Ny undersøgelse afslører skjulte udfordringer ved elektrificering af offentlig transport

Vi mennesker kan egentlig ikke lide kulden. Trods alt falder vores blodcirkulation, varmetabet stiger, og vi lider af nedsat manuel fingerfærdighed.

Men hvad med maskinerne, især vores elektriske køretøjer (EV’er)? Det viser sig, at de heller ikke kan lide koldt vejr.

En ny undersøgelse¹ har fundet, at den samlede energi, der forbruges og regenereres af elektriske busser, stiger med i gennemsnit 48 % når temperaturen ligger mellem -4 °C og 0 °C sammenlignet med den optimale temperaturzone (OTZ). I mellemtiden er den gennemsnitlige stigning i intervallet -12 °C til 10 °C 28,6 %.

Hvorfor elektrificering omformer transport og energi verden over

Elektriske busser er en del af elektrificeringstendenzen, som hurtigt former det globale energilandskab. Dette markerer et skift mod elektriske køretøjer og energilagringsløsninger, som erstatter brugen af fossile brændstoffer. Disse erstatninger er mere effektive, reducerer energiefterspørgslen og afkarboniserer el‑ og transportsektorerne.

Denne overgang sænker ikke kun udledningen af drivhusgasser (GHG), men forbedrer også energisikkerheden, fremmer bæredygtig økonomisk vækst og understøtter udviklingen af renere, mere robuste energisystemer verden over.

Som en del af denne tendens får elektriske køretøjer (EV’er) stor fremdrift, med mere end 4 millioner solgte el‑biler i første kvartal af 2025, hvilket er over en million flere EV’er solgt i årets første tre måneder end i samme periode året før.

Letvægtskøretøjer (LDV’er) som biler og varevogne udgør størstedelen af disse EV‑salg. Ifølge International Energy Agency (IEA)-rapporten havde elektriske busser og elektriske LDV’er omtrent samme lagerandel i 2024, men salgsandelen for de førstnævnte vokser langsommere.

Andelen forventes at nå under 20 % globalt ved udgangen af dette årti i Stated Policies Scenario (STEPS), som giver en sektor‑for‑sektor evaluering af de implementerede politikker for at nå de fastsatte energimål. Som følge heraf forventes elektriske busser at udgøre lidt over 10 % af den globale busflåde i 2030.

Alligevel forventes det globale marked for elektriske busser at vokse fra $17 milliarder i 2024 til $37,5 milliarder i 2030, svarende til en årlig vækstrate (CAGR) på 14,2 %.

I overensstemmelse med denne tendens fik Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT), en offentlig transportoperatør i Ithaca, New York, finansiering til at anskaffe syv fuldt elektriske busser til en prøveperiode, men oplevelsen viste sig ikke at leve op til forventningerne. Busserne havde faktisk problemer i områdets kuperede terræn og var upålidelige med reduceret rækkevidde i koldt vejr. Derfor kontaktede TCAT Cornell-forskere for at få indsigt fra deres pilotprogram.

Cornell-forskere påtog sig denne opgave og vurderede omhyggeligt bussens underpræstation i koldt vejr samt dens implikationer for producenter, operatører, politikere, skoler, byer og andre grupper, der overvejer elektrificering af deres flåder.

Hvorfor elektriske busser har problemer i koldt vejr: Nøgleudfordringer

Selvom batteridrevne busser (BEB’er) har vist stort potentiale i at reducere GHG‑udledninger og forventes at spille en central rolle i omstillingen af offentlig transport mod rene energialternativer, står de over for udfordringer, der begrænser deres udbredte implementering.

Blandt disse tekniske udfordringer er den begrænsede driftsrækkevidde for BEB’er, især under kolde vejrforhold, et væsentligt problem.

Sagen er, at ligesom andre EV’er udstyret med højspændingsbatteripakker, lider batteridrevne busser også af et markant fald i energieffektiviteten, når de opererer under den optimale temperatur. Dette gælder især under frysepunktet, hvilket fører til øgede samlede driftsomkostninger og rækkevidde‑angst.

Med bybusser, der i gennemsnit kører 42.940 miles om året – fire gange mere end en typisk bil – og som kører på faste ruter og tidsplaner, skaber variationen i koldt vejr for elektriske busser alvorlige udfordringer med at imødekomme transportbehovene.

Udover komplikationer med planlægning af opladning og udsendelse af køretøjer omfattede udfordringerne vanskeligheder med valg af batteristørrelse og planlægning af opladningsinfrastruktur. Alle disse faktorer kan negativt påvirke den økonomiske gennemførlighed af BEB’er sammenlignet med dieselbusser.

Når det gælder den reducerede driftsrækkevidde for BEB’er i koldt vejr, skyldes det en række indbyrdes forbundne elementer.

