הבנה של הדחף ההיברידי במעבר הציבורי

מערכות הנעה היברידית משלבות מנוע שלבעירה פנימית (בדרך כלל דיזל או גז טבעי דחוס) עם מנוע חשמלי אחד או יותר ערכת סוללה.אוטובוסים תחבורה, תצורה זו מאפשרת לרכב לפעול בכל דרך חשמלית במהירויות נמוכות או במהלך הפסקת טיסה ואגו, בעוד המנוע מטפל במהירויות גבוהות יותר או לטעון מחדש את ההשקעה.

המחיר הגבוה ביותר Premium

אוטובוסים היברידיים לשאת מחיר רכישה ראשוני גבוה יותר בהשוואה לעמיתים של דיזל קונבנציונליים.נתוני התעשייה מראים כי ממוצע של 40 מטר נסיעה היברידית עולה בין $ 600 אלף ל- 750,000, בעוד אוטובוס דיזל סטנדרטי נע בין 450,000 $ ל- 500,000 $ - סכום של כ-25% עד 40%. פער העלות הזה מונע על ידי חבילת סוללות, מנוע חשמלי, אלקטרוניקה חשמל ומערכות בקרה בלבד נפלו בחדות לאורך העשור האחרון, אך עדיין מייצג חלק משמעותי של סוכנויות הפרימיון לטווח ארוך זה חייב לשקול חיסכון תפעולי זה.

גורמים המשפיעים על עלויות ראשוניות

  • (FLT:0Battery כימיה וקיבולת: FLT:1 סוללות ליתיום-יון הם עכשיו סטנדרטיים, המציעים חיים ארוכים יותר וביצועים טובים יותר מאשר ערכות ניקל-מטאל.
  • מורכבות מערכת ההפעלה של FLT:0 â € TMDrive: FLT:1 אדריכלות היברידית במקביל (כאשר מנוע ומנוע יכולים לנהוג הגלגלים באופן עצמאי) נוטים לעלות פחות מאשר היברידיות סדרה (שם המנוע רק מאשים את הסוללה), אבל שניהם יקרים יותר מאשר מנוע קונבנציונלי.
  • גודל ייצור האוטובוס ההיברידי (FLT:0) הוא נמוך יותר מ דיזל, הגבלת כלכלות בקנה מידה.
  • תחרות:0 (Supplier: 1FLT) 1 יצרנים מרכזיים כמו New Flyer, Gillig, ו- BYD מציעים מודלים היברידיים, אבל פחות אפשרויות מאשר דיזל לשמור על מחירים גבוהים יחסית.

עלויות תפעול: דלק ותחזוקה

ההצדקה הכלכלית העיקרית לאוטובוסים היברידיים היא עלויות תפעול נמוכות יותר.חיסכון בדלק של 20% עד 30% על דיזל הם בעלי ביצועים טובים, אבל השיפור בפועל תלוי במאפייני נתיבים עירוניים של עצירה-וגו עם הטבות מטבוליות תכופות, בעוד מסלולים מהירים יותר להפחית את היתרון. A 2017 על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NR) מצא כי אוטובוסים היברידיים השיגו 24% יותר מאשר דלק בניו יורק 29% לעומת 29% ניו יורק.

חיסכון בתחזוקה הוא משמעותי באותה מידה אוטובוסים היברידיים להשתמש רגנרטיבים כדי ללכוד אנרגיה במהלך deceleration, להפחית דרמטית את כריית הבלם ואת תוף. חיי ברקה יכולים להאריך שלוש עד חמש פעמים יותר מאשר על דיזל.בנוסף, המנוע פועל פחות לעתים קרובות תחת עומסים קבועים יותר, צמצום ללבוש על רכיבים כמו משתנים, מתחילים וחגורות.

יעילות דלק מפורטת בפעילות של Real-World

יעילות הדלק בעולם האמיתי משתנה באופן נרחב.ה- Federal Transit Database של מינהל התחבורה הלאומית של הממשל הפדרלי (FTA) מראה אוטובוסים היברידיים המצטברים 4.5 עד 6.5 מייל לגלון (mpg) לעומת 3.5 עד 4.5 מ"ג עבור דיזל. במרכזים עירוניים צפופים כמו סן פרנסיסקו, היברידיות השיגו מעל 7 מ"ק על כמה מסלולים.

סוגי הדלק גם נושאים. היברידיות ניתן להגדיר עבור דיזל, ביודיוזל, או גז טבעי דחוס (CNG) היברידיות דיזל מציעים את צפיפות האנרגיה הטובה ביותר, בעוד היברידית CNG להפחית פליטות פחמן עוד יותר, אבל עלולים להתרחש מעט נמוך יותר כלכלת דלק בשל התוכן האנרגטי התחתון של גז טבעי.חלק מפעילי אירופה משתמשים בהיברידי דיזל-אלקטריים עם מערכות הפעלה החלטיות אשר מעכב את המנוע, חיסכון של 5% נוספים של דלק.

תחזוקה ותיקון הוצאות

בעוד חיסכון בלמים הוא משמעותי, רכיבים היברידיים אחרים דורשים תחזוקה מיוחדת.סוללות היברידיות בדרך כלל יש אחריות של 5 עד 8 שנים, עם חיי שירות צפויים של 10 עד 12 שנים בתנאים רגילים.עלויות חילוף סוללות, אם כי ירידה, יכול להיות $ 30,000 $ ל $50,000 לאוטובוס. עם זאת, סוכנויות רבות גורם הסוללה להחליף לתוך תקציב מחזור החיים שלהם ועדיין לראות חיסכון נטו עקב מופחתת של ציוד המנוע והובלת תיקונים.

מערכות היברידיות דורשות טכנאים מיומנים מאומן בבטיחות גבוהה.אימון צוות קיים או מכניקה מיוחדת מוסיף עלויות בטווח הקצר.עם זאת, לאחר צוות תחזוקה הוא פרו-מדעיט, אוטובוסים היברידיים לעתים קרובות דורשים פחות תיקונים לא מתוכנן. A 2019 מחקר מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס ציין כי אוטובוסים היברידיים היו 22% פחות שיחות כביש ל-100,000 מיילים לעומת אוטובוסים דיזל בצי קליפורניה.

ריכוז סביבתי וכלכלי

אוטובוסים היברידיים להפחית את פליטות גזי החממה ב -15% עד 30% בהשוואה לדיזל, וחומרי חלקיקים (PM) ו- חנקן (NOx) ב-50% או יותר.ההפחתה הזו מסייעת לסוכנויות המעבר לציית לתקנות איכות אוויריות מחמירות יותר ויותר.

  • (FLT:0) מענקים פדרליים: FLT:1 (הנמוך של FTA) תוכנית (Low-No) מספקת מימון לאוטובוסים היברידיים וחשמליים.ב-FY2023, 1.1 מיליארד דולר הוענק עבור אפס אישור וכלי רכב של העברת מחדל נמוך.
  • (FLT:0state and Local תמריצים:FLT:1eurs: Zero-Emission Truck and Bus Voucher Incentive Project (HVIP) מציע שוברים עד $20,000 לאוטובוס היברידי.
  • (FLT:0)Tax credits:FLT:1 תחת חוק ניכוי האינפלציה, סוכנויות תחבורה יכולות להיות זכאיות לאשראיי מס דלק חלופיים, אם כי היברידיות לא יכולות להיות זכאיות לסכום של 40,000 טון רכב נקי המיועד לכל כלי רכב חשמליים.
  • (FLT:0) ,Carbon זיכויssher: 1FLT:1 אזורים מסוימים מאפשרים סוכנויות תחבורה למכור אשראי מכווץ פחמן שנוצר על ידי צי היברידי, אם כי הכנסות הן בדרך כלל צנועות משתנה על ידי השוק.

תמריצים אלה יכולים להפחית 30% עד 60% מהפרימה ההיברידית, תוך קוצר משמעותי את תקופת התגמול.

