परिचालन डेटा ट्रक विद्युतीकरण की चुनौतियों और अवसरों का खुलासा करता है

 प्रस्तावना ：

ट्रक विद्युतीकरण शून्य-उत्सर्जन परिवहन को प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती है। चीन में 61,598 इलेक्ट्रिक ट्रकों के वार्षिक परिचालन आंकड़ों के आधार पर, इस अध्ययन से पता चलता है कि इलेक्ट्रिक ट्रक गोद लेने की दरें डीजल वाहनों की तुलना में काफी कम हैं। केवल 23% डिलीवरी ट्रक और 30% सेमी-ट्रेलर पूरी तरह से डीजल समकक्षों को एक-से-एक कर सकते हैं। एक डीजल वाहन को बदलने के लिए औसतन 3.8 इलेक्ट्रिक डिलीवरी ट्रक या 3.6 इलेक्ट्रिक सेमी-ट्रेलरों की आवश्यकता होती है। बदली जाने योग्य डीजल वाहनों के लिए, इलेक्ट्रिक ट्रक 15%-54%और कम जीवनचक्र कार्बन उत्सर्जन को 1%-49%तक कम कर सकते हैं। उपयोग पैटर्न का अनुकूलन करके, बैटरी ऊर्जा घनत्व को बढ़ाने और चार्जिंग बुनियादी ढांचे में सुधार, विद्युतीकरण की व्यवहार्यता में काफी सुधार किया जा सकता है। 2030 तक, चीन के इलेक्ट्रिक ट्रकों को डीजल वाहनों की तुलना में कम कार्बन उत्सर्जन प्राप्त करने का अनुमान है।

परिवहन में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करना कार्बन तटस्थता को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें भारी शुल्क वाले वाहनों के साथ सड़क परिवहन से लगभग 30% वैश्विक CO2 उत्सर्जन के लिए लेखांकन है। फ्लीट विद्युतीकरण को एक प्रमुख समाधान के रूप में मान्यता दी गई है, जिसमें संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप जैसे क्षेत्रों में भारी शुल्क वाले ट्रकों के विद्युतीकरण में तेजी लाने के लिए लक्ष्य स्थापित किए गए हैं। चीन में, हालांकि, इलेक्ट्रिक ट्रक (ईटी) की बिक्री में वृद्धि सुस्त रही है, 2021 में केवल 1.5% नए पंजीकृत ट्रकों का प्रतिनिधित्व करती है - इलेक्ट्रिक वाहनों और बसों की तुलना में काफी कम। ईटीएस का बाजार अपनाना सतर्क रहता है, मुख्य रूप से सीमा सीमाओं, अपर्याप्त बैटरी क्षमता और अपर्याप्त चार्जिंग बुनियादी ढांचे के कारण। ईटीएस का जीवनचक्र कार्बन कटौती क्षमता अनिश्चित बनी हुई है। यह अध्ययन चीन में 60,000 से अधिक ईटीएस से वार्षिक परिचालन डेटा का उपयोग करता है, "प्राथमिकता समूह अनुपात" और "प्रतिस्थापन दरों" का प्रस्ताव करता है, जो कि ईटीएस की वास्तविक लागत-प्रभावशीलता और उत्सर्जन में कमी लाभों का मूल्यांकन करने के लिए विद्युतीकरण व्यवहार्यता के संकेतक के रूप में है। अनुसंधान से पता चलता है कि उपयोग पैटर्न का अनुकूलन करना, बैटरी प्रौद्योगिकी में सुधार करना, और चार्जिंग सुविधाओं को बढ़ाने से ईटीएस की लागत-प्रभावशीलता और उत्सर्जन में कमी की क्षमता काफी हद तक बढ़ सकती है, जो भविष्य के ट्रक विद्युतीकरण पहलों के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करती है।

इलेक्ट्रिक और डीजल ट्रकों के उपयोग पैटर्न में अंतर ：

यह अध्ययन, 2021 में चीन में 61,598 इलेक्ट्रिक ट्रकों (ईटीएस) और 55,411 डीजल ट्रकों के बड़े पैमाने पर परिचालन डेटा विश्लेषण पर आधारित है, यह बताता है कि इलेक्ट्रिक ट्रक अपने डीजल समकक्षों की तुलना में काफी कम उपयोग की तीव्रता प्रदर्शित करते हैं। अधिकांश इलेक्ट्रिक वाहन डीजल ट्रकों (चित्रा 1) द्वारा दर्ज दैनिक माइलेज का केवल 42% -75% प्राप्त करते हैं, कई अपनी बैटरी क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करने में विफल रहे हैं। प्रमुख बाधाओं में सीमित बैटरी क्षमता, रेंज चिंता और कार्य आवंटन में अंतर शामिल हैं। जबकि कुछ भारी शुल्क वाले इलेक्ट्रिक ट्रक लगातार चार्जिंग के माध्यम से रेंज के मुद्दों को कम करते हैं, उनकी समग्र सक्रिय यात्राएं डीजल वाहनों की तुलना में कम रहती हैं। शोध से संकेत मिलता है कि लगभग 16% -48% डीजल ट्रकों को एक-से-एक को इलेक्ट्रिक विकल्पों, विशेष रूप से लाइट-ड्यूटी डिलीवरी ट्रक 23% और भारी शुल्क वाले अर्ध-ट्रेलरों द्वारा 30% पर बदल दिया जा सकता है।

                                                                                               
चित्रा 1। इलेक्ट्रिक ट्रक बेड़े के वाहन स्टॉक और उपयोग पैटर्न

व्यक्तिगत इलेक्ट्रिक और डीजल ट्रकों के बीच उत्सर्जन और लागत की तुलना ：   

ट्रक विद्युतीकरण की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए लागत और कार्बन उत्सर्जन प्रमुख मैट्रिक्स हैं। इलेक्ट्रिक ट्रक उच्च बैटरी उत्पादन उत्सर्जन और सीमित ड्राइविंग रेंज (चित्रा 2) के कारण 8% और 37% के बीच जीवनचक्र उत्सर्जन में कमी के साथ, पहिया से पहिया से महत्वपूर्ण CO2 में कमी का प्रदर्शन करते हैं। चूंकि चीन की बिजली की आपूर्ति 2030 के बाद क्लीनर हो जाती है, अधिकांश इलेक्ट्रिक ट्रकों (ईटीएस) से 70% से 91% की उत्सर्जन में कमी को प्राप्त करने की उम्मीद है। लागत के संदर्भ में, इलेक्ट्रिक ट्रकों की पांच श्रेणियों के लिए स्वामित्व की कुल लागत (TCO) पहले से ही डीजल वाहनों को पार कर चुकी है, जिसमें 12% से 37% तक की बचत होती है। प्राथमिकता समूह इलेक्ट्रिक ट्रक विशेष रूप से बाहर खड़े हैं, TCO में 15% से 54% की कमी और CO2 उत्सर्जन में 1% से 49% की कमी को उनके उच्च उपयोग की तीव्रता और कम ईंधन लागत के माध्यम से प्राप्त करते हैं।

चित्रा 2। जीवन चक्र CO2 उत्सर्जन और प्रति वाहन इलेक्ट्रिक ट्रकों और डीजल ट्रकों के स्वामित्व की कुल लागत

उपयोग के अनुकूलन करके बेड़े विद्युतीकरण प्रभाव को बढ़ाना ：

अनुसंधान इंगित करता है कि इलेक्ट्रिक वाहनों (ईटीएस) के साथ डीजल ट्रकों का "एक-से-एक" प्रतिस्थापन केवल सीमित संख्या में वाहनों के लिए व्यवहार्य है। वर्तमान उपयोग पैटर्न के तहत, इसे आमतौर पर 3.8 इलेक्ट्रिक डिलीवरी ट्रक या 3.6 इलेक्ट्रिक सेमी-ट्रेलरों के साथ एक डीजल ट्रक को बदलने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिकांश ईटी बेड़े लागत या जीवनचक्र CO2 फायदे (चित्रा 3) खो देते हैं। अनुकूलन उपयोग विद्युतीकरण प्रभावशीलता को बढ़ा सकता है। उदाहरण के लिए, 85% तक बैटरी उपयोग बढ़ने से अधिकांश बेड़े के लिए 49% से अधिक एक-से-एक प्रतिस्थापन दर को बढ़ावा मिल सकता है, प्रतिस्थापन अनुपात को काफी कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, लाइट-ड्यूटी डिलीवरी ट्रकों के लिए प्रतिस्थापन दर, स्वामित्व (TCO) और कार्बन डाइऑक्साइड संतुलन की कुल लागत प्राप्त करते हुए 3.8 से 2.0 तक गिर जाती है। सक्रिय यात्राओं में वृद्धि से इलेक्ट्रिक ट्रकों की व्यवहार्यता में सुधार होता है। भारी शुल्क वाले इलेक्ट्रिक सेमी-ट्रेलरों के लिए अनुकूलन क्षमता सीमित बनी हुई है, बेहतर लागत-प्रभावशीलता और उत्सर्जन में कमी लाभ प्रदान करने के लिए उच्च ऊर्जा-घनत्व बैटरी जैसी तकनीकी प्रगति की आवश्यकता होती है।

