全球電動公車e-Bus發展及公共政策

CVNews 商業車誌: 蘇雄義教授|09/15/2021 把這篇文章貼到FaceBook


受惠於政府政策大力支持、電池技術及成本不斷改善、充電基礎設施積極建設、汽車大廠持續推出新電動車款等因素,全球電動車銷售量正大幅成長中。各個道路運輸車輛市場,包含卡車與廂型車、小客車、巴士、二及三輪車,均快速增長。以電動巴士而言,全球數量已超過60萬輛。
道路運輸乃全球二氧化碳排放的主要來源之一,即便電動車銷售快速成長,但多數國家仍未能設定在2050年前將道路運輸降至零排放水準。目前中國各都市使用電動巴士總數佔有全球98%比重,但許多國家正在加速追趕中。電動巴士的發展之所以落後電動小客車甚多,主要原因包含:需要較高的用電量、電池需求容量相對大許多、以及可供選擇的車款有限等。不過近年以來,基於電池技術的進步、汽車大廠推出更多電動巴士車款,更重要的是許多政府對零排放巴士的大力政策支持,已可預見未來幾年,電動巴士將在全球各主要城市遍地開花。






全球電動巴士目前數量最多的就屬中國大陸。
全球 e-Bus 快速增長
全球城市對於電動巴士的引進正持續增加。中國大陸佔有全球最大規模的電動巴士車隊,但是發展速度已趨緩慢,因為大陸大城市電動巴士汰換柴油巴士的工作大多已接近完成。但在大陸以外其他許多大城市,尤其是歐洲,才方興未艾且快速發展,主要受到環保法規要求及電動車技術成本下降所驅動。市區電動巴士市場的發展速度會比其他車款市場要快許多,預計在2040年將佔有全球巴士總量的67%。有些電力網路不發達地區,仍然需要使用傳統柴油巴士或氫燃料電池巴士(FCEV),來提供大眾旅客運輸服務。
迄至2019年,全球市區巴士數量已成長至接近1百50萬輛,而且還在持續成長。預計至2025年,主要成長地區將在中國及印度,而電動巴士將佔有主要的比例,從2019年的417,000輛增加到645,000輛,約為全球市區巴士的39%。中國將繼續主導市區電動巴士的成長,預計其電動巴士數量將佔有全球的80%,主要受市政目標及本地生產要求所驅動。歐洲在2019年已上路的電動巴士約有3,900輛,預計在未來幾年仍會是全球第二大電動巴士市場,因為歐盟下達指定要求在2030年前,30%的所有新巴士採購將須為清潔能源車。
歐洲向來以環境法規嚴謹著稱全球,近年更大力推動電動巴士發展。例如,2018年荷蘭巴士製造商 VDL Bus & Coach 獲得鹿特丹 RET 公車公司 55輛電動巴士合約,同時提供充電所需基礎設施,巴士可在執勤中進行快速充電,而晚上可在停車場站進行整夜充電,於2019年底完成所有建置。最近VDL更獲得阿姆斯特丹南方城鎮聯盟Amstelland Meerlanden一筆歐洲有史以來最大電動巴士100輛訂單,每日服務總路線長度超過30,000 公里。此筆訂單特色乃在路線沿途設置快速充電設施,可以在20分鐘以內完成巴士充電,使24小時服務成為選項。而在德國漢堡市議會則通過2020年以後,所有市公車業者採購之新巴士必須是電動零碳排放車輛 (electric zero-emission vehicles) ,更促使公車業者Hochbahn 向歐洲電動巴士領導製造商 Solaris Bus & Coach 訂購10輛 Solaris Urbino 12 車款的電動巴士。

主要區域 e-Bus 發展
電動巴士市場可從幾個不同尺度來區隔,包含:巴士長度(小於9公尺、9-14公尺、14公尺以上)、電池容量大小(小於50kWh、50–250kWh、250kWh以上)、充電後駕駛里程(小於150英哩、150–300英哩、大於300英哩)、動力類型 ( 純電動車(BEV)、插電式混合動力車(PHEV)、燃料電池車(FCEV))、或關鍵組件(電池(Battery)、馬達(Motor)、超級電容(Ultra-Capacitor)、燃料電池堆(Fuel Cell Stack))。根據近期研究報告顯示,2019年全球電動巴士銷售輛約為135,000輛。市場預計以平均25%複利速度成長,至2026年銷量將達600,000輛的水準,主要的生產供應商為:Daimler AG, Solaris Bus & Coach S.A., New Flyer Industries Inc., Proterra Inc., EBUSCO, Zhengzhou Yutong Group Co. Ltd., AB Volvo, Scania等國際或區域大廠。
由於地方政策要求防止空氣汙染,中國大陸繼續保持在電動巴士市場的領先地位,2020年新車登記數為78,000輛,較前一年上升9%,年度全球銷售佔比達27%。亞洲第二大電動巴士新車登記數為印度,較前年度增加34%,達600輛水準,但仍遠低於中國大陸之數量。歐洲新電動巴士登記數為2,100輛,雖較前年增加7%,卻不如2019年二位數字之增幅。雖然歐盟提出了非強制性的歐洲清潔巴士部署倡議(European Clean Bus Deployment Initiative),但2020年新購電動巴士佔新巴士總量則僅有4%,顯見仍有待各城市地方政策支持並存在相當大的成長空間。北美新電動巴士註冊數為580輛,較前一年度下降15%,而電動巴士主要成長區域為加州,亦反映出加州州政府大力倡導清潔汽車政策之成效。在南美洲,智利則扮演著領頭羊角色,註冊了400輛新電動巴士,占全南美洲總數800輛一半之譜。

影響 e-Bus 市場發展的政府政策
根據國際能源署(IEA: INTERNATIONAL ENERGY AGENCY) 2021年電動車年度報告,以下整理了全球各區域電動巴士與重型卡車的相關發展政策:
(一) 公共政策
亞洲
中國大陸是道路電動重型商用車的先驅及領導者,過去十來年,透過豐厚的補貼政策,促進價格較為昂貴的電動巴士及市政勤務卡車的採購。愈趨嚴格的汽車燃油經濟標準(Fuel economy standards),更加強了電動商用車及關鍵組件的發展。中央補貼方式乃以每千瓦小時(kWh)電池容量的車輛採購價格來計算,同時考量巴士長度及卡車重量,且以20萬人民幣(約3萬美元)為上限,而地方政府常加碼到車輛價格的一半。
台灣目前重型汽車僅針對電動大客車有採購或維運補助規定,但尚未提出促進重型卡車電動化的相關政策與補助計畫。行政院於2009年4月23日宣布啟動「綠色能源產業旭升方案」,交通部在客運車隊電動化部分,先於國100年9月9日頒布交通部公路公共運輸補助電動大客車作業要點,嗣後做了二次修訂,重點在補助電動巴士的車體製造成本,後結合環境保護署增加補助電動大客車車體、電池(購置或租賃)費用等經費,補助金額落在350萬至525萬元之間。近期行政院提出「2030年客運(公車)全面電動化」政策目標,交通部、經濟部與環境保護署共同合作,推出電動大客車示範計畫,於109年1月8日訂定交通部電動大客車示範計畫車輛業者資格審查作業要點並修正交通部電動大客車示範計畫補助作業要點,其內容規畫補助客運業者購買甲類電動大客車每輛最高1000萬元(含12年維運補助)、乙類電動大客車每輛最高610萬元(含12年維運補助),車輛補助款將採分期請領及撥付機制,此項示範計畫車輛補助則可包含電池成本。
日本道路重型商用車減碳策略採取不同的路線,著重在氫能源車的發展。2017年制定了基本氫能源發展策略(2017 Basic Hydrogen Strategy),目標在快速擴展氫能源生產,使其產量豐裕且可負擔,預計在2030年前部署1,200輛燃料電池電動市區巴士(FCEV: Fuel cell electric vehicle ),更於2021年東京奧運會展現 FCEV 電動巴士技術。
印度政府則是透過 FAME-II 計畫來推動電動巴士的發展,其中86%預算將透過直接補貼巴士採購,預計可產生7,000輛純電動車(BEV)的需求。印度中央政府目前已通過數省5,595輛新電動巴士的補貼申請。
歐洲
歐盟(EU)透過多元化法規及誘因支持零排放商用車的發展。2019年重型商用車二氧化碳排放標準提供參與零排放電動車製造商,二倍於柴油卡車的信貸分配獎勵至2024年。這項獎勵將於2025年由一個標竿比較系統取代,一旦製造商的零排放電動車銷售比例超過2%,此系統將降低製造商專屬的平均二氧化碳排放量計算。零排放商用車的採用也得到歐盟清潔車輛指令(Clean Vehicles Directive)的支持,將城市車輛採購數目統合至國家總量,並為每位會員國設定2025及2030年零排放車輛的採購目標,歐盟也容許電動重型車輛超出現有等級重量上限的2噸。歐盟會員國,如德國、西班牙、義大利、法國,也透過不同激勵政策,鼓勵公車及貨物運輸業者採購電動重型商用車(HDVs),激勵誘因從9,000歐元至50,000歐元不等。
荷蘭將在2025年在國內超過40個大型城市實施零排放區域,此政策將鼓勵大都會區使用電動商用車,荷蘭及挪威均宣示發展電動巴士及卡車的未來目標。瑞士則鼓勵燃料電池電動卡車的成長,其政策乃徵收柴油卡車道路稅,使大型零售商對採購替代燃料車輛(FCEV)產生更大吸引力。
美國
目前美國聯邦政府缺乏有意義政策支持電動重型商用車的發展,僅制定汽車燃油經濟標準(Fuel economy standards)規範,使零排放電動車較具吸引力。但是在地方層次,許多創新政策被採納來推動零排放電動車的發展,包括15個州及華盛頓特區,將2050年發展目標設定為所有新採購重型商用車均須為零排放電動車,而在2030年需要達到30%。加州是推動最積極的一州,自2009年起迄今,持續推出發展電動車的創新公共政策,以下彙整說明之:
•加州空氣資源局在2009年推出油電及零排放卡車及巴士折扣券激勵專案(Hybrid and Zero-Emission Truck and Bus Voucher Incentive Project (HVIP)),透過銷售點銷售折扣,使運輸業者可負擔得起採購清潔車輛。補貼金額最高可達15萬美元,總計發放了1億2千萬元給新採購的零排放巴士及卡車。這個專案也被紐約州、紐澤西州、麻薩諸塞州所模仿採用。
 加州於2009制定「低碳燃油標準(Low Carbon Fuel Standard, LCFS)」,獎勵清潔燃料供應商及零排放車輛車主取得碳權(credits),可將其賣給未能遵守標準的燃油供應商或車隊。此舉對於重型車隊特別具有誘因,因為零排放重型車輛的規模較大,將可取得更多的碳權,及潛在銷售碳權商機。當碳密集(carbon intensity: CI)標準愈來愈嚴格時,LCFS 的碳權價格就會提高。加洲 LCFS 的碳密集標準是以燃料生命週期的溫室氣體排放量為計算基準。當運輸燃油的碳密集低於LCFS標準時,就可擁有“碳權 (credits)�,但是,若碳密集高於LCFS標準時,就表示有“赤字 (deficits) ”產生,受管制的對象需要進行交易購買碳權。2017年以前LCFS的碳權價格每公噸低於100美元,平均約在每公噸89美元。2018年前10個月平均價格上升至每公噸164美元。奧瑞岡州隨後跟進,推出該州的低碳燃油標準。
 2018年制定創新清潔公共運輸規則(Innovative Clean Transit Rule),要求在2029年前所有公車巴士採購必須為零排放車輛;2020年制定進步清潔卡車規則(Advanced Clean Truck Rule),要求卡車製造商需要生產一定比例的輕型零排放卡車。大型公用設施經營業者,也受壓提出建設重型電動車輛充電網路的提案計畫。例如南加州艾迪生公司(Southern California Edison)提出計畫,將於未來五年,在其服務區域增設電動卡車及巴士充電站;大平洋瓦斯及電力公司(Pacific Gas & Electric)打算將零排放商用車昂貴的每次充電費用,更改為按期訂購服務(subscription service)。
 提供替代燃油貨車多出車輛等級重量上限1噸的優惠
加拿大
2020年10月加拿大政府公布基礎設施成長計劃(Infrastructure Growth Plan),預計耗資加幣15億元(美金11億元)採購5000輛零排放公共巴士,並於未來五年投入加幣27.5億元(美金20億元) 更新全國公共及學校巴士為零排放巴士。
其他區域
2021年初,紐西蘭政府制定一個新規則,要求2025年開始,所有公共巴士的採購必須為零碳排放車輛,期望在2035年將公共運輸系統中的巴士車隊全數去碳排放化(decarbonising),此項計畫預計未來四年投入紐幣5千萬元(美金3千5百萬元)。南美洲智利及哥倫比亞均於2019年設立國家目標,前者欲在2040年、後者欲在2035年,全面更新公車車隊為電動公車。
(二) 政府對充電基礎設施的投資
世界上不少政府積極推出計畫與策略,開發全國性或區域性大型高功率快速充電網路,以支持重型電動車輛,尤其是公共巴士,的商業運轉。
中國大陸將發展公共快速充電基礎設施列入優先開發項目,以支持各城市快速成長的商用電動車隊。雖然中央政府的補助並不多,但是地方政府卻大力補助大型電力公司建置電動車大規模充電基礎設施。在印度,FAME II (Faster Adoption and Manufacturing of Electric and Hybrid Vehicles) 開發計畫投入1億3千5百萬美元支持電動車輛供應設備(EVSE)的投資,可支付每一輛巴士的低功率充電器及每十輛巴士的快速充電器。日本政府則將重點放在基礎氫能源策略(Basic Hydrogen Strategy),計畫在2025年之前在全國建置320處加氫站 (hydrogen stations)。歐盟則透過替代燃料基礎設施指引(Alternative Fuels Infrastructure Directive),要求會員國建立定義該國充電需求的計畫,但並未針對重型商用車的充電基礎設施提出明確指引或目標。台灣對於重型商用車的充電基礎設施尚未提出具體發展政策及投資計劃,落後於歐、美及中國大陸的發展。
政策啟發
從全球發展電動重型商用車,尤其是電動巴士,的發展觀之,直接補助業者電動巴士之採購為最主要的政策手段,在補助金額方面,台灣補助金額是相對較高的,但是申請汰換的業者仍不踴躍,值得加以檢討。台灣目前客運公司有69家,推估其客車巴士總數超過1萬輛,但是電動大客車的領牌數截至2021年2月卻只有500多輛。業者認為,交通部設定的維運補助期程太長,且目前國產電動車場站、後續維運等配套不足,影響業者汰換柴油巴士的意願。2030年全國客運公車全面電動化的目標恐怕過於樂觀,除非提出更完整且更強誘因的電動客車發展促進政策。
從電動重型商用車所需的充電基礎設施的發展觀之,台灣在此方面的中央層次政策規劃似乎落後於領先標竿國家,是一個急需加緊趕上全球發展的重要電動大客車產業發展政策。在電動重型商用車所需支援性基礎建設的發展,應可引用智慧物流系列文章的市區客運車隊績效運籌供應服務平台規劃理念,從整合性供應鏈角度,提出電動重型商用車支援性基礎設施建構的創新政策,使台灣在電動重型商用車可以從落後全球的情況,在數年後成為領先者及發展電動重型商用車應用的標竿國家。另外,重型與輕型卡車電動化目前尚未有發展政策,甚至正式的政策研究都尚未開始,也是未來國家電動車發展政策的一個空白領域,需要及早構思與擘劃。
另外一個可參考但難度較高的發展政策,是加州目前已推動多年的低碳燃油標準(LCFS)的法規及管制體系。欲推動這個政策,需要建置相當精準的燃料生命週期的溫室氣體排放量資料庫,以用於制定運輸燃油的碳密集(carbon intensity: CI)標準;並詳實記錄追蹤燃料供應商及重型車輛車隊的溫室氣體排放量,以計算清潔燃料供應商及零排放車輛車主的碳權(credits),及未能遵守標準的燃油供應商或車隊的碳赤字(deficits)。於此同時,亦須建立一個方便的碳權交易系統,以便利碳赤字者向擁有碳權者購買法規所要求抵銷其赤字的碳權數量。
(稿件提供: 蘇雄義 東吳大學企業管理學系教授兼供應鏈與物流管理研究室召集人)


2018年的漢諾威商業車大展中已經有數個品牌展示效能良好的電動巴士。


歐洲的遊覽巴士雖然繩以柴油動力為主,但歐盟透過多元化法規及誘因支持零排放的商用車發展,預期將逐漸展現成效。


日本商業車著重在氫能源的發展,從2021年商業車博覽會的氫燃料概念車F-Cell即可看出端倪。