Studi Baru Mengungkap Tantangan Tersembunyi dalam Elektrifikasi Transportasi Umum

Kami manusia sebenarnya tidak begitu menyukai cuaca dingin. Lagipula, aliran darah kami menurun, kehilangan panas meningkat, dan kami mengalami penurunan ketangkasan manual.

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

Sebuah studi baru¹ menemukan bahwa total energi yang dikonsumsi dan diregenerasi oleh bus listrik meningkat rata-rata 48% ketika suhu berada dalam rentang -4 °C hingga 0 °C dibandingkan dengan Zona Suhu Optimal (OTZ). Sementara itu, peningkatan rata-rata dalam rentang -12 °C hingga 10 °C adalah 28,6%.

Mengapa Elektrifikasi Mengubah Transit dan Energi di Seluruh Dunia

Bus listrik merupakan bagian dari tren elektrifikasi, yang dengan cepat membentuk lanskap energi global. Ini menandai pergeseran menuju kendaraan listrik dan solusi penyimpanan energi, menggantikan penggunaan bahan bakar fosil. Penggantian ini lebih efisien, mengurangi permintaan energi, dan mendekarbonisasi sektor listrik serta 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 lebih tangguh di seluruh dunia.

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

Kendaraan ringan (LDV) seperti mobil dan van menyumbang sebagian besar penjualan EV ini. Menurut laporan International Energy Agency (IEA), sementara bus listrik dan LDV listrik memiliki pangsa stok yang hampir sama pada 2024, pangsa penjualan yang pertama tumbuh lebih lambat.

Pangsa tersebut diproyeksikan akan mencapai kurang dari 20% secara global pada akhir dekade ini dalam Skema Kebijakan yang Dinyatakan (STEPS), yang memberikan evaluasi sektor per sektor atas kebijakan yang diterapkan untuk mencapai tujuan energi yang ditetapkan. Akibatnya, bus listrik diperkirakan akan menyumbang sedikit lebih dari 10% stok bus global pada 2030.

Namun, pasar bus listrik global diproyeksikan tumbuh dari $17 miliar pada 2024 menjadi $37,5 miliar pada 2030, dengan tingkat pertumbuhan tahunan majemuk (CAGR) sebesar 14,2%.

Sejalan dengan tren ini, Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT), operator transportasi publik di Ithaca, New York, memperoleh dana untuk mendapatkan tujuh bus listrik penuh untuk percobaan, namun pengalaman tersebut tidak sebaik yang diharapkan. Bus-bus tersebut sebenarnya kesulitan di medan berbukit daerah itu dan tidak dapat diandalkan dengan jangkauan berkurang dalam cuaca dingin. Oleh karena itu, TCAT bekerja sama dengan peneliti Cornell untuk mendapatkan wawasan dari program percontohan mereka.

Peneliti Cornell mengambil tugas ini dan secara 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 Kesulitan dalam Cuaca Dingin: Tantangan Utama

Sementara bus listrik berbaterai (BEB) telah menunjukkan potensi besar dalam mengurangi emisi GRK dan diharapkan memainkan peran kunci dalam mengubah transportasi publik menuju alternatif energi bersih, mereka menghadapi tantangan yang membatasi penerapan secara luas.

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

Masalahnya, seperti EV lain yang dilengkapi paket baterai bertegangan tinggi, bus listrik berbaterai juga mengalami penurunan signifikan dalam efisiensi energi ketika beroperