Studi Baru Mengungkap Tantangan Tersembunyi dalam Angkutan Umum Listrik

Kita manusia tidak begitu suka cuaca dingin. Lagi pula, aliran darah kita menurun, kehilangan panas meningkat, dan kita mengalami penurunan ketangkasan manual.

Tapi bagaimana dengan mesin, khususnya kendaraan listrik (EV) kami? Ternyata mereka juga tidak menyukai cuaca dingin.

A baru studi¹ menemukan bahwa total energi yang dikonsumsi dan dihasilkan kembali oleh bus listrik meningkat rata-rata 48% ketika suhu berada pada kisaran -4 °C hingga 0 °C dibandingkan dengan Zona Suhu Optimal (OTZ). Sementara itu, peningkatan rata-rata dalam kisaran -12 °C hingga 10 °C adalah 28.6%.

Mengapa Elektrifikasi Membentuk Kembali Transportasi dan Energi di Seluruh Dunia

Bus listrik merupakan bagian dari tren elektrifikasi yang dengan cepat membentuk lanskap energi global. Hal ini menandai peralihan ke kendaraan listrik dan solusi penyimpanan energi, yang menggantikan penggunaan bahan bakar fosil. Penggantian ini lebih efisien, mengurangi permintaan energi, dan mengurangi karbon di sektor listrik dan transportasi.

Transisi ini tidak hanya menurunkan emisi gas rumah kaca (GRK) tetapi juga meningkatkan keamanan energi, mendorong pertumbuhan ekonomi berkelanjutan, dan mendukung pengembangan sistem energi yang lebih bersih dan tangguh di seluruh dunia.

Sebagai bagian dari tren ini, kendaraan listrik (EV) mendapatkan banyak daya tarik, dengan lebih dari 4 juta mobil listrik terjual pada kuartal pertama tahun 2025, yang berarti lebih dari satu juta kendaraan listrik lebih terjual dalam tiga bulan pertama tahun ini dibandingkan periode yang sama tahun sebelumnya.

Kendaraan ringan (LDV) seperti mobil dan van menyumbang sebagian besar penjualan kendaraan listrik ini. Menurut laporan Badan Energi Internasional (IEA), meskipun bus listrik dan LDV listrik memiliki pangsa pasar yang hampir sama pada tahun 2024, pangsa penjualan kendaraan ringan tumbuh lebih lambat. 

Porsinya diperkirakan mencapai kurang dari 20% secara global pada akhir dekade ini dalam Skenario Kebijakan yang Ditetapkan (STEPS), yang memberikan evaluasi sektor per sektor atas kebijakan yang diterapkan untuk mencapai sasaran terkait energi yang ditetapkan. Hasilnya, bus listrik diharapkan akan mencapai sedikit lebih dari 10% dari jumlah bus global pada tahun 2030.

Namun, pasar bus listrik global diproyeksikan tumbuh dari $17 miliar pada tahun 2024 menjadi $37.5 miliar pada tahun 2030, yang mewakili tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 14.2%.

Sejalan dengan tren ini, Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT), operator transportasi umum di Ithaca, New York, memperoleh pendanaan untuk uji coba tujuh bus listrik, tetapi hasilnya tidak sebaik yang diharapkan. Bus-bus tersebut justru kesulitan di medan perbukitan di wilayah tersebut dan kurang andal karena jangkauannya terbatas saat cuaca dingin. Oleh karena itu, TCAT bekerja sama dengan para peneliti Cornell untuk mendapatkan wawasan dari program percontohan mereka.

Peneliti Cornell melakukan tugas ini dan dengan cermat menilai kinerja buruk bus dalam cuaca dingin, serta implikasinya bagi produsen, operator, pembuat kebijakan, sekolah, kota, dan kelompok lain yang mempertimbangkan elektrifikasi armada mereka.

Mengapa Bus Listrik Sulit Bertahan di Cuaca Dingin: Tantangan Utama

Meskipun bus listrik bertenaga baterai (BEB) telah menunjukkan potensi besar dalam mengurangi emisi GRK dan diharapkan memainkan peran penting dalam mengubah transportasi umum menuju alternatif energi bersih, bus ini menghadapi berbagai tantangan yang membatasi penerapannya secara luas.

Di antara tantangan teknis ini, jangkauan operasional BEB yang terbatas, terutama dalam kondisi cuaca dingin, merupakan masalah utama.

Masalahnya, seperti kendaraan listrik lain yang dilengkapi dengan baterai bertegangan tinggi, bus bertenaga baterai juga mengalami penurunan efisiensi energi yang signifikan saat beroperasi di bawah suhu optimal. Hal ini khususnya berlaku pada kondisi di bawah nol, yang kemudian menyebabkan peningkatan total biaya operasional dan kekhawatiran akan jarak tempuh.

Dengan bus angkutan perkotaan yang menempuh jarak rata-rata 42,940 mil per tahun, empat kali lebih jauh dari mobil biasa, dan beroperasi pada rute dan jadwal tetap, variabilitas cuaca dingin dalam kinerja bus listrik menciptakan tantangan serius dalam memenuhi tuntutan transportasi.

Selain kerumitan dalam penjadwalan pengisian daya dan pengiriman kendaraan, tantangannya termasuk kesulitan dalam memilih ukuran baterai dan merencanakan infrastruktur pengisian daya. Semua faktor ini dapat berdampak buruk pada kelayakan ekonomi BEB dibandingkan dengan bus diesel.

Mengenai berkurangnya jangkauan operasional BEB dalam cuaca dingin, hal itu disebabkan oleh sejumlah elemen yang saling terkait.

Yang terpenting, sifat kimia sel baterai, yang sensitif terhadap suhu, menyebabkan berkurangnya kapasitas dan tingkat pengosongan daya. Untuk menjaga sel baterai pada suhu optimal, sistem manajemen termal baterai (BTMS) telah dikembangkan, tetapi sistem ini pun dapat boros energi tergantung pada kondisi pengoperasian.

Kemudian ada peningkatan beban energi dari sistem ventilasi, pemanas, dan pendingin udara (HVAC), yang secara signifikan berkontribusi terhadap berkurangnya jangkauan operasional.

Efektivitas sistem pengereman regeneratif, yang menangkap energi selama pengereman, terganggu dalam kondisi dingin karena berbagai faktor teknis dan lingkungan. Selain itu, perilaku pengemudi dan operator, yang dipengaruhi oleh kondisi cuaca buruk dan karakteristik rute, berdampak signifikan pada efisiensi energi BEB. 

Oleh karena itu, memahami semua faktor manusia dan mekanis ini secara mendetail sangat penting untuk mengembangkan strategi yang efektif guna mengurangi dampak buruk cuaca dingin terhadap BEB. Hal ini pada gilirannya akan mengurangi biaya operasional bagi operator armada dan memungkinkan produsen untuk meningkatkan desain kendaraan mereka demi performa yang lebih baik dalam cuaca dingin.

Beberapa penelitian telah mencoba mengukur dampak cuaca dingin terhadap kinerja BEB dengan mensimulasikan konsumsi energinya dan menyelidiki dampak suhu udara sekitar pada dunia nyata. 

Namun, masih terdapat kesenjangan yang signifikan dalam memahami bagaimana dampak tersebut dipengaruhi dalam skenario yang berbeda dan lebih kompleks, seperti saat kendaraan diam dan berjalan di rute pedesaan dan perkotaan, yang sangat penting untuk strategi operasi regional yang ditargetkan. 

Tidak hanya kontribusi pemanasan baterai, pengereman regeneratif, dan komponen utama lainnya terhadap kinerja energi belum dibahas secara memadai dalam penjadwalan rute yang kompleks, tetapi juga kurangnya studi dunia nyata yang mencakup jarak yang signifikan pada suhu beku. Lebih jauh lagi, informasi terbatas mengenai kelayakan BEB dalam cuaca dingin, dan panduan tidak memadai untuk strategi operasi cuaca dingin.

Jadi, para peneliti dari Universitas Cornell melakukan tugas menganalisis dampak cuaca dingin terhadap konsumsi dan regenerasi energi, dengan menguraikan BEB menggunakan data nyata selama dua tahun dari tujuh bus bertenaga baterai yang dioperasikan oleh TCAT. Lebih dari 40% perjalanan BEB ini terjadi di bawah suhu 12 derajat Celsius. 

Untuk mengukur dampaknya, tim mengembangkan model Zona Suhu Optimal (OTZ) untuk memprediksi konsumsi energi saat diam, mengemudi, dan regenerasi untuk setiap perjalanan, dengan asumsi suhu ideal.

Setelah mengidentifikasi faktor operasional yang bertanggung jawab atas peningkatan konsumsi, para peneliti juga menawarkan rekomendasi untuk meningkatkan fungsi bus.

Mengukur Dampak Cuaca Dingin terhadap Efisiensi Bus Listrik

Seperti yang kami jelaskan sebelumnya, studi Universitas Cornell menemukan bahwa baterai di bus listrik mengonsumsi hingga 48% lebih banyak energi dalam cuaca dingin, dengan suhu berkisar antara 25°F hingga 32°F. Baterai ini juga mengonsumsi hampir 27% lebih banyak energi dalam rentang suhu yang lebih luas, dari 10 hingga 50°F.

Peningkatan drastis dalam konsumsi energi ini, kata penulis senior Max Zhang, Profesor Teknik di Irving Porter Church di Cornell Engineering, tidak terduga, tetapi menambahkan bahwa "pelajaran apa pun adalah pelajaran yang baik. Ini membantu kita belajar sebagai masyarakat dan menjadi lebih baik."

Kuantifikasi peningkatan konsumsi energi armada percontohan didasarkan pada data dua tahun yang dikumpulkan dari TCAT, menjadikannya yang pertama menilai dan menganalisis kinerja bus listrik di timur laut AS.

Dengan cara ini, para peneliti TCAT dan Cornell saling berbagi wawasan dan belajar satu sama lain melalui data dan kolaborasi. Tim Zhang bertemu dengan pejabat TCAT berulang kali selama penelitian berlangsung.

Khususnya, kumpulan data dari TCAT mencakup jarak yang signifikan, dengan total jarak tempuh 225,837 kilometer di Tompkins County, New York, yang beroperasi dalam beragam kondisi, sehingga menyediakan kumpulan data yang lebih komprehensif daripada studi BEB sebelumnya.

4.7% dari jarak total ini dicatat dalam suhu sekitar rata-rata, yakni di bawah nol, sementara sekitar 50,000 mil atau lebih dari 80,000 kilometer dicatat dalam suhu dingin, yakni kisaran 0 °C hingga 12 °C.

Menurut Zhang, yang merupakan rekan rektor untuk keterlibatan publik:

“Kami diuntungkan karena TCAT menjadi pemimpin di wilayah ini, dan merupakan hak istimewa untuk memiliki akses ke data ini, sehingga kami dapat melihat kinerja secara langsung. Salah satu pelajaran yang kami peroleh adalah bahwa bus-bus ini harus dirancang untuk seluruh negeri, termasuk negara bagian dengan iklim yang lebih dingin. Kami juga menemukan bahwa bus-bus ini berbeda dari bus diesel konvensional, dengan perilaku yang berbeda, yang memerlukan strategi yang berbeda untuk memanfaatkannya.”

Para peneliti pertama-tama memodelkan bagaimana kendaraan akan berperforma pada suhu ideal untuk memperhitungkan faktor-faktor yang tidak hanya berkaitan dengan suhu, seperti variasi kondisi lalu lintas.

Untuk ini, mereka mengembangkan model dasar OTZ inovatif yang mensimulasikan kinerja BEB pada suhu optimal, sembari mempertahankan kondisi yang tidak sensitif terhadap suhu seperti kondisi saat operasi cuaca dingin sesungguhnya.

Kemudian mereka membandingkannya dengan kinerja aktual mereka di lebih dari 40 rute dan jadwal yang rumit. 

Para peneliti menemukan bahwa pemanasan sendiri baterai menyumbang setengah dari peningkatan penggunaan energi dalam cuaca dingin. Baterai EV bekerja paling baik pada suhu sekitar 75°F, jadi semakin dingin suhu saat dinyalakan, semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk memanaskannya.

Pemanasan kabin bus adalah alasan utama lainnya. Pemberhentian yang sering, terutama di rute perkotaan, mengharuskan pintu dibuka dan ditutup setiap beberapa menit, dan itu berarti baterai harus bekerja lebih keras untuk memanaskan kabin.

“Dengan kendaraan yang sepenuhnya bertenaga listrik, baterai adalah satu-satunya sumber energi yang ada. Segala sesuatunya harus berasal dari baterai.”

– Zhang, yang juga merupakan seorang dosen senior di Cornell Atkinson Center for Sustainability

Pengereman regeneratif juga ditemukan kurang efisien pada suhu rendah oleh para peneliti. mekanisme pemulihan energi memperlambat kendaraan yang bergerak dengan mengubah energi kinetiknya menjadi energi listrik yang dapat digunakan segera atau disimpan untuk penggunaan di masa mendatang.

Mekanisme ini ditemukan di sebagian besar kendaraan hibrida dan kendaraan listrik. Tidak seperti sistem pengereman konvensional, di mana kendaraan melambat karena gesekan antara bantalan rem dan rotor, yang mengakibatkan hilangnya hampir semua energi kinetik yang mendorong kendaraan maju, pengereman regeneratif menangkap kembali lebih dari 70% energi.

Kini, sistem ini menjadi kurang efisien dalam cuaca dingin, kemungkinan karena baterai kesulitan mempertahankan suhu yang merata di seluruh selnya. Baterai bus listrik, bagaimanapun, berukuran sekitar delapan kali lebih besar dari baterai EV standar, untuk mengakomodasi rute yang lebih jauh dan kapasitas penumpang yang lebih besar.

Sekarang, pertanyaannya adalah, apa yang bisa dilakukan untuk meningkatkan kinerja bus listrik baterai di cuaca dingin? Untuk itu, para peneliti merekomendasikan untuk menyimpan bus di dalam ruangan saat tidak digunakan guna meningkatkan kinerja baterai.Selain menjaga suhu sekitar tetap hangat selama periode mesin tidak menyala dalam waktu lama, strategi jangka pendek lain yang disarankan bagi operator meliputi pengisian daya baterai saat masih hangat, memasang penutup samping untuk mengurangi konveksi udara ke dalam kabin, dan membatasi durasi pembukaan pintu saat berhenti.

Bagi produsen, para peneliti merekomendasikan desain yang dioptimalkan untuk sistem pemanas baterai dan HVAC. Studi ini juga dapat membantu para pembuat kebijakan membuat pedoman insentif, mengevaluasi kelayakan, dan menetapkan prioritas rute transportasi umum berlistrik.

Dalam skala yang lebih besar, mahasiswa doktoral Jintao Gu, penulis studi pertama, menyatakan bahwa penelitian ini menyoroti perlunya penilaian dan penyesuaian yang lebih besar dalam infrastruktur untuk mendukung bus listrik.

“Anda harus mencoba mengoptimalkan jadwal semua bus dan mempertimbangkan kemampuan infrastruktur Anda – berapa banyak stasiun pengisian daya yang Anda miliki, dan apakah Anda memiliki garasi sendiri. Anda harus melatih pengemudi, petugas operator, dan petugas layanan. Saya pikir dari perspektif operasional dan infrastruktur, ada banyak pesan di sini untuk perencanaan sistem angkutan masa depan.”

– Saya

Rute pedesaan dan perkotaan Ithaca, bersama dengan medan perbukitannya, memungkinkan para peneliti memperoleh lebih banyak wawasan tentang kinerja bus.

Hal ini membantu mereka menemukan bahwa bus listrik menunjukkan peningkatan yang lebih kecil dalam penggunaan energi pada rute pedesaan dibandingkan dengan rute perkotaan pada cuaca dingin. Menurutnya, informasi tersebut dapat membantu perencana armada membuat keputusan strategis yang tepat saat menetapkan rute untuk bus listrik.

Berinvestasi dalam Tren Elektrifikasi

REV Group kemungkinan besar akan memperoleh manfaat paling besar dari tren yang berkembang dalam mengubah kendaraan berbahan bakar tradisional menjadi kendaraan listrik. adalah perancang dan produsen kendaraan khusus dan rekreasi dan terutama melayani pasar Amerika Utara dengan produk-produk berikut:

• Peralatan peralatan pemadam kebakaran di bawah KME, E-ONE, Ferrara, dan Spartan ER
• Ambulans dengan merek Leader, Horton, Road Rescue, AEV, dan Wheeled Coach
• Truk terminal dengan merek Laymor dan Capacity
• Kendaraan rekreasi melalui American Coach, Lance Camper, Holiday Rambler, Renegade RV, Fleetwood RV, dan Midwest Automotive Designs

Grup REV (REVG ) 

Pada tahun 2021, REV Fire Group memperkenalkan truk pemadam kebakaran bertenaga listrik yang disebut Vector, yang dilengkapi dengan baterai berkapasitas 316 kWh untuk kendaraan bermotor. Selain itu, REV Ambulance Group mengumumkan ambulans bertenaga listrik pertama di AS, yang menawarkan kapasitas baterai hingga 105 kWh. Sementara itu, anak perusahaan REB Group, Capacity Trucks, telah memproduksi sel bahan bakar hidrogen dan truk terminal bertenaga baterai yang menggunakan baterai Lithium-Ion (NMC).

Perusahaan ini juga terlibat dalam bisnis manufaktur bus tetapi memutuskan untuk keluar dari pasar tahun lalu dengan menjual merek bus sekolah Collins ke Forest River pada 1Q24 seharga $303 juta dan divisi bus transit El Dorado National (ENC) ke Rivaz pada 4Q25 seharga $52 juta sebagai bagian dari inisiatifnya untuk menyederhanakan operasi dan meningkatkan profitabilitas.

Terkait kinerja pasar REV Group, perusahaan dengan kapitalisasi pasar $1.9 miliar ini tengah menikmati tren kenaikan yang kuat. Saat berita ini ditulis, saham REVG diperdagangkan pada harga $37.49, naik 17.63% tahun ini sejauh ini. Harga saham diperdagangkan di sekitar titik tertinggi sepanjang masa (ATH) sebesar $38.50, yang dicapai hanya beberapa minggu lalu.

Perusahaan ini memiliki EPS (TTM) sebesar 1.76, P/E (TTM) sebesar 21.26, dan ROE (TTM) sebesar 20.13% serta menawarkan hasil dividen sebesar 0.64%.

Terkait keuangan perusahaan, REV Group melaporkan penjualan bersih sebesar $525.1 juta, laba bersih sebesar $18.2 juta atau $0.35 per saham dilusian, dan rekor EBITDA yang disesuaikan sebesar $36.8 juta untuk kuartal pertama tahun 2025. Belanja modal juga menurun secara substansial dari $10.5 juta pada 1Q24 menjadi $4.9 juta pada 1Q25.

Rekor ini dimulai pada tahun 2025, kata CEO Mark Skonieczny, menunjukkan "kekuatan pelaksanaan operasional dan pendekatan disiplin kami. Performa ini memperkuat keyakinan kami pada momentum yang kami bangun dan memposisikan kami dengan baik untuk tahun mendatang."

Dengan memanfaatkan posisi keuangannya yang kuat, perusahaan tersebut memulai kembali pembelian kembali saham, yang menurut Skonieczny, “kami pandang sebagai penggunaan modal yang menarik pada valuasi saat ini.”

Pada Q1 tahun 2025, REV Group membeli kembali sekitar 0.6 juta saham biasa senilai $19.2 juta dengan harga pembelian rata-rata $33.09 per saham. Hingga 31 Januari 2025, perusahaan melaporkan modal kerja perdagangan sebesar $290.2 juta, utang bersih sebesar $108.4 juta, dan uang tunai sebesar $31.6 juta.

Berita dan Perkembangan Saham REV Group (REVG) Terbaru

Kesimpulan: Mengatasi Hambatan Iklim Dingin dalam Angkutan Umum Kendaraan Listrik

Seiring dengan transisi dunia ke kendaraan listrik, bus listrik bertenaga baterai menawarkan jalur yang menjanjikan menuju tercapainya transportasi massal yang berkelanjutan. Namun, kinerjanya di iklim yang lebih dingin menghadirkan tantangan kritis yang menghambat adopsi yang lebih luas.

Mengatasi tantangan ini sangat penting untuk mendekarbonisasi sektor transportasi, yang memerlukan pemahaman tentang kompleksitas penggunaan energi, kondisi operasional, dan dampak iklim. Penelitian komprehensif terbaru dari Cornell memberikan wawasan yang sangat dibutuhkan tentang faktor-faktor ini, membantu operator, produsen, dan pembuat kebijakan menavigasi janji dan jebakan elektrifikasi dengan pemahaman yang lebih baik dan lebih terinformasi, sehingga membuka jalan bagi transisi yang lebih lancar dan lebih tangguh menuju sistem transportasi umum yang lebih bersih.

Klik di sini untuk daftar saham EV untuk berinvestasi

Studi yang dirujuk:

^{1. Gu, J., Liao, Q., & Zhang, KM (2025). Menilai dampak cuaca dingin pada bus listrik bertenaga baterai. Penelitian Transportasi Bagian D: Transportasi dan Lingkungan, 127, 104809. https://doi.org/10.1016/j.trd.2025.104809}