Total Cost of Ownership (TCO) Analysis

עלות כוללת הכוללת של מודל בעלות כוללת מחיר רכישה, דלק, תחזוקה, תמריצים וערך ה-Surual.עבור מחזור חיי אוטובוסים היברידי של 12 שנים, השוואות TCO מראות היברידיות הופכות לחסכוניות עם דיזל בתוך 5 עד 7 שנים.מחקר שנערך על ידי מכון התחבורה של טקסס A&M בדק חמש סוכנויות תחבורה ומצא כי היברידיות השיגו עלייה של קילומטר נמוך יותר מאשר דיזל השביעי של פעילות גופנית בכל שנה, לאחר מכן, 000 $, לאחר מכן, 000 $ ל-עשר $ ל-עשר $ ל-עשר $ ל-עשר $ 100.000, 000 $ לחודש, 000 000 000 $, לאחר מכן, 000 $ 10 $ 10 $ לחודש, לאחר מכן, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 עבור, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 עבור, לאחר מכן, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 עבור, 000 עבור, 000 000 000 000 עבור, לאחר מכן, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

המונחים: break-אפילו period Variables

  • (FLT:0 Annual Mileage: 1 Buses המפעיל 40,000 קילומטרים או יותר בשנה לשבור אפילו מהר יותר.
  • מחיר ה-FLT:0 (FLT:1) מחירי דיזל גבוהים מקצרים את המשכורות. לדוגמה, ב- 4 5.00gallon, חיסכון היברידי של 30% דלק יכול להחזיר את הפרמיה בעוד 5 שנים; ב- 2.50/gallon, המשכורות מתפוגגות ל-9 שנים.
  • (ב) זמינות גבוהה: 1FLT:1 Agencies אשר לוכד מענקים משמעותיים יכול לפרוץ גם ב 3-4 שנים.
  • (FLT:0) החלפת חומרים: 1FLT אם החלפת סוללות נדרשת בתוך מחזור החיים, היא יכולה להאריך את ההחזר על ידי 1-2 שנים, אבל TCO כולל נשאר נוח אם חיסכון בדלק ותחזוקה יימשך.

מחקרים: עבירות ביניים שהפכו את ה-Switch

המטרו קינג קאונטי (Seattle)

המטרו קינג קאונטי פועל אחד ציי האוטובוס ההיברידיים הגדולים ביותר בארצות הברית, עם יותר מ-600 אוטובוסים היברידיים אקספרסד.לאחר בדיקות טייס ראשוניות בתחילת שנות ה- 2000, הסוכנות מצאה כי היברידיות השיגו חיסכון של 30% דלק ו-40% פחות החלפת בלמים.למרות מחיר רכישה גבוה של 35%, חיסכון שנתי צי עלה על פני 15 מיליון דולר בדלק ותחזוקה.

ניו יורק סיטי טרנזיט (MTA)

ה- MTA המיר את רוב צי מנהטן להכליה עד שנת 2015 על מסלולים עסוקים, היברידיות סיפקו 28% יותר כלכלת דלק והורידו את פליטת ראש הממשלה ב- 60%.עלויות תחזוקה צנחו 20% לאוטובוס מדי שנה.ניתוח TCO של הסוכנות הראה היברידיות לשלם לעצמם בתוך 7 שנים.ה-MTA גם נהנה מתוכנית תמריצים של ניו יורק, שסיפקה $80,000 לאוטובוס.

TransLink הגיע ל-300 אוטובוסים היברידיים דיזל-אלקטרי החל בשנת 2018. הסוכנות דיווחה על ירידה של 25% בצריכת דלק והפחתה של 50% בתחזוקה הקשורה לבלימה.למרות עלויות גבוהות יותר (הסכום של 20%), רמות הרעש הנמוכות של הצי ההיברידי והפליטה השתפרו יחסי הקהילה.תוכנית ארוכת הטווח של TransLink כוללת הוספת אוטובוסים חשמליים, אך היברידיים משמשים כטכנולוגיית גשר עד לטעינה תשתיות בוגרות.

השוואת היברידיות ל- Battery Electric ו- Hydrogen Fuel Cell Buses

כאשר סוכנויות תחבורה מתכננים פחמן מלא, היברידיות לעתים קרובות להתחרות עם חלופות אפס פליטה.אוטובוסים חשמליים סוללה (BEBs) יש עלויות גבוהות יותר (800k- $ 1.2M) אבל לא פליטות זנב ועלויות דלק נמוכות מאוד ותחזוקה. עם זאת, הם דורשים תשתיות טעינה יקר (200k-500k $ perpot) וטווח מוגבל (150-200 מייל לכל תשלום), מה שהופך אותם פחות מתאימים עבור כמה אוטובוסים יקרים יותר.

ההיברידיים מציעים פשרה: עלויות הון נמוכות יותר מאשר תשתיות דלק חשמליות קיימות, והפחתה מיידית של פליטות.עבור סוכנויות רבות, היברידיות הן פתרון מעשי לטווח קצר, בעוד שטכנולוגיות אפס-הרשות בוגרות.ה-FTA (FLT:0Low-No ProgramFrovalFLT:129:1 הן היברידיות והן חשמליות מלאות כמו אפס-הת, אך המגמה עוברת לכיוון אפס-הספקיות של קליפורניה.

אסטרטגיות מימון וקידום

סוכנויות מעבר יכולות להתגבר על מחסום עלות מעלה באמצעות שילוב של מענקים פדרליים, תמריצים ממשלתיים ומימון חדשני.הממשל הפדרלי של מינהל המעבר:0Bus ו- Bus מתקנים ProgramveFLT:1 מספק סיוע הון עבור רכישות רכב ומשדרגות מתקנים. סוכנויות רבות משתמשות גם "ערימות משא" - שילוב של פחות מימון עם תוכניות ממשלתיות ואמצעי אג"ח מקומיים.

גישה נוספת היא להצטרף להסכם רכישה שיתופי (למשל, מקורוול) שמתנהל משא ומתן על מחירים נמוכים באמצעות הזמנות גדולות. סטנדרטיזציה בין ציים - בחירת אותו מודל היברידי וסוג סוללה - יכול להפחית את עלויות הענישה ולפשט את אימון תחזוקה.

לטווח ארוך של יציבות כלכלית וצי תכנון

אוטובוסים היברידיים בדרך כלל יש חיי שירות 12-15 שנה, בדומה דיזל.עם תחזוקה נאותה, אוטובוסים רבים עולים על 500,000 קילומטרים.כדאיות הכלכלית משתפרת כאשר סוכנויות מתכננים להחליף סוללות אמצע החיים ואופטימיזציה פריסה. היברידית מתאימים ביותר עבור מסלולים צפופים, עירוניים עם רוכב גבוה ועצי תכופות. Agencies צריך לבצע ניתוח ספציפי מסלול, גורם במהירות ממוצעת, זמן, ותכנית טייס עם מספר קטן של היברידיות יכול לספק נתונים גדולים יותר כדי לספק מידע על פני השטח.

ההתפתחויות העתידיות עשויות לשפר את הכלכלה ההיברידית עוד יותר.מחירי הסוללה ממשיכים ליפול, להפחית את הפרימיום ההיברידי.התקדמות באלקטרוניקה ותוכנות בקרה יכולות להגביר את יעילות הדלק על ידי 5% עד 10% אחרים, כמה ספקים מפתחים היברידיות של Plug-in המציעות 10-20 מייל כל טווח חשמלי, ומאפשרות להפעלה של אפס-הרש בתחומים רגישים (למשל, אזורי בית הספר או מחוזות היסטוריים).

מסקנה

ההנעה ההיברידית מציעה מקרה כלכלי מואץ עבור ציי תחבורה ציבוריים.למרות עלות גבוהה יותר - בדרך כלל 25% עד 40% יותר מאשר דיזל - שילוב של 20%-30% חיסכון דלק, 15% עד 25% עלויות תחזוקה נמוכות יותר, ותמריצים ממשלתיים משמעותיים מגיעים לתקופה של תשלום של 5 עד 7 שנים.

בעוד התעשייה נעה לכיוון אוטובוסים אפס-המשימה, ההיברידיים נשארים טכנולוגיה מעבר פרגמטית.הם מספקים הטבות סביבתיות מיידיות ללא עלויות התשתית ומגבלות טווח של חשמל טהורים.עבור מנהלים ופקידי מדיניות, אסטרטגיה מאוזנת הכוללת אוטובוסים היברידיים כחלק מפורטפוליו צי מגוון יכול להאיץ את הפחתת הפליטה תוך שמירה על אחריות כספית.ה המפתח הוא לבצע ניתוח TCO קפדני, מימון, טכנולוגיות תואמים עם אפשרויות נתיב מקומי ופתרונות קבועים, אך לא רק עבור קווי זמן היברידיים.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]], [ה], [ה]]], [ה]], [ה]], [ה]]], [ה'], [ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה