Auto >> Fordonsteknik >  >> Elbil

Fallstudie om elfordon

Staden Durham och Durham Countys regeringar driver separata flottor med totalt cirka 340 lätta fordon (LDV), exklusive allmänna säkerhetsfordon. Båda LDV-flottorna har traditionellt drivits med bensin, men 2007 antog Durham en gemensam handlingsplan för växthusgaser och kriterier för luftföroreningar. Denna handlingsplan kräver en minskning av statliga utsläpp med 50 % och gemenskapsutsläpp med 30 % från 2005 års nivåer till 2030. Eftersom transportsektorn är en av de största utsläppskällorna totalt sett, klargjorde handlingsplanen behovet av att Durham (1) ) skapa strategier för att minska statliga utsläpp och (2) ge ledarskap och stöd till samhället att använda alternativa bränslefordon. För att hjälpa till att uppnå dessa mål antog både stads- och länsregeringarna en plan för elfordon och laddstationer 2011 och lanserade ett pilotprojekt för att utvärdera helelektriska LDV-bilar, och köpte fyra Nissan LEAF-bilar i mars 2012 för stadsavdelningar (Neighborhood Improvement Services, Samhällsutveckling, inspektioner och planering) och två LEAF:er i september 2012 för användning av länsavdelningar (Tax and Engineering &Environmental Services).

Motivation till förändring

Minskade utsläpp var det främsta skälet till att genomföra pilotprojektet, inte en ekonomisk avkastning på investeringen. Flotta operatörer förväntar sig dock att elfordon (EV) ska ha minskade drifts- och underhållskostnader, och bränsle- och underhållskostnader övervakas och jämförs med konventionella fordon för att bedöma ekonomiska resultat. De enkla ekonomiska uppskattningarna nedan är baserade på initiala kostnader och driftskostnader.

Implementering

Durham valde Nissan LEAF eftersom den uppfyllde applikationskraven, minskar utsläppen avsevärt från fordon och var det enda vanliga helelektriska passagerarfordonet som var tillgängligt lokalt vid den tiden. Alla fordon köptes direkt utan finansiering. Durham County betalade $34 300 för var och en av sina två LEAF. De fyra LEAF som köpts av staden Durham kostade 36 480 $ vardera, med 17 990 $ betalda av ett energieffektivt Community Block Grant och de återstående 18 490 $ betalas av staden.

Det finns en federal skattelättnad på $7 500. tillgänglig för köp av en Nissan LEAF, och den krediten kan överföras från köpare som inte är skattskyldiga (som kommunala myndigheter) till en villig säljare i utbyte mot en sänkning av fordonspriset. Durhams säljare gick dock inte med på en sådan överföring. Durham använde flera specifika kriterier för att fastställa flottans tilldelningar:

  • Det befintliga fordonsparken var redan planerad för utbyte.
  • Den befintliga driftcykeln/applikationen var genomförbar för LEAF:s typiska körsträcka på 70 mil.
  • Fordonet skulle vara baserat på en plats som skulle kunna rymma installation av laddningsinfrastruktur.
  • Fordonet skulle användas av flera anställda för att öka exponeringen och bekantskapen.
  • Fordonsapplikationen skulle vara synlig för allmänheten för att öka samhällets medvetenhet om elbilar som används.

Durhams hållbarhetspersonal utvecklade en utbildningspresentation för potentiella LEAF-förare och gav provkörningar och utbildning om laddning. Det krävdes ingen ytterligare utbildning för fordonsunderhåll och minimal utbildning för anläggningspersonal i de sällsynta fall då en laddstation måste återställas.

Underhållet för Nissan LEAF är minimalt under överskådlig framtid och inkluderar vid denna tidpunkt helt enkelt däck-, broms- och vätskekontroller samt förebyggande diagnostik, utan behov av oljebyten. LEAF:s högspänningshuvudbatteri har en garanti på åtta år eller 100 000 miles.

Durhams LEAFs används vanligtvis under kontorstid, med tillräckligt med ledig tid över natten och på helger för att ladda upp minst sextio miles av daglig batteriräckvidd på konventionella nivå 1 (120V AC) eluttag. Men länets LEAF laddar vanligtvis vid två av länets tolv befintliga nivå 2 (208/240V AC) offentliga laddstationer. Staden beslutade att installera två laddningsstationer på nivå 2 vid en anläggning som kunde göras tillgänglig för allmänheten medan LEAF:erna användes, och två laddningsstationer på nivå 2 i ett område med kontrollerad tillgång.

Kostnaderna för laddstationerna (både utrustning och installation) varierade från 1 375 USD per station på stadens område med kontrollerad tillgång, som endast krävde hårdvara av konsumentkvalitet tillgänglig på lokala hemmacentraler, till 17 200 USD per station på ett parkeringsdäck i länet som krävde en betydande eftermontering av elservice för att rymma stationerna. De tio andra offentliga stationerna varierade från $5 700 till $10 600 vardera, i genomsnitt $7 300. Federala bidrag betalade för 45 % av kostnaden för de tolv länsstationerna och 100 % av kostnaden för de fyra stadsstationerna.

Påverkan

De fordonsparker som ersatts av Nissan LEAF hade körts i genomsnitt 4900 miles per år under sin livstid. Den konventionella ersättaren skulle ha varit en Ford Fusion. Vägmätaravläsningar för LEAF visar att de under deras första användningsår i genomsnitt 2400 miles, eller 200 miles per månad. Vägmätaravläsningar för de kommande fyra månaderna visade en ökning med 25 % till 250 genomsnittliga miles per månad per LEAF. Detta kommer att vara en viktig trend att följa, eftersom ytterligare utnyttjande ger betydande bränslekostnadsbesparingar. Figurerna 1 och 2 nedan illustrerar de imponerande kostnadsbesparingarna och återbetalningsperioderna som kommer från högre, mer typiska fordonsutnyttjandegrader.

Durham köper bensin via bulkkontrakt till reducerat pris, men LEAF:arna sparar fortfarande minst 290 USD per år per fordon jämfört med Ford Fusion vid deras nuvarande användning. De kommer att ge ännu större besparingar med ett utnyttjande som närmar sig vanligare genomsnittliga miltal för fordonsflottan, och flottoperatörer med jämförbara elpriser och högre bensinkostnader kommer att få större kostnadsbesparingar.

Det primära syftet med Durhams LEAF-köp är utsläppsminskningar, och Argonne National Labs utsläppskalkylator, AFLEET, förutspår att helt elektriska lätta fordon som används i North Carolina minskar utsläppen av växthusgaser (GHG) med 50 % eller mer. De totala utsläppen av kväveoxider (NOx) inom delstaten ökar något baserat på North Carolinas nuvarande elproduktionsprofil, men de totala (”well-to-wheels”) NOx-utsläppen minskar när utsläppen från produktion och raffinering av bensin räknas in. utsläpp av partiklar (PM10 och PM2.5), kolmonoxid (CO) och flyktiga ämnen.

Utöver sina utsläppsminskningar kan framtida elbilsköp behöva motiveras utifrån deras avkastning på investeringen. Inköpsbidragen för stadens LEAF genererade en nästan omedelbar "återbetalning" från deras bränslebesparingar, men i kombination med de två fullpriset county LEAFs med ett utnyttjande av 5 000 årliga mil, kan det ta upp till 12 år för dem att få tillbaka det högre inköpspris till aktuella bensinpriser. Även om användningen av Durhams fordon är något begränsat av serviceområdet i staden, skulle köra 40 miles per dag, 50 veckor per år resultera i 10 000 årliga miles och minska återbetalningsperioden till sex år. Potentiella återbetalningsperioder för scenarier som använder en 2013 Nissan LEAF basmodell, till MSRP på 28 800 USD.

Durham var den enda staden i NC som erkändes av Government Green Fleet™-prisprogrammet 2012, och fick ett hedersomnämnande. Införandet av elfordon ses som en ny metod för Durham att förbättra sin flotta och visa ledarskap, och LEAF har tagits emot väl av förarna. Durhams City-County Electric Vehicle and Charging Station Plan rekommenderar att avdelningar ändrar sin flottapolicy för att skaffa ytterligare elbilar som budgetar tillåter, varhelst en elbil är genomförbar för applikationen och en kostnads-nyttoanalys visar att de är konkurrenskraftiga med konventionella ersättningar. Eftersom priserna på elfordon fortsätter att sjunka och kostnaderna för konventionella bränslen förblir desamma eller stiger, förväntas användningen och inköpen av elbilar öka.