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20180314_加州電動車推動策略
- 2. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：我國電動車發展目標 ● 2017/12/21行政院提出空氣污染防制行動方案（紅害減半 大作戰），首次訂定我國電動車發展目標。 禁售燃油車輛目標年： (1) 2030年新購公務車、公車全面 電動化 (2) 2035年新售機車全面電動化 (3) 2040年新售汽車全面電動化 2
- 3. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：IEA ETP全球減碳路徑 在B2DS的運輸部門情境，電動車比例相較2DS情境大幅增加。至2060年 OECD國家ZEV小客車將超過8成。 ~85% 3 Source: IEA (2017), Energy Technology Perspectives 2017
- 4. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：ZEV定義(以加州為準) 車種 備註 可充電式車輛 Plug-in EV (PEV) 電動車 Battery EV (BEV) 充電式油電混合車 Plug- in Hybrid EV (PHEV) Transitional ZEV (TZEV) (ZEV銷售比例規範定義) 燃料電池電動車 Fuel Cell EV (FCEV) 油電混合車 Hybrid EV (HEV) 氫能電池車 Hydrogen Vehicle (HV) Transitional ZEV (TZEV) (ZEV銷售比例規範定義) 4
- 5. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：電動車發展關鍵因子-電池成本 鋰電池成本下降速度超乎預期，較2013年IEA預估要早了4年降到US$300/kWh。 Bloomberg預估2025年以後EV平均車價將低於傳統內燃機車輛。 電池能量密度(Wh/L)亦大幅提升，2016相較2009年提升約3倍。 車用鋰電池成本下降趨勢 IEA 2013年預估趨勢 EV與CV價格趨勢 電池成本與能量密度趨勢 5 Source: IEA(2017). Global EV Outlook Source: IEA(2013). Global EV Outlook Source: Bloomberg (2017). https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-05-26/electric-cars-seen- cheaper-than-gasoline-models-within-a-decade
- 6. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：電動車發展關鍵因子-車輛續航力與充電佈建 Range Anxiety? 美國BEV平均續航力仍不及ICEV，但部分車款可達 315 miles，已可與燃油車比較。 公共充電設施普及率持續提升，然仍未能追上EV普及之腳步。 充電時間可望持續下降，逐漸可與燃油車比較 (Toshiba發表新一代SCiB鋰 電池充電速度 200miles/6 min預計2019上市) 美國電動車續航力趨勢 美國電動車與充電站 成長趨勢 美國消費者Range Anxiety調查 6 Source: Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California
- 7. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：電動車發展關鍵因子-選擇多元性 全球目前PHEV與BEV之車款共約150款，預計到2021年將達240款。 加州主要城市提供25~30車款；其他過半數主要城市僅提供低於7款。 中國至2017年提供超過75車款供消費者選擇，且多為國產，主要誘因為政 府僅提供國產電動車購車補助。 主要車廠紛紛提出未來10年電動車款上市規劃，包括GM至2023年將有20 款新EV、Ford將有13款等。 各國車款數量與銷售量 7 Source: Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California
- 8. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：電動車發展關鍵因子-政策誘因 各國禁售燃油車時程 2025 2030 2040 挪威 德國、印度、愛爾蘭、 以色列、荷蘭、蘇格 蘭 加州、法國、英國、 臺灣 各國政府提供購車補助 8 Source: McKinsey & Company (2017). Dynamics in the global electric-vehicle market
- 9. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 前言：各國ZEV推動成果 ZEV市占率以挪威為最，其次為中國與加州；全球總量則以中國和美國占 最大宗。 各國ZEV市占率 全球ZEV總量與各國比例 9 Source: IEA(2017). Global EV Outlook Source: Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California