Frem for alt er de kemiske egenskaber ved battericellerne, som er temperaturfølsomme, årsagen til reduceret kapacitet og lavere afladningshastigheder. For at holde battericellerne ved optimal temperatur er batteri‑termiske styringssystemer (BTMS) blevet udviklet, men selv de kan være energikrævende afhængigt af driftsforholdene.

Derefter er den øgede energibelastning fra ventilation, opvarmning og klimaanlæg (HVAC), som væsentligt bidrager til en reduceret driftsrækkevidde.

Effektiviteten af regenerative bremsesystemer, som indfanger energi under opbremsning, er nedsat under kolde forhold på grund af forskellige tekniske og miljømæssige faktorer. Derudover påvirker fører‑ og operatøradfærd, som påvirkes af dårligt vejr og ruteegenskaber, BEB’ernes energieffektivitet betydeligt.

Derfor er en detaljeret forståelse af alle disse menneskelige og mekaniske faktorer afgørende for at udvikle effektive strategier til at afbøde de negative virkninger af koldt vejr på BEB’er. Dette reducerer i sidste ende driftsomkostningerne for flådeoperatører og gør det muligt for producenter at forbedre deres køretøjsdesign for bedre ydeevne i koldt vejr.

Flere studier har forsøgt at kvantificere påvirkningen af koldt vejr på BEB’ernes ydeevne ved at simulere deres energiforbrug og undersøge påvirkningen af omgivende lufttemperatur i den virkelige verden.

Der er dog stadig betydelige huller i forståelsen af, hvordan denne påvirkning varierer under forskellige, mere komplekse scenarier, såsom tomgang og kørsel på landlige og bymæssige ruter, hvilket er afgørende for målrettede regionale driftsstrategier.

Ikke kun er bidragene fra batteriopvarmning, regenerativ bremsning og andre nøglekomponenter til energiydelse ikke tilstrækkeligt diskuteret i kompleks rutescheduling, men der mangler også real‑world studier, der dækker betydelige afstande ved frysepunktet. Desuden er informationen begrænset vedrørende BEB’ernes gennemførlighed i koldt vejr, og vejledningen er utilstrækkelig for driftsstrategier i koldt vejr.

Derfor påtog forskere fra Cornell University sig opgaven at analysere påvirkningen af koldt vejr på energiforbrug og regeneration ved at nedbryde BEB’er ved hjælp af reelle data over to år fra de syv batteridrevne busser, der drives af TCAT. Mere end 40 % af turene med disse BEB’er foregik under 12 °C.

For at kvantificere påvirkningen udviklede holdet modeller for den optimale temperaturzone (OTZ) til at forudsige energiforbruget under tomgang, kørsel og regeneration for hver tur under antagelse af ideelle temperaturer.

Efter at have identificeret de driftsfaktorer, der er ansvarlige for det øgede forbrug, giver forskerne også anbefalinger til forbedring af bussens funktion.

Kvantificering af koldt vejr påvirkning på elektrisk busseffektivitet

Som vi beskrev tidligere, fandt Cornell University‑studiet, at batterier i elektriske busser forbrugte op til 48 % mere energi i koldt vejr, med temperaturer fra 25 °F til 32 °F. Disse batterier forbrugte også næsten 27 % mere energi i et bredere temperaturinterval fra 10 °F til 50 °F.

Denne drastiske stigning i energiforbruget, sagde seniorforfatter Max Zhang, Irving Porter Church Professor i ingeniørvidenskab ved Cornell Engineering, var uventet, men tilføjede, at “alle lektioner er gode lektioner. Det hjælper os med at lære som samfund og gøre det bedre.”

Kvantificeringen af pilotflådens øgede energiforbrug er baseret på to års data indsamlet fra TCAT, hvilket gør den til den første, der vurderer og analyserer ydeevnen af elektriske busser i det nordøstlige USA.

På denne måde deler TCAT og Cornell‑forskerne deres indsigter med hinanden og lærer af hinanden gennem data og samarbejde. Zhangs team mødtes gentagne gange med TCAT‑repræsentanter, efterhånden som forskningen skred frem.

Bemærkelsesværdigt dækker datasættet fra TCAT en betydelig distance med en samlet kørsel på 225.837 kilometer i Tompkins County, New York, under forskellige forhold, hvilket giver et mere omfattende datasæt end tidligere BEB‑studier.

4,7 % af denne samlede distance blev registreret under gennemsnitlige omgivende temperaturer, dvs. under frysepunktet, mens omkring 50.000 miles eller over 80.000 kilometer blev logført i kolde temperaturer, dvs. intervallet 0 °C til 12 °C.

