Tiềm năng phát triển của xe đạp điện

Động cơ chạy bằng pin có thể thúc đẩy việc sử dụng xe đạp, giảm lượng khí thải nhà kính từ ô tô.

Sự va chạm

    Năm 2018, người đi xe đạp điện (e-bike) đã đi được khoảng 289 tỷ km, phần lớn ở Trung Quốc. Dựa trên nghiên cứu thị trường, chúng tôi dự đoán việc sử dụng có thể tăng lên 1,44–1,66 nghìn tỷ km mỗi năm vào năm 2050. Sự tăng trưởng sẽ diễn ra ở Châu Mỹ Latinh, Trung Đông và Châu Phi. Giải pháp này có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide tương đương từ 1,39–1,55 gigaton và tiết kiệm cho chủ sở hữu xe đạp điện 402,06–446,01 tỷ USD chi phí ban đầu và 1,07–1,23 nghìn tỷ USD chi phí vận hành trọn đời.

Giới thiệu

    Xe đạp điện (xe đạp điện) là phương tiện giao thông cơ giới thân thiện với môi trường nhất trên thế giới hiện nay. Chúng mang lại nhiều lợi ích giống như xe đạp truyền thống, đặc biệt là khả năng di chuyển dễ dàng và linh hoạt cho người đi lại trong đô thị, nhưng xe đạp điện có những lợi ích mà xe đạp thông thường không có. Một động cơ và pin đi kèm giúp xe có thể vượt qua những ngọn đồi dốc hoặc đi những quãng đường dài mà không tốn nhiều công sức, mở rộng phạm vi sử dụng cho những cá nhân không thể chọn phương tiện vận chuyển tích cực, ít carbon. Tuy nhiên, những lợi ích này không miễn phí. Xe đạp điện có lượng khí thải cao hơn so với xe đạp thông thường hoặc đơn giản là đi bộ. Chúng có thể đắt hơn xe đạp thông thường và chúng tạo ra thách thức về tuổi thọ đối với pin hết hạn sử dụng.

    Báo cáo này xem xét các tác động tài chính và môi trường ròng của việc gia tăng sử dụng xe đạp điện trên toàn thế giới từ năm 2020 đến năm 2050. Chúng tôi so sánh xe đạp điện với các phương thức di chuyển khác vì nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiều người dùng xe đạp điện sẽ sử dụng các phương thức khác thay thế, bao gồm xe hạng nhẹ, phương tiện giao thông công cộng, xe đạp thông thường và xe hai bánh có động cơ như xe tay ga.

phương pháp luận

Tổng số thị trường địa chỉ

    Tổng thị trường có thể định địa chỉ cho xe đạp điện là tổng nhu cầu giao thông đô thị dự kiến ​​đến năm 2050. Chúng tôi thiết lập điều này từ các dự đoán cơ bản của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) và Hội đồng Quốc tế về Giao thông Sạch (ICCT). Viện Chính sách Giao thông và Phát triển và Đại học California, Davis (ITDP/UCD) đã cung cấp các ước tính về việc áp dụng. Hầu hết việc áp dụng toàn cầu đã diễn ra ở Trung Quốc, nhưng sự tăng trưởng được mong đợi trên toàn cầu. Chúng tôi ước tính tổng số ứng dụng hiện tại (được định nghĩa là nhu cầu chức năng trong năm 2018) chỉ chiếm dưới 1% tổng thị trường.

Kịch bản áp dụng

    Chúng tôi đã tính toán tác động của việc tăng cường sử dụng xe đạp điện từ năm 2020 đến năm 2050 bằng cách so sánh hai kịch bản tăng trưởng với một kịch bản tham chiếu trong đó thị phần được cố định ở mức hiện tại.

• Cảnh 1: Việc sử dụng xe đạp điện tiếp tục phát triển mà không có bất kỳ sự can thiệp lớn nào lên tới 1,44 nghìn tỷ hành khách-km (3% tổng số lượt đi lại trong đô thị).

• Tình huống 2: Việc sử dụng xe đạp điện tăng theo phần trăm tổng số lần sử dụng xe đạp, tỷ lệ này cũng đang tăng lên và đạt 1,66 nghìn tỷ km hành khách (3% tổng số lượt đi lại trong đô thị).

Mô hình phát thải

    Chúng tôi ước tính lượng khí thải dựa trên việc sử dụng năng lượng điện lưới và nhiên liệu, cũng như lượng khí thải gián tiếp từ quá trình sản xuất và áp dụng các hệ số phát thải lưới điện toàn cầu cho lượng khí thải điện từ xe đạp điện. Chúng tôi đã sử dụng kết hợp các phương thức vận chuyển như một giải pháp thay thế thông thường. Một số chế độ này sử dụng điện, trong khi hầu hết sử dụng nhiên liệu. Sau khi cân nhắc mức sử dụng năng lượng, chúng tôi đã tính lượng khí thải từ lưới điện và nhiên liệu cho từng giải pháp thay thế.

Mô hình tài chính

    Tất cả các giá trị tiền tệ được trình bày trong năm 2014 US$.

Chi phí lắp đặt đến từ nhiều nguồn khác nhau. Dữ liệu về xe đạp điện cho thấy rằng pin là thành phần chính của chi phí và kích thước pin khác nhau. Chúng tôi đặt giá xe đạp điện ở mức 491.576 đô la Mỹ cho mỗi megawatt giờ dung lượng pin được lắp đặt, mức trung bình của 23 điểm dữ liệu. Chi phí đầu tiên để triển khai giải pháp được xác định là đô la cho mỗi megawatt giờ pin được lắp đặt. Nó dựa trên giá mua của xe đạp điện, được tính trọng số theo loại pin và khu vực. Các tính toán dựa trên các giả định rằng một bộ pin được lắp đặt có công suất 1 megawatt giờ cung cấp pin cho khoảng 2.200 xe đạp điện (mỗi chiếc có bộ pin 458 watt giờ) và mỗi chiếc xe đạp điện chạy một số lượng hành khách-km trung bình cố định mỗi năm , vì vậy 1 megawatt-giờ của bộ pin chỉ cho phép vận chuyển hơn 6 triệu hành khách-km mỗi năm.

Chi phí vận hành và bảo dưỡng thông thường (được biểu thị bằng Đô la Mỹ năm 2014 trên mỗi km hành khách) bao gồm chi phí nhiên liệu và được khu vực hóa và tính trọng số theo thị phần phương thức. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp tiếp cận từ dưới lên bằng cách tổng hợp dữ liệu khu vực do sự khác biệt về chia sẻ chế độ và chi phí giữa các khu vực. Ô tô đốt trong mang thêm chi phí bảo hiểm cố định. Chi phí vận hành và bảo trì giải pháp giả định rằng xe đạp điện không có chi phí bảo trì ngoài chi phí điện.

Hội nhập

    Chúng tôi ưu tiên các giải pháp Rút gọn Dự án đô thị theo hiệu quả năng lượng và không gian, vì vậy các giải pháp phi cơ giới như Thành phố có thể đi bộ Và Cơ sở hạ tầng xe đạp cao nhất, tiếp theo là xe đạp điện và các giải pháp cơ giới hóa một phần khác. Vì xe đạp điện là ưu tiên hàng đầu nên chúng tôi đã áp dụng áp dụng toàn bộ cho từng kịch bản xe đạp điện và giảm áp dụng một số giải pháp có mức độ ưu tiên thấp hơn để đảm bảo rằng tổng số km hành khách không vượt quá tổng số dự đoán của các nguồn như IEA và ICCT. Các biến được chia sẻ trên giải pháp này và các giải pháp khác có cùng đầu vào.

Kết quả

    Theo Kịch bản 1, xe đạp điện có thể ngăn chặn việc giải phóng 1,39 tỷ tấn khí nhà kính tương đương carbon dioxide và tiết kiệm cho người tiêu dùng 1,07 nghìn tỷ đô la Mỹ chi phí vận hành ròng trong suốt thời gian từ năm 2020–2050. Chi phí đầu tiên để thực hiện thấp hơn 402,06 tỷ USD so với ô tô, ngay cả khi đã bao gồm chi phí thay thế pin.

Kịch bản 2 tránh được 1,55 tỷ tấn khí thải, tiết kiệm 1,23 nghìn tỷ đô la chi phí vận hành ròng trọn đời và chi phí triển khai ít hơn 446,01 tỷ đô la so với ô tô.

Cuộc thảo luận

    Chuyển hành khách sang các phương thức vận chuyển phát thải thấp hơn là một bước tiến lớn để đạt được mức giảm. Giải pháp Xe đạp điện là một phần quan trọng của sự thay đổi này. Ngành giao thông vận tải chịu trách nhiệm cho khoảng 9,5 tỷ tấn khí thải carbon dioxide tương đương vào năm 2018 (IEA, 2018). Kịch bản 1 của chúng tôi cho thấy rằng việc sử dụng xe đạp điện thay cho chế độ thông thường kết hợp có thể giảm trung bình 0,07 gigaton lượng khí thải carbon dioxide tương đương mỗi năm trong giai đoạn 2020–2050, với mức giảm tích lũy là 1,14 gigaton lượng khí thải carbon dioxide tương đương trong giai đoạn đó. Trong các tình huống tích cực hơn, việc đi xe đạp ngày càng thay thế các chuyến đi bằng ô tô và tỷ lệ các chuyến đi bằng xe đạp do xe đạp điện thực hiện tăng lên.

    Đại dịch toàn cầu bắt đầu vào năm 2020 đã chứng kiến ​​sự chuyển hướng sang xe đạp và đặc biệt là xe đạp điện để giải trí và thay thế các chuyến đi lẽ ra phải được thực hiện bằng phương tiện công cộng. Xe đạp điện và xe đạp đã bán hết ở nhiều nơi trên thế giới và một số chính phủ bắt đầu đưa ra các ưu đãi để thay thế ô tô cũ bằng xe đạp điện. Làn đường dành cho xe đạp tạm thời xuất hiện trên khắp thế giới. Các nhà hoạch định chính sách đang cố gắng biến sự thay đổi này thành vĩnh viễn.

    Việc giảm các chuyến đi bằng ô tô và tăng các chuyến đi bằng xe đạp có những lợi ích đồng thời về tắc nghẽn, chất lượng không khí, tiếng ồn, căng thẳng và sự chậm trễ trong việc di chuyển. Ngoài các tác động về khí hậu, xe đạp điện còn rẻ hơn, thải ra ít khí thải hơn và sử dụng ít vật liệu hơn so với ô tô; không gây tắc nghẽn; và có thể nhanh hơn trong giao thông tắc nghẽn so với ô tô. Các lợi ích khác của xe đạp điện bao gồm cải thiện sức khỏe và tác động tích cực đến nền kinh tế địa phương vì người dùng xe đạp có xu hướng mua sắm tại cộng đồng địa phương của họ.

Người giới thiệu

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) (2018). Phát thải CO2 từ quá trình đốt cháy nhiên liệu Điểm nổi bật năm 2018. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/files/file/CO2_Emissions_from_Fuel_Combustion_2018_Highlights.pdf