- 11. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州溫室氣體排放現況 運輸部門一直以來皆為加州最大排放源，2015年佔總溫室氣體排放37%。 超過9成運輸排放來自於公路運輸，其中又以客運車輛為主。 Source：CARB (2017). California Greenhouse Gas Emission Inventory: 2000 – 2015 加州各部門GHG排放趨勢與結構 加州運輸部門GHG排放趨勢與結構 11
- 12. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州氣候變遷計畫Scoping Plan 加州長期溫室氣體減量目標 回到1990水準 1990水準再減40% 1990水準再減80% 2030年減量措施與貢獻比例 欲達成2050年減碳目標， ZEV車輛占比需達87%。 -78~-55 -49~-41 12 Source: CARB(2017) California’s Advanced Clean Cars Midterm Review Source: CARB(2017). California’s 2017 Climate Change Scoping Plan
- 13. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州電動車推動基礎 – 行政命令B-16-2012 加州電動車推動架構建立的基礎 對民眾、車商、燃料供應商、電業等釋出訊號 釋出加州作為領導地位的野心 點名跨單位及公私部門合作之需要：加州空氣資源委員會(California Air Resources Board, CARB)、加州能源署(California Energy Commission, CEC)、 加州公共事業委員會(California Public Utilities Commission, CPUC)、加州電動 車協會(California PEV Collaborative)、加州燃料電池聯盟(California Fuel Cell Partnership) 2015 • 都會區ZEV基礎設施與許 可流程建立 • 車輛製造商投資 • 私部門充電設施投資 • 促進潔淨運具的R&D 2020 • 州內基礎設施可供100萬 輛ZEV使用 • ZEV價格可與燃油車競爭， 爭取主流消費者 • 大眾運輸與貨運ZEV佔比 提升 • 強化電動車充電與電網運 作整合策略 • 持續擴大私部門在ZEV供 應鏈的角色 2025 • 州內ZEV總數達150萬輛 • ZEV基礎設施完善 • ZEV產業成為加州經濟發 展主角 • 每年降低化石燃油使用達 15億加侖 13
- 14. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州電動車推動基礎– 議會法案SB-1275 2014車輛汰舊換新法案：電動車先行倡議(Charge Ahead California Initiative) 首次將電動車目標法規化：2023年累積達100萬輛ZEV車輛 結合空氣品質改善計畫(Air Quality Improvement Program, AQIP)既有規 畫經費，更新檢視潔淨車輛購車補助計畫(2010~)，訂定長期補助規劃。 針對中低收入戶強化獎勵誘因並建立推動計畫，擴大電動車使用群體。 補助計畫金額與補助標準檢討 集合式住宅充電設施佈建 補助計畫除購車外，亦延伸至共享車輛與公共運輸之使用。 14
- 15. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州ZEV推動策略主要架構 車輛使用者 車輛製造商 能源供應商 公用事業公司 ZEV車輛數目 標 運輸碳排放減 量目標 充電基礎設施 完善 電網穩定與整 合 購車補助方案 ZEV銷售比例規範 運輸燃料碳排 放強度規範 整合資源規劃 車輛碳排放標準 (+NMOG、NOX、PM) 充電設施投 資計畫 低碳燃料規範 (LCFS) 進階潔淨 車輛計畫 潔淨車輛購車 補助(CVRP) 加速運具更新 補助(EMFP) 公用事業整合資 源規劃(IRP) CARB CARB CEC CPUCCARB CEC CARB 15
- 17. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州EV購車補助方案 定期修訂費率，近年訂定補助對象收入上限，並加碼中低收入戶補助額。 各補助方案金額可加總(包括聯邦稅賦優惠)。 換新車輛類型 (車齡<8年) Program 低收入戶 (≤ 225% FPL) 中收入戶 (226%-300% FPL) 非中低收入戶(301%- 400% FPL) 油電混和車 (>20 mpg) EFMP EFMP Plus-Up Total $4,000 $2,500 $6,500 油電混和車 (>35 mpg) EFMP EFMP Plus-Up Total $4,500 $2,500 $7,000 $3,500 $1,500 $5,000 充電式油電混 和車(PHEV) EFMP EFMP Plus-Up CVRP (限新車) Total $4,500 $5,000 $3,500 $13,000 $3,500 $4,000 $3,500 $11,000 $2,500 $3,000 $1,500 $7,000 電動車 EFMP EFMP Plus-Up CVRP (限新車) Total $4,500 $5,000 $4,500 $14,000 $3,500 $4,000 $4,500 $12,000 $2,500 $3,000 $2,500 $8,000 燃料電池車 CVRP (限新車) $7,000 $5,000 $5,000 (不設收入上限) FPL=Federal Poverty Level， 每年由聯邦人口調查局公布 17 購車補助方案 Source: CARB EFMP website.
