導言

CALSTART近期發布了《零排放非道路設備技術與市場評估》報告。

報告調查了零排放非道路設備的技術現狀和市場準備情況。包括對各種非道路設備市場的深入分析，評估其技術優勢，并確定進一步市場開發的領域，以便更快地實現電動化，以滿足氣候和空氣質量目標。

報告摘要

公路車輛是向零排放技術過渡的先行者，并通過開發所需技術為非道路設備鋪平道路。

總體而言，非道路設備電動化正在快速發展，目前共有8個不同非道路類別的217款可用車型。

根據最新的技術狀態統計，零排放輕型叉車、機場地面支持設備（GSE）、堆場卡車和運輸制冷設備（TRU）在技術上已經成熟，現在面臨的是市場壁壘而不是技術壁壘。

基礎設施和成本是非道路設備最突出的兩個市場障礙。在工作現場，充電基礎設施的可用性通常是可變的，一些非常重型的設備需要特別高的充電率，高于目前商業可用的充電功率。此外，盡管在總體擁有成本（TCO）方面評估的許多非道路路段與柴油車輛相當，但即使考慮到現有的低碳燃料標準（LCFS）和清潔非道路設備（CORE）激勵項目激勵措施，一些建筑和鐵路設備仍無法達到平價。

隨著零排放叉車和場地卡車繼續獲得市場份額，建筑設備有望成為非道路設備行業電動化的“快速追隨者”。施工現場靠近電氣基礎設施、施工設備所在城市的強噪音和減少污染政策，以及許多施工設備的總體緊湊性，都有助于通過電池電力和燃料電池電力技術實現電動化的巨大潛力。

通過投資和利用對零排放建筑設備至關重要的技術和供應鏈，可以加快向零排放設備的過渡，以滿足更難電動化的細分市場，這些細分市場可能需要更高的電力需求和更少的充電基礎設施。

雖然滿足更長的運行時間和大功率要求是一個挑戰，但為重型非道路設備通電的工作是可以實現的。

識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化機械和設備上；然后，隨著電池、組件技術和供應鏈的進步，它們被升級并納入越來越重型的設備中。橋頭堡戰略已被證明在應對挑戰和消除非道路裝備領域電動化的關鍵障礙方面取得了成功。

非道路設備定義

為了調查零排放非道路設備日益增多的可用性，已根據設備的主要使用場所定義了幾個分類。這些分類包括：

?貨物裝卸設備，這是港口、鐵路站和配送設施中常用的設備；

?農業和建筑設備，根據其與農業或建筑活動的最常見關聯進行分組；

?航空支持設備，指地面支持設備而非飛機；

?鐵路設備，重點是軌道車等，而非火車。

部分設備示例

市場趨勢

建筑設備

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

美國電動工程設備滲透率預測

在上面列出的七個主要類別中，較小的設備經歷了迄今為止最大的電池電動車型市場滲透率，盡管預計其他細分市場將在未來幾年實現電動化。

例如，2021，電動微型挖掘機占美國市場的5%。到2029年，這一數字預計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，加利福尼亞州有望以比全國更快的速度實現這一類別的電動化。

到2029年，電動化份額最大的其他類別將是小型挖掘機（在美國和加利福尼亞州均為9%）、輪式裝載機（在美國和加利福尼亞州都為6%）、反鏟挖掘機（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和早期商業轉型，在用電池挖掘和施工設備的多樣性進一步擴大。

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新和研發投資方面缺乏規模。然而，國際上正在進行演示，沃爾沃等多家原始設備制造商正在開發產品。

美國拖拉機按動力形式區分預測

美國叉車按動力類型銷售預測

橋頭堡模型

非道路設備應用“橋頭堡模型”，右邊是道路車輛模型。

技術成熟度

電動化搬運設備技術成熟度

電動化建筑工程設備技術成熟度

電動化其他設備（農業、機場、機車）技術成熟度

氫燃料電池非道路設備技術成熟度

路線圖-建議

雖然預計所有非道路設備最終都將轉向零排放技術，但重要的是從高潛力類別開始。從廣義上講，出發點是小型非道路車。專注于這一細分市場能夠迅速取得進展，因為從農業到建筑業再到采礦業，所有細分市場中的許多小型車輛類別都已經非常適合電動化。事實上，零排放車型已經在這些細分市場的許多市場上銷售。

如CALSTART橋頭堡戰略所述，在這些設備類別中大規模部署零排放技術可能會導致原始設備制造商的大量研發支出，從而導致快速技術開發，從而實現大型車輛和設備的電動化。

雖然這些較大的車輛和設備往往更難實現電動化，但這樣做對整個非道路行業的脫碳至關重要。事實上，由于其相對較高的燃料消耗量，減少這種大型設備的排放量是否至關重要。因此，設備制造商、最終用戶和政策制定者需要在解決當今的“唾手可得的果實”和推動開發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系，并通過提供大量資金或其他激勵措施加快部署，為小型和大型非道路車和設備的電動化做出重大貢獻。