चित्रा 3। सामान्यीकरण का उपयोग करके बेड़े की प्रतिस्थापन दर

भविष्य में ट्रक बेड़े विद्युतीकरण लाभ में सुधार ：

अनुकूलन तकनीकी प्रगति के महत्वपूर्ण महत्व को उजागर करते हुए वर्तमान इलेक्ट्रिक ट्रकों (ईटीएस) की क्षमता को प्रदर्शित करता है, विशेष रूप से बैटरी और चार्जिंग सिस्टम में। बैटरी ऊर्जा घनत्व को 220 WH/किग्रा तक बढ़ाकर, प्राथमिकता समूह अनुपात सभी बेड़े में 70% से अधिक हो सकता है। भारी शुल्क वाले अर्ध-ट्रेलरों के लिए, इस अनुपात को 36% से 87% तक बढ़ाया गया है, कुल स्वामित्व लागत और जीवनचक्र CO2 उत्सर्जन को कम करते हुए प्रतिस्थापन आवृत्ति को काफी कम कर दिया गया है

(चित्रा 4)। कचरा ट्रकों जैसे कम-मांग वाले बेड़े के लिए, बैटरी में सुधार सीमित लाभ देता है। वर्तमान तकनीक के तहत, बैटरी की क्षमता बढ़ती है, लेकिन पेलोड में कमी में व्यापार-बंद की आवश्यकता होती है। भारी शुल्क वाले सेमी-ट्रेलरों ने पेलोड को 7% तक कम करते हुए बैटरी की क्षमता में 50% की वृद्धि करके 11% CO2 में कमी और 25% लागत बचत प्राप्त की। बैटरी स्वैपिंग के माध्यम से 25% तक बिजली की खपत में कटौती से भविष्य में भारी शुल्क वाले अर्ध-ट्रेलरों को डीजल वाहनों के साथ लागत समता प्राप्त करने में सक्षम बनाया जा सकता है। स्थायी बिजली को अपनाना इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए जीवनचक्र CO2 उत्सर्जन को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें अधिकांश बेड़े महत्वपूर्ण कटौती प्राप्त करते हैं। भविष्य की रणनीतियों को स्वामित्व की कुल लागत (TCO) और कार्बन कमी को अधिकतम करने के लिए बेड़े की विशेषताओं के अनुरूप विभेदित सुधार दृष्टिकोण को अपनाना चाहिए।

चित्रा 4। विभिन्न परिदृश्यों के तहत विद्युत ट्रकों के भविष्य के विद्युतीकरण प्रभाव

सारांश::

जीवन चक्र मॉडलिंग और संवेदनशीलता विश्लेषण के माध्यम से, इस अध्ययन से पता चलता है कि बिजली की खपत को 10%तक कम करने से इलेक्ट्रिक ट्रक (ETS) के स्वामित्व (TCO) की कुल लागत 1.2%-3.1%कम हो सकती है और CO₂ उत्सर्जन में 4.9%-7.6%की कमी हो सकती है। जबकि बैटरी में गिरावट से TCO और उत्सर्जन में काफी वृद्धि होती है, इसका प्रभाव बिजली अनुकूलन की तुलना में कम प्रभावशाली रहता है। कम परिचालन दक्षता विद्युतीकरण के लिए प्राथमिक अवरोध बनी हुई है, जिससे बेहतर उपयोग दर महत्वपूर्ण हो जाती है। प्राथमिकता समूह विश्लेषण दर्शाता है कि उच्च-माइलेज ईटीएस लागत में कमी और उत्सर्जन में कमी दोनों में दोहरे लाभ प्राप्त कर सकता है। ईटी गोद लेने को बढ़ावा देने में नीतिगत प्रोत्साहन महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जैसा कि कैलिफोर्निया के एचवीआईपी कार्यक्रम में देखा गया है, जो लंबे समय तक परिवहन में टेस्ला सेमी की आर्थिक व्यवहार्यता का समर्थन करते हुए खरीद मूल्य अंतर का 80% कवर करता है। चीन को रेंज चिंता और कार्य आवंटन चुनौतियों को संबोधित करने के लिए बुनियादी ढांचे में निवेश करने की आवश्यकता है। अनुसंधान परिष्कृत विश्लेषण सहायता नीति अनुकूलन के साथ, विद्युतीकरण निर्णय लेने में बड़े डेटा के महत्व को रेखांकित करता है। भविष्य की तकनीकी प्रगति और स्वच्छ ऊर्जा एकीकरण में कम कार्बन संक्रमण के लिए एक व्यवहार्य पथ को प्रशस्त करते हुए, ईटी गोद लेने की दरों को काफी हद तक बढ़ावा मिलेगा।