- 18. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州進階潔淨車輛(Advanced Clean Car)計畫 LEV GHG規 範 ZEV規範 LEV 空污規 範 燃油車尾氣排放： • NMOG+NOX排放減量75% • PM排放減量90% • 2025年相較2016年GHG排放 減量34% • 車商販售BEV+PHEV最低數量要求 透過車商ZEV許可證的核發與交易 制度建立，提升ZEV市占率 18 ZEV銷售比例規範 Source: CARB(2017) California’s Advanced Clean Cars Midterm Review
- 19. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州進階潔淨車輛計畫 – ZEV規範 大型車商 中型車商 小型車商 ZEV credits • 根據生產車輛數、車型及可行駛里程計算 取得credits • 新車碳排放量低於聯邦排碳標準超過 2 gCO2/mile可得額外credits 可儲存或 交易 不可儲存或交易， 僅可抵換當年度 credits。抵換後之 credits須從排放標 準credits扣除。 大型車商須滿足之ZEV最低比例 大型車商可藉由TZEV 滿足之比例 22% 4.5% • 未達標者，以每輛車 US$5,000罰款計。 ZEV TZEV >20,000 units/yr 4,500~20,000 units/yr <4,500 units/yr • 根據生產車輛數決定最低ZEV銷售量 19 ZEV銷售比例規範 Source: CARB(2017) California’s Advanced Clean Cars Midterm Review
- 20. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州電動車銷售趨勢 至2017年止，加州共已售出超過36萬輛電動車。各方評估皆樂觀看待2025 年達標情形。 政策強度是否合適？ Tesla認為推動力道太弱導致credits供過於求，目前市場上有86% credits 來自Tesla GM Chevy Bolt基本售價$37,500，每賣一台大約虧損$8,000~$9,000 加州ZEV累積輛數 20 ZEV銷售比例規範 Source: Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California Environment California Research & Policy Center (2018). Plugging-in: Speeding the adoption of electric vehicles in California with smart local policies.
- 21. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州低碳燃料排放標準 (Low-Carbon Fuel Standard, LCFS) 針對燃料供應商(生產商、進口商)訂定逐年運輸燃料生命週期之碳排放強度削減標準，目 標至2020年相較標準汽柴油碳排放強度下降10%。 受管制燃料類別：汽油、柴油 以2010年燃料碳排放強度為基準 各燃料碳排放強度(gCO2/MJ) 依供應量計算 積分(Credit) 依供應量計算 減分(Deficit) 分數可交易 或儲存 兩者相減 為正 為負 分數可購買 或存取 低於該年度 標準 高於該年度 標準 <1 credit = 1公噸CO2> 21 運輸燃料碳排放 強度規範 Source: CARB LCFS introduction website.
- 22. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 LCFS管制內涵 決定燃料碳排放強度之要素 考量生命週期各階段碳排放(製造、運送、處理到使用)，根據各燃料生命週期路徑計 算其碳排放強度。 燃料之能源經濟比例(Energy Economic Ratio, EER)：該燃料相較於傳統燃料之運具 效率。 Fuel-Neutral：不限制供應商所提供之燃料種類。 低碳燃料供應商不受管制，但可自願加入申報系統，成為credit generator進入交易市場。 不受碳排放強度管制，但可成為 credit generator 電動車相關產業 • 公用充電站服務供應商 • 電動車隊營運商 • 電池交換站營運者 • 工作場所私有充電站營運者 • 電動公車或接駁車營運者 • 電動堆高機車隊營運商 • 提供住宅區充電之配電商 氫能車相關產業 • 氫氣生產鏈最下游之生產者，或生 產鏈中取得氫氣燃料所有權者 • 氫能堆高機車隊營運商 電力 CI=105g/MJ; EER=3.4 汽油(標準) CI=97g/MJ; EER=1 反映生命週期 路徑差異 22 運輸燃料碳排放 強度規範 Source: CARB LCFS data dashboard website.
- 23. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 LCFS管制成效 碳排放強度下降 幅度持續提前 儲存積分於 2017Q1首度下降 加州運輸燃料碳排放強度逐年平均下降幅度 加州逐季積分與減分總量 +累積儲存積分 替代燃料逐年用量與貢獻積分 Beyond 2017? • 預期儲存積分將逐年下降 • 2017年scoping plan加強碳排放 強度下降目標，2030年需達18% • Hidden Tax: 成本轉嫁至消費者 23 運輸燃料碳排放 強度規範 Source: CARB LCFS data dashboard website.
