrification”的论文。本研究从200多个原始来源进行元预测，得出了最可能的ZET组件定价成本发展趋势。发现成本下降的速度远远超出预期，科学估算和近市场估算之间存在显著差异。具体来说，电池系统成本可能会降低64%至75%，并最迟在2035年之前降至每千瓦时不到150欧元，而燃料电池系统成本可能会有更高的降低幅度，但在2040年初之前不太可能降至每千瓦时不到100欧元。这种快速的成本下降支持了对ZET市场扩散的乐观态度，并对未来的能源和交通系统产生了重大影响。

图1：重型ZET电池系统成本预测。© 2024 Springer Nature

图2：重型ZET燃料电池系统成本预测。© 2024 Springer Nature

三、【科学启迪】

这篇文章通过元预测和回归分析系统性地概述了五个主要ZET组件的成本估算。从这项分析中，得出了四个结论。首先，展示了ZET组件成本有望在相当短的时间内大幅下降。其次，发现不同来源类别之间的成本预测存在系统性差异，可能取决于技术的成熟程度。第三，这些巨大且快速的成本降低潜力支持了对这两种技术的乐观展望。最后，强调了ZET技术之间的竞争，引发了关于市场领导地位以及是否需要不同技术的疑问。

原文详情：Link, S., Stephan, A., Speth, D. et al. Rapidly declining costs of truck batteries and fuel cells enable large-scale road freight electrification. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01531-9

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