導(dǎo)言

CALSTART近期發(fā)布了《零排放非道路設(shè)備技術(shù)與市場評(píng)估》報(bào)告。

報(bào)告調(diào)查了零排放非道路設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀和市場準(zhǔn)備情況。包括對(duì)各種非道路設(shè)備市場的深入分析，評(píng)估其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并確定進(jìn)一步市場開發(fā)的領(lǐng)域，以便更快地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，以滿足氣候和空氣質(zhì)量目標(biāo)。

報(bào)告摘要

公路車輛是向零排放技術(shù)過渡的先行者，并通過開發(fā)所需技術(shù)為非道路設(shè)備鋪平道路。

總體而言，非道路設(shè)備電動(dòng)化正在快速發(fā)展，目前共有8個(gè)不同非道路類別的217款可用車型。

根據(jù)最新的技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)，零排放輕型叉車、機(jī)場地面支持設(shè)備（GSE）、堆場卡車和運(yùn)輸制冷設(shè)備（TRU）在技術(shù)上已經(jīng)成熟，現(xiàn)在面臨的是市場壁壘而不是技術(shù)壁壘。

基礎(chǔ)設(shè)施和成本是非道路設(shè)備最突出的兩個(gè)市場障礙。在工作現(xiàn)場，充電基礎(chǔ)設(shè)施的可用性通常是可變的，一些非常重型的設(shè)備需要特別高的充電率，高于目前商業(yè)可用的充電功率。此外，盡管在總體擁有成本（TCO）方面評(píng)估的許多非道路路段與柴油車輛相當(dāng)，但即使考慮到現(xiàn)有的低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)（LCFS）和清潔非道路設(shè)備（CORE）激勵(lì)項(xiàng)目激勵(lì)措施，一些建筑和鐵路設(shè)備仍無法達(dá)到平價(jià)。

隨著零排放叉車和場地卡車?yán)^續(xù)獲得市場份額，建筑設(shè)備有望成為非道路設(shè)備行業(yè)電動(dòng)化的“快速追隨者”。施工現(xiàn)場靠近電氣基礎(chǔ)設(shè)施、施工設(shè)備所在城市的強(qiáng)噪音和減少污染政策，以及許多施工設(shè)備的總體緊湊性，都有助于通過電池電力和燃料電池電力技術(shù)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化的巨大潛力。

通過投資和利用對(duì)零排放建筑設(shè)備至關(guān)重要的技術(shù)和供應(yīng)鏈，可以加快向零排放設(shè)備的過渡，以滿足更難電動(dòng)化的細(xì)分市場，這些細(xì)分市場可能需要更高的電力需求和更少的充電基礎(chǔ)設(shè)施。

雖然滿足更長的運(yùn)行時(shí)間和大功率要求是一個(gè)挑戰(zhàn)，但為重型非道路設(shè)備通電的工作是可以實(shí)現(xiàn)的。

識(shí)別和解決這些問題的一種方法是CALSTART和CARB提出的“橋頭堡模式”。橋頭堡方法將早期注意力集中在較輕的電動(dòng)化機(jī)械和設(shè)備上；然后，隨著電池、組件技術(shù)和供應(yīng)鏈的進(jìn)步，它們被升級(jí)并納入越來越重型的設(shè)備中。橋頭堡戰(zhàn)略已被證明在應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)和消除非道路裝備領(lǐng)域電動(dòng)化的關(guān)鍵障礙方面取得了成功。

非道路設(shè)備定義

為了調(diào)查零排放非道路設(shè)備日益增多的可用性，已根據(jù)設(shè)備的主要使用場所定義了幾個(gè)分類。這些分類包括：

?貨物裝卸設(shè)備，這是港口、鐵路站和配送設(shè)施中常用的設(shè)備；

?農(nóng)業(yè)和建筑設(shè)備，根據(jù)其與農(nóng)業(yè)或建筑活動(dòng)的最常見關(guān)聯(lián)進(jìn)行分組；

?航空支持設(shè)備，指地面支持設(shè)備而非飛機(jī)；

?鐵路設(shè)備，重點(diǎn)是軌道車等，而非火車。

部分設(shè)備示例

市場趨勢(shì)

建筑設(shè)備

建筑設(shè)備市場分為七大類，是該行業(yè)中銷量最大的產(chǎn)品。這些類別包括：小型挖掘機(jī)、小型挖掘機(jī)、中型挖掘機(jī)、大型挖掘機(jī)、輪式裝載機(jī)、反鏟挖掘機(jī)和滑移/緊湊型履帶。此外，還有許多小容量產(chǎn)品類別，在這些小容量類別中已經(jīng)有許多電動(dòng)化的例子。

美國電動(dòng)工程設(shè)備滲透率預(yù)測(cè)

在上面列出的七個(gè)主要類別中，較小的設(shè)備經(jīng)歷了迄今為止最大的電池電動(dòng)車型市場滲透率，盡管預(yù)計(jì)其他細(xì)分市場將在未來幾年實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。

例如，2021，電動(dòng)微型挖掘機(jī)占美國市場的5%。到2029年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將增長到美國和加利福尼亞州市場的15%左右，表明在中期內(nèi)，加利福尼亞州有望以比全國更快的速度實(shí)現(xiàn)這一類別的電動(dòng)化。

到2029年，電動(dòng)化份額最大的其他類別將是小型挖掘機(jī)（在美國和加利福尼亞州均為9%）、輪式裝載機(jī)（在美國和加利福尼亞州都為6%）、反鏟挖掘機(jī)（均為9%）和集材/緊湊型軌道（兩者都為11%）。

在美國市場之外，考慮到歐洲和亞洲各地的示范活動(dòng)和早期商業(yè)轉(zhuǎn)型，在用電池挖掘和施工設(shè)備的多樣性進(jìn)一步擴(kuò)大。

在所有情況下，氫燃料電池在部署方面都明顯落后，這反映出與電池電力部門相比，在燃料電池電力部門的創(chuàng)新和研發(fā)投資方面缺乏規(guī)模。然而，國際上正在進(jìn)行演示，沃爾沃等多家原始設(shè)備制造商正在開發(fā)產(chǎn)品。

美國拖拉機(jī)按動(dòng)力形式區(qū)分預(yù)測(cè)

美國叉車按動(dòng)力類型銷售預(yù)測(cè)

橋頭堡模型

非道路設(shè)備應(yīng)用“橋頭堡模型”，右邊是道路車輛模型。

技術(shù)成熟度

電動(dòng)化搬運(yùn)設(shè)備技術(shù)成熟度

電動(dòng)化建筑工程設(shè)備技術(shù)成熟度

電動(dòng)化其他設(shè)備（農(nóng)業(yè)、機(jī)場、機(jī)車）技術(shù)成熟度

氫燃料電池非道路設(shè)備技術(shù)成熟度

路線圖-建議

雖然預(yù)計(jì)所有非道路設(shè)備最終都將轉(zhuǎn)向零排放技術(shù)，但重要的是從高潛力類別開始。從廣義上講，出發(fā)點(diǎn)是小型非道路車。專注于這一細(xì)分市場能夠迅速取得進(jìn)展，因?yàn)閺霓r(nóng)業(yè)到建筑業(yè)再到采礦業(yè)，所有細(xì)分市場中的許多小型車輛類別都已經(jīng)非常適合電動(dòng)化。事實(shí)上，零排放車型已經(jīng)在這些細(xì)分市場的許多市場上銷售。

如CALSTART橋頭堡戰(zhàn)略所述，在這些設(shè)備類別中大規(guī)模部署零排放技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致原始設(shè)備制造商的大量研發(fā)支出，從而導(dǎo)致快速技術(shù)開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)大型車輛和設(shè)備的電動(dòng)化。

雖然這些較大的車輛和設(shè)備往往更難實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化，但這樣做對(duì)整個(gè)非道路行業(yè)的脫碳至關(guān)重要。事實(shí)上，由于其相對(duì)較高的燃料消耗量，減少這種大型設(shè)備的排放量是否至關(guān)重要。因此，設(shè)備制造商、最終用戶和政策制定者需要在解決當(dāng)今的“唾手可得的果實(shí)”和推動(dòng)開發(fā)更重型的解決方案之間取得微妙的平衡。

特別是，各國政府可以通過制定積極的政策，與私營部門建立明智的伙伴關(guān)系，并通過提供大量資金或其他激勵(lì)措施加快部署，為小型和大型非道路車和設(shè)備的電動(dòng)化做出重大貢獻(xiàn)。