- 24. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 公用事業整合資源規劃 私有公用事業 (Investor-Owned Utilities, IOUs) 66% 公有公用事業 (Publicly Owned Utilities, POUs) 25% 自發自用 8% 其他 1% 由加州公用事業委員會 (California Public Utilities Commission, CPUC)監管 由加州能源委員會 (California Energy Commission, CEC)監管 既有監管方式 • 逐年資源充裕責任(Resource Adequacy Obligation) • 長期採購計畫(3~10年Long-Term Procurement Plan, LTPP) 整合資源規劃(Integrated Resource Planning, IRP) • 跨部會整合(CARB, CEC, CPUC)探討減量目標責任 分配。 • 建立考量各類資源的整合採購規劃：能源效率與需 量反應資源、儲能、再生能源目標、運輸電動化、 資源充裕需求、多元資源與合約等。 2015年SB 350潔淨能源與污染減量法案(Clean Energy & Pollution Reduction Act) • 因應減碳目標與再生能源目標 • 州政府應依減碳目標，責成各公共事業建立 至2030年之IRP 24 整合資源規劃
- 25. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 公用事業整合資源規劃流程 「IRP是加州第一次有機會探討從現今電力操作情形，邁向加州減碳目標 下的資源組合規畫路徑。」 ~CPUC能源處處長Ed Randolph 2017.05.12 CEC建立IRP評估指引給POU CPUC建立參考系統規劃 (reference system plan)，並 包含各政策之含敏感度分析。 CARB參考Scoping Plan減量情境，訂定電力部門減碳量。 POUs提交IRP •可單一情境，包含各項資源 年度採購規劃與碳排放推 估。 •考量尖峰負載。 •至少每5年更新一次。 送交CEC 30天內舉辦公聽會蒐 集公眾意見。 CPUC合併各IOU之回應規 劃，產出優先系統規劃 (preferred system plan)。 IOUs參考CPUC規劃，並考量 區域資源特性，提交回應規劃 (responsive plan)。 2年更新 一次 25 整合資源規劃 Source: CEC (2018). 2017 Integrated Energy Policy Report.
- 27. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 IOUs提出電費投資(ratepayer investments)規劃 27 整合資源規劃 Source: CEC (2018). 2017 Integrated Energy Policy Report.
- 28. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 充電站設施佈建推動現況 加州主要充電站佈建與投資規劃： 計畫名稱 主責單位 策略內容 替代與再生燃料及車運具技術計畫 (Alternative and Renewable Fuel and Vehicle Technology Program, ARFVTP) CEC • 每年撥付1億美元經費用於潔淨車輛發展 • 2016年投資9百萬美金佈建加州南北向快 充站廊道 加州資金取得計畫(California Capital Access Program, CalCAP) 財務長辦公 室、CARB 提供小型企業投資充電設施最多50萬美元 貸款 福斯汽車和解協議 CARB 未來10年提供8億美金於充電設施佈建工作 私有公用事業(IOUs)推動先導(pilot)計畫 CPUC, IOUs • (以SCE為例)開放參與者申請，SCE負責配 電端佈建與維護，參與者負責充電設施營 運與維護，SCE另提供25%~100%補助。 類別 主要裝設地點 充電速度 (miles/hr) 營運者 Level 1 住宅用 4-5 家戶(車主)自 行持有 Level 2 公共場所(停 車場、路邊) 10~70 公部門、公共 事業、私部門 DCFC 公路休息站 100~300 28 充電設施投 資計畫 全球充電站成長趨勢 Source: IEA(2017). Global EV Outlook
- 29. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 充電站設施佈建推動成本與機會 成本來源 收益來源 • 購電成本 • 契約容量超額電費 • 充電站併網成本 • 充電站設備成本 • 建築既有線路改建成本 • 公共事業或地方政府補助計畫 • 顧客充電費用 • 低碳燃料所得LCFS積分 • 電動車提供需量反應或電網輔助服務之收益 • 車輛行銷 • 周邊商店收益 短期：透過各級政府補助措施，拉高充電設施數量，建立使用數據資料庫 長期：建立私部門充電設施佈建之永續市場運作模式 需透過推廣與 教育增進了解 • 建築施工時線路佈建成本：$900/charger • 舊建築線路改建成本：$2,000~4,000/charger • 城市通常建立較強的推動誘因與規範： • 加州新建築規範：僅規定新商業建築需確保停車場配電線路完善 • 舊金山新建築規範：所有新商業、住宅與市政建築需有10%停車位裝設充電柱，另 外佈建10%位置配線供未來擴充。 • 聖塔芭芭拉市補助公部門或非營利單位$10,000(Level 2)~$20,000(fast charger)設 置充電柱；私部門則為$7,500(Level 2)~$15,000(fast charger) 29 充電設施投 資計畫