“Vi drager fordel af, at TCAT er en leder i denne region, og det er et stort privilegium at have adgang til disse data, så vi kan se ydeevnen i realtid. En af de lektioner, vi har lært, er, at disse busser bør designes til hele landet, inklusive stater med koldere klimaer. Vi har også fundet ud af, at de er forskellige fra konventionelle dieselbusser med forskellige adfærdsmønstre, som kræver forskellige strategier for at udnytte dette.”

Forskerne modellerede først, hvordan køretøjerne ville præstere ved ideelle temperaturer for at tage højde for faktorer, der ikke kun er relateret til temperatur, såsom variationer i trafikale forhold.

Til dette udviklede de en innovativ OTZ‑baseline‑model, der simulerer BEB‑ydeevne under optimale temperaturer, mens de bevarer de ikke‑temperatur‑følsomme forhold som dem, der var gældende under den reelle kolde vejrdrift.

Derefter sammenlignede de den med deres faktiske ydeevne på tværs af mere end 40 komplekse ruter og tidsplaner.

Forskerne fandt, at batteriets egenopvarmning udgør halvdelen af det øgede energiforbrug i koldt vejr. EV‑batterier fungerer bedst omkring 75 °F, så jo koldere de er ved opstart, jo mere energi kræves der for at varme dem op.

Opvarmning af bussens kabine er den anden hovedårsag. Hyppige stop, som især forekommer på byruter, indebærer åbning og lukning af døre hvert par minutter, hvilket betyder, at batterierne skal arbejde hårdere for at varme kabinerne.

“Med et fuldt elektrisk køretøj er batteriet den eneste energikilde ombord. Alt skal komme fra det.”

– Zhang, som også er senior fakultetsmedlem ved Cornell Atkinson Center for Sustainability

Regenerativ bremsning er også fundet at være mindre effektiv ved lave temperaturer af forskerne. Denne energigenvindingsmekanisme bremser et bevægende køretøj ved at omdanne dets kinetiske energi til elektrisk energi, som kan bruges med det samme eller lagres til senere brug.

Denne mekanisme findes i de fleste hybrid‑ og fuldt elektriske køretøjer. I modsætning til et konventionelt bremsesystem, hvor køretøjet bremser på grund af friktion mellem bremseklodser og rotorer, hvilket resulterer i tab af næsten al den kinetiske energi, som driver køretøjet fremad, genvinder regenerativ bremsning over 70 % af energien.

Nu bliver dette system mindre effektivt i koldt vejr, sandsynligvis fordi batteriet har svært ved at holde en ensartet temperatur på tværs af cellerne. Batteriet i elektriske busser er trods alt omkring otte gange så stort som et standard EV‑batteri for at kunne håndtere længere ruter og større passagerkapacitet.

Nu er spørgsmålet, hvad der kan gøres for at forbedre ydeevnen af batteridrevne busser i koldt vejr? Til dette anbefaler forskerne at opbevare busserne indendørs, når de ikke er i brug, for at forbedre batteriernes ydeevne. Ud over at holde den omgivende temperatur varmere under længere tomgangsperioder, omfatter andre kortsigtede strategier, som anbefales til operatører, at oplade batteriet, mens det stadig er varmt, installere sideafdækninger for at reducere luftkonvektion ind i kabinen og begrænse varigheden af døråbninger ved stop.

For producenter anbefalede forskerne optimerede designs til batteriopvarmning og HVAC‑systemer. Undersøgelsen kan også hjælpe politikere med at skabe incitamentsretningslinjer, vurdere gennemførlighed og fastlægge ruteprioriteter for elektrificeret offentlig transport.

På større skala udtalte doktorand Jintao Gu, den første forfatter til studiet, at denne forskning fremhæver behovet for vurdering og større tilpasninger i infrastrukturen for at understøtte elektriske busser.

“Du skal forsøge at optimere tidsplanen for alle busser og tage højde for din infrastrukturs kapacitet – hvor mange ladestationer du har, og om du har dit eget garage. Du skal træne førerne, dispatcherne og servicearbejderne. Jeg tror, at der fra et drifts‑ og infrastrukturperspektiv er mange budskaber her til fremtidig planlægning af transportsystemer.”

– Gu

De landlige og urbane ruter i Ithaca, sammen med det kuperede terræn, gjorde det muligt for forskerne at opnå langt flere indsigter om bussens ydeevne.

Dette hjalp dem med at finde ud af, at elektriske busser viste en mindre stigning i energiforbruget på landlige ruter sammenlignet med de urbane under koldt vejr. Ifølge ham kan sådanne oplysninger hjælpe flådeplanlæggere med at træffe informerede strategiske beslutninger, når de tildeler ruter til elektriske busser.

Investering i elektrificeringstendenzen

REV Group vil sandsynligvis drage mest fordel af den voksende tendens med at omdanne traditionelle brændstofdrevne køretøjer til elektriske køretøjer. Det er en designer og producent af special- og fritidskøretøjer og betjener primært det nordamerikanske marked med følgende produkter:

• Brandudstyr til brandkøretøjer under KME, E-ONE, Ferrara og Spartan ER
• Ambulancer under mærkerne Leader, Horton, Road Rescue, AEV og Wheeled Coach
• Terminaltrucks under mærkerne Laymor og Capacity
• Fritidskøretøjer gennem American Coach, Lance Camper, Holiday Rambler, Renegade RV, Fleetwood RV og Midwest Automotive Designs

REV Group  

I 2021 introducerede REV Fire Group en fuldt elektrisk brandbil kaldet Vector, udstyret med 316 kWh batterier af bilkvalitet. Derudover annoncerede REV Ambulance Group den første fuldt elektriske ambulance i USA med op til 105 kWh batterikapacitet. REB Groups datterselskab, Capacity Trucks, har derimod produceret en brintbrændselscelle og en batteridrevet terminaltruck ved brug af lithium‑ion (NMC) batterier.

Virksomheden var også involveret i busproduktionsforretningen, men besluttede at forlade markedet sidste år ved at sælge sit Collins skolebus‑brand til Forest River i 1Q24 for 303 millioner dollars og sin El Dorado National (ENC) transitbus‑division til Rivaz i 4Q25 for 52 millioner dollars som en del af initiativet til at strømlinje driften og øge rentabiliteten.

Når det gælder markedets præstation for REV Group, har selskabet med en markedsværdi på 1,9 milliarder dollars nydt en stærk opadgående tendens. På tidspunktet for skrivning handles REVG-aktier til $37,49, op 17,63 % i år indtil videre. Aktiekursen handles omkring sit historiske maksimum (ATH) på $38,50, som blev nået for blot et par uger siden.

Den har en EPS (TTM) på 1,76, en P/E (TTM) på 21,26 og en ROE (TTM) på 20,13 % samtidig med, at den tilbyder et udbytte på 0,64 %.

Hvad angår selskabets økonomi rapporterede REV Group nettoomsætning på 525,1 millioner dollars, nettoresultat på 18,2 millioner dollars eller $0,35 pr. udvandet aktie, og en rekordjusteret EBITDA på 36,8 millioner dollars for første kvartal af 2025. Kapitaludgifterne faldt også markant fra 10,5 millioner dollars i 1Q24 til 4,9 millioner dollars i 1Q25.

Dette rekordstarter i 2025, sagde administrerende direktør Mark Skonieczny, demonstrerer “styrken i vores operationelle udførelse og disciplineret tilgang. Denne præstation forstærker vores tillid til den momentum, vi opbygger, og placerer os godt for det kommende år.”

Ved at udnytte sin stærke finansielle position genoptog virksomheden aktietilbagekøb, som Skonieczny sagde, “vi ser som en attraktiv anvendelse af kapitalen ved den nuværende værdiansættelse.”

I 1. kvartal af 2025 købte REV Group omkring 0,6 millioner af sine almindelige aktier tilbage for $19,2 millioner til en gennemsnitlig købspris på $33,09 pr. aktie. Pr. 31. januar 2025 rapporterede selskabet $290,2 millioner i handelsarbejdskapital, $108,4 millioner i netto-gæld og $31,6 millioner i kontanter på hånden.

Seneste nyheder og udviklinger om REV Group (REVG) aktien

Konklusion: Overvindelse af koldklimabarrierer i EV‑offentlig transport

Efterhånden som verden overgår til elektriske køretøjer, tilbyder batteridrevne busser en lovende vej mod bæredygtig masse­transport. Dog udgør deres ydeevne i koldere klimaer kritiske udfordringer, der hæmmer deres bredere adoption.

At tackle disse udfordringer er afgørende for at afkarbonisere transportsektoren, hvilket kræver forståelse for kompleksiteten i energiforbrug, driftsforhold og klimaeffekter. Den seneste omfattende forskning fra Cornell giver den nødvendige indsigt i disse faktorer, som hjælper operatører, producenter og politikere med at navigere i løfter og faldgruber ved elektrificering med en bedre og mere informeret forståelse, og dermed baner vejen for en glattere og mere robust overgang til et renere offentligt transportsystem.

Klik her for en liste over EV‑aktier at investere i

Studier refereret:

^{1. Gu, J., Liao, Q., & Zhang, K. M. (2025). Vurdering af koldt vejr påvirkning på batteridrevne transit‑busser. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 127, 104809. https://doi.org/10.1016/j.trd.2025.104809}