Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Viele Schweizer Unternehmen wollen ihre Gütertransportflotten elektrifizieren, tun sich aber schwer, die ideale Flottenzusammensetzung und Ladestrategie für ihre Anwendungsfälle zu bestimmen. Dies liegt daran, dass batterieelektrische Schwerlastfahrzeuge konfrontiert sind mit sich teilweise widersprechenden Anforderungen hinsichtlich Reichweite, maximaler Ladekapazität und zeitlicher Begrenzung der Ladezeit. In diesem Projekt werden wir mit grossen Schweizer Logistikunternehmen zusammenarbeiten, um ihre individuellen Anforderungen an die Elektrifizierung ihrer Fahrzeugflotten zu ermitteln. Aus diesen Informationen wird eine Reihe von repräsentativen Anwendungsfällen synthetisiert, welche auf eine breite Palette von Schweizer Unternehmen anwendbar sind. Für jeden dieser Anwendungsfälle werden potenzielle Flotten- und Ladelösungen entwickelt, für welche die Gesamtbetriebskosten, die Umweltbelastung über den gesamten Lebenszyklus, die Zuverlässigkeit der Flotte und notwendige Ladekapazitäten berechnet werden. Darauf aufbauend werden die jeweils optimalen Strategien zur Flottentransformation ermittelt. Die Hauptergebnisse dieses Projekts werden ein Bericht und ein parametrisiertes Excel-Tool sein, die Schweizer Firmen, die ihre Gütertransportflotten elektrifizieren wollen, als Entscheidungshilfe dienen.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
Many Swiss companies want to electrify their freight transport fleets, but find it difficult to determine the ideal fleet composition and charging strategy for their applications. This is because battery-electric heavy-duty vehicles are confronted with partially conflicting requirements regarding range, maximum load capacity and charging time limits. In this project, we will work with large Swiss logistics companies to determine their individual requirements for the electrification of their vehicle fleets. From this information, a set of representative use cases will be synthesized that are applicable to a wide range of Swiss companies. For each of these use cases, potential fleet and charging solutions will be developed, for which the total cost of ownership, the environmental impact over the entire life cycle, the reliability of the fleet and necessary charging capacities will be calculated. Based on this, the optimal strategies for fleet transformation are determined. The main results of this project will be a report and a parameterized Excel tool to support Swiss companies that want to electrify their freight transport fleets in their decision-making.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
De nombreuses entreprises suisses souhaitent électrifier leurs flottes de transport de marchandises, mais ont du mal à déterminer la composition idéale de la flotte et la stratégie de recharge pour leurs cas d'application. Cela s'explique par le fait que les véhicules lourds électriques à batterie sont confrontés à des exigences parfois contradictoires en termes d'autonomie, de capacité de charge maximale et de limitation dans le temps du temps de charge. Dans le cadre de ce projet, nous collaborerons avec de grandes entreprises suisses de logistique afin de déterminer leurs exigences individuelles en matière d'électrification de leurs flottes de véhicules. À partir de ces informations, nous synthétiserons une série de cas d'application représentatifs, applicables à un large éventail d'entreprises suisses. Pour chacun de ces cas d'application, des solutions potentielles de flotte et de recharge sont développées, pour lesquelles le coût total d'exploitation, l'impact environnemental sur l'ensemble du cycle de vie, la fiabilité de la flotte et les capacités de recharge nécessaires sont calculés. Sur cette base, les stratégies optimales de transformation de la flotte seront déterminées dans chaque cas. Les principaux résultats de ce projet seront un rapport et un outil Excel paramétré qui serviront d'aide à la décision aux entreprises suisses qui souhaitent électrifier leurs flottes de transport de marchandises.
|
Schlussbericht
(Deutsch)
|
Viele Schweizer Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Flotten zu elektrifizieren. Die tech-nischen Möglichkeiten entwickeln sich rasch, doch es fehlt häufig an klaren, praxisnahen Entschei-dungsgrundlagen. Unterschiede bei Reichweite, Ladezeiten, Fahrzeugtypen und Kosten erschweren eine einheitliche Strategie. Gleichzeitig ist der Ausbau der öffentliche Ladeinfrastruktur – insbesondere für schwere Nutzfahrzeuge (SNF) – noch unzureichend koordiniert. Vor diesem Hintergrund verfolgt das Forschungsprojekt Swiss e-Cargo das Ziel, Schweizer Unternehmen bei der Elektrifizierung ihrer Flotten gezielt zu unterstützen, Entscheidungsgrundlagen zu schaffen und öffentliche Behörden beim Aufbau einer bedarfsgerechten öffentlichen Ladeinfrastruktur zu begleiten. Das Projekt wurde von INFRAS, PSI, der Schweizerischen Post und Designwerk in Zusammenarbeit mit einer Vielzahl von Praxispartnern realisiert – unter der Federführung des Bundesamts für Energie (BFE) und mit fachlicher Begleitung durch eine breit zusammengesetzte Begleitgruppe. In einem mehr-stufigen Vorgehen wurden zunächst die Anforderungen an die Elektrifizierung im Rahmen von diversen Workshops mit Unternehmen aus den Branchen Logistik, Lebensmittel, Bauwesen und Fahrzeugher-steller identifiziert. Daraus wurden Hemmnisse für die Elektrifizierung des Güterverkehrs abgeleitet und repräsentative Anwendungsfälle für den Einsatz von batterieelektrischen schweren Nutzfahrzeugen (e-SNF) abgeleitet. Für diese wurden zudem umfangreiche Datenauswertungen durchgeführt und ver-schiedene Parameter analysiert. Darüber hinaus wurde ein Excel-Tool entwickelt, um Gesamtbetriebs-kosten («Total Cost of Ownership», TCO) und Treibhausgasemissionen (auf Lebenszyklusanalysen be-ruhend) verschiedener Anwendungsfälle zu quantifizieren. Darauf basierend wurden ein nationales Flottenszenario für den Markthochlauf sowie das Ladeverhalten der e-SNF bis 2060 modelliert. Anschliessend wurden drei unterschiedliche nationale Ladeszenarien für den regionalisierten Ladebedarf («Selbstständig», «Basis» und «Flächendeckend») ermittelt. Diese gehen von verschiedenen Ladeverhalten der Unternehmen aus und beeinflussen den Ausbau einer bedarfsgerechten öffentlichen Ladeinfrastruktur in der Schweiz. Während das Depotladen in allen Sze-narien dominiert, wird im Szenario «Flächendeckend» ein dichteres öffentliches Ladenetz erforderlich. Die Nord-Süd-Achse weist dabei den grössten Bedarf auf. Im Rahmen eines Fallbeispiels wurden für den Autobahnabschnitt Airolo–Chiasso potenzielle Standorte für die Errichtung von Schnellladehubs geprüft und das realisierbare Potenzial ermittelt. In einem zweiten Fallbeispiel wurde die vollständige Elektrifizierung eines regionalen Verteilzentrums bis 2030 untersucht. Die Studie kommt zum Schluss, dass die Elektrifizierung des Güterverkehrs in der Schweiz technisch machbar ist und massgeblich zur Reduktion der Treibhausgasemissionen beiträgt, aber klare regulato-rische Rahmenbedingungen und Investitionssicherheit voraussetzt. Das Projekt liefert dafür konkrete Entscheidungsgrundlagen, Handlungsempfehlungen und ein praxistaugliches Modellierungstool zur Modellierung der erforderlichen Ladeinfrastruktur und Netzanschlussleistung bei der Elektrifizierung von Depots.
Zugehörige Dokumente
|
Schlussbericht
(Englisch)
|
Many Swiss transport companies face the challenge of electrifying their fleets. The technical possibilities are evolving rapidly, but clear and practical foundations for decision-making are often lacking. Differ-ences in range, charging times, vehicle types, and costs make the development of a unified strategy difficult. At the same time, the expansion of public charging infrastructure – especially for heavy-duty vehicles – is still insufficiently coordinated. In this context, the research project Swiss e-Cargo aims to provide targeted support for Swiss compa-nies in the electrification of their fleets, establish basic principles for decision-making, and assist public authorities in developing an appropriately scaled public charging infrastructure. The project was carried out by INFRAS, PSI, Swiss Post, and Designwerk in collaboration with numer-ous industry partners – under the leadership of the Swiss Federal Office of Energy (SFOE) and with technical guidance from a broad-based advisory group. In a multi-stage process, the requirements for electrification were first identified through various workshops with companies from the logistics, food, construction, and vehicle manufacturing sectors. From this work, barriers to the electrification of freight transport were identified, along with representative use cases for the deployment of battery-electric heavy-duty vehicles (e-HDV). Extensive data analysis was conducted for these use cases, examining various parameters. Additionally, an Excel tool was developed to quantify the Total Cost of Ownership (TCO) and greenhouse gas emissions (based on life cycle analyses) for different use cases. Based on this analysis, a national fleet scenario was created for the market penetration and the charging behavior of e-HDVs through 2060. Three different national charging scenarios for regionalized charging demand were subsequently developed («Independent», «Basic», and «Comprehensive»). These sce-narios assume different charging behaviors by companies and influence the scale of the public charging infrastructure in Switzerland required to meet commercial demand. While depot charging dominates in all scenarios, the «Comprehensive» scenario requires a denser public charging network. The North-South axis shows the greatest demand. As part of a case study, potential locations for fast-charging hubs along the Airolo – Chiasso motorway section were examined, and the feasible charging potential was determined. In a second case study, the complete electrification of a regional distribution center by 2030 was investigated. The study concludes that electrifying freight transport in Switzerland is technically feasible and signifi-cantly contributes to reducing greenhouse gas emissions. However, fleet electrification requires clear regulatory framework and investment security. The project provides concrete decision-making princi-ples, recommendations for action, and a practical modelling tool to support these efforts.
|
Schlussbericht
(Französisch)
|
De nombreuses entreprises suisses sont confrontées au défi de l’électrification de leurs flottes. Les possibilités techniques évoluent rapidement, mais il manque souvent des bases décisionnelles claires et pratiques. Les différences en matière d’autonomie, de temps de recharge, de types de véhicules et de coûts rendent difficile l’élaboration d’une stratégie uniforme. Parallèlement, le développement d’une infrastructure publique de recharge – en particulier pour les véhicules utilitaires lourds – reste encore insuffisamment coordonné. Dans ce contexte, le projet de recherche Swiss e-Cargo vise à soutenir de manière ciblée les entreprises suisses dans l’électrification de leurs flottes, à élaborer des bases déci-sionnelles solides et à accompagner les autorités dans la mise en place d’une infrastructure de recharge publique adaptée aux besoins. Le projet a été réalisé par INFRAS, l’Institut Paul Scherrer (PSI), La Poste Suisse et Designwerk, en collaboration avec de nombreux partenaires issus de la pratique – sous la direction de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) et avec l’accompagnement technique d’un groupe de suivi composé de divers ac-teurs. Dans une approche en plusieurs étapes, les besoins liés à l’électrification ont d’abord été identifiés lors de divers ateliers réunissant des entreprises issues des secteurs de la logistique, de l’alimentation, du bâtiment et de la construction de véhicules. À partir de ces échanges, les obstacles à l’électrification du transport de marchandises ont été définis, ainsi que des cas d’application représentatifs pour l’utili-sation de poids lourds électriques à batterie (e-PL). Pour ces cas d’application, des analyses de don-nées approfondies ont été menées et différents paramètres ont été étudiés. En outre, un outil Excel a été développé afin de quantifier les coûts totaux de possession (Total Cost of Ownership, TCO) et les émissions de gaz à effet de serre, sur la base d’analyses de cycle de vie, pour différents scénarios d’utilisation. Sur cette base, un scénario national de flotte pour la montée en puissance du marché, ainsi que le comportement de recharge des e-PL jusqu’en 2060, ont été modélisés. Trois scénarios nationaux de recharge ont ensuite été élaborés pour estimer la demande régionale en infrastructures : « Autonome », « De base » et « Couverture complète ». Ces scénarios reposent sur différents comportements de re-charge des entreprises et influencent le développement d’une infrastructure publique de recharge adap-tée aux besoins en Suisse. Alors que la recharge en dépôt domine dans tous les scénarios, le scénario « Couverture complète » nécessite un réseau public de recharge plus dense, la corridor nord-sud pré-sentant la demande la plus importante. Dans le cadre d’une étude de cas, des sites potentiels pour l’installation de hubs de recharge rapide ont été analysés le long du tronçon autoroutier Airolo–Chiasso, et le potentiel réalisable a été évalué. Une seconde étude de cas a examiné l’électrification complète d’un centre de distribution régional à l’horizon 2030. L’étude conclut que l’électrification du transport de marchandises en Suisse est techniquement réali-sable et contribue de manière significative à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Sa réussite nécessite un cadre réglementaire clair et une sécurité des investissements. Le projet fournit à cet effet des bases décisionnelles concrètes, des recommandations d’action et un outil de modélisation pratique.
|