- 30. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 加州充電設施佈建現況 截至今年1月，加州共16,549個公用充電柱(包含超過10,000個Level 2與1,500個DC fast chargers)。 充電柱/電動車比例約0.05，低於美國平均0.08。 NREL評估美國平均每1000輛電動車需要36個Level 2充電柱與1.5個快速充電柱。 舊金山灣區 洛杉磯 聖地牙哥 30 充電設施投 資計畫 Source: Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California
- 31. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 我國運輸部門碳排放現況 我國運輸部門CO2排放結構 能源 12% 運輸 15% 工業 49% 農業 1% 服務業 12% 住宅 11% 2016年我國CO2部門別排放比例 31 Source: 經濟部能源局 (2017). 105年度我國燃料燃燒CO2排放統計與分析 交通部運研所 (2017). 運輸部門年度排放清冊推估資料庫-二氧化碳排放量
- 32. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 階段管制目標下之減量路徑與運輸減碳策略 全國公共運輸運量 109年較104年成長7%以上 119年較104年成長20%以上 全國電動機車銷售數量 107年至109年增加8.8萬輛 小客車、小貨車、機車之新車平均燃料消耗量容許耗用值 111年較103年分別提升30% 、25%、10% 我國運輸部門減碳策略 (階段管制目標版本) 只有運輸部門 排碳持續增加 我國部門別燃料燃燒 CO2減量路徑 32 Source: 行政院環保署 (2017). 第一期溫室氣體階段管制目標(草案) 公聽研商會議簡報
- 33. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 能源轉型白皮書《運輸部門節能計畫》重點推動方案 (初稿) 電動汽機車推動計畫 (1)電動汽車：持續推動車廠開發電動車利基車型，並輔導廠商產品性能提升 以推動電動車輛關鍵零組件廠商國際車廠供應體系。 (2)電動機車：依行政院 106 年 12 月 8 日核定「電動機車產業創新躍升計 畫」，跨部會推動 5 大策略，包含推動產業鏈整合、打造友善使用環境、 推動創新營運模式、開發經濟型車款及提高購車及使用誘因，以達成 107 至 111 年內外銷 22.6 萬輛及新增能源補充設施 3,310 站目標。 (3)修訂「交通工具空氣污染物排放標準」：配合訂定新售汽機車零排放標準 施行日期。 工業局 工業局 環保署 中油 環保署 我國電動機車補助額 33 Source: 經濟部工業局，電動機車產業網。
- 35. 懂能源團隊 內部讀書會討論用，請勿引用 參考資料 35 IEA(2017). Global EV Outlook IEA(2013). Global EV Outlook McKinsey & Company (2017). Dynamics in the global electric-vehicle market. https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/dynamics-in-the-global-electric- vehicle-market Bloomberg (2017). Pretty Soon Electric Cars Will Cost Less Than Gasoline. https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-05-26/electric-cars-seen-cheaper-than-gasoline-models-within-a- decade IEA (2017), Energy Technology Perspectives 2017 CARB (2017). California Greenhouse Gas Emission Inventory: 2000 – 2015 CARB(2017). California’s 2017 Climate Change Scoping Plan CARB(2017) California’s Advanced Clean Cars Midterm Review CARB EFMP website. https://www.arb.ca.gov/msprog/aqip/efmp/efmp.htm Next 10 (2018). The Road Ahead for Zero-Emission Vehicles in California Environment California Research & Policy Center (2018). Plugging-in: Speeding the adoption of electric vehicles in California with smart local policies. CARB LCFS data dashboard website. https://www.arb.ca.gov/fuels/lcfs/dashboard/dashboard.htm CEC (2018). 2017 Integrated Energy Policy Report. CARB (2016). Low Carbon Fuel Standard Regulatory Guidance – Electricity & Hydrogen 經濟部能源局 (2017). 105年度我國燃料燃燒CO2排放統計與分析 交通部運研所 (2017). 運輸部門年度排放清冊推估資料庫-二氧化碳排放量 經濟部工業局，電動機車產業網。 經濟部能源局 (2018). 能源轉型白皮書《運輸部門節能計畫》重點推動方案(初稿)。