Techno-Economic analysis of future Long-Haul Heavy-Duty Vehicles: energy vectors comparison

Reducing CO2 emissions is a key objective in most international energy strategies, with significant attention given to the transportation sector. This study focuses on the mechanisms that could be implemented to discourage the adoption of conventional powertrains fuelled by fossil fuels, favouring those of bio or synthetic origin to potentially eliminate at least their Tank-to-Wheel (TtW) emissions. On the other hand, since alternative powertrains like BEVs and FCEVs are still in their infancy, the study investigates the variables that make them less competitive compared to conventional counterparts to understand which are the assumptions that could make them competitive with the conventional ones. This study will not only focus on economic indicators, such as the Total Cost of Ownership (TCO), but also on the logistical limitations that characterize alternative powertrains, given their limited adoption. Lastly, the study will analyse the effects of powertrain degradation, specifically due to the wear of Li-Ion cells and fuel cells, which will inevitably lead to an increase in the Total Cost of Ownership.

La riduzione delle emissioni di CO2 è un obiettivo chiave nella maggior parte delle strategie energetiche internazionali, con un'attenzione significativa rivolta al settore dei trasporti. Questo studio si concentra sui meccanismi che potrebbero essere implementati per ridurre l'adozione di camion a combustione interna alimentati da combustibili fossili, favorendo i combustibili di origine biologica o sintetica per eliminare potenzialmente almeno le loro emissioni “Tank-to-Wheel” (TtW). D'altra parte, poiché le soluzioni alternative come i veicoli elettrici a batteria (BEV) e i veicoli elettrici basati su celle a combustibile a idrogeno (FCEV) sono ancora agli albori, lo studio esamina le variabili che li rendono meno competitivi rispetto alle controparti convenzionali affinché si possa comprendere quali siano i presupposti affinché queste nuove tecnologie di propulsione possano entrare a far parte del settore del trasporto su gomma. Questo studio non si concentrerà solo sugli indicatori economici, come il costo totale di proprietà (TCO), ma anche sulle limitazioni logistiche che caratterizzano i veicoli alternativi, data la loro scarsa diffusione. Infine, lo studio analizzerà gli effetti del deterioramento delle componenti che compongono i sistemi di propulsione alternativi, in particolare valutando gli effetti dell’usura delle celle agli ioni di litio e delle celle a combustibile, che inevitabilmente porteranno a un aumento del costo totale di proprietà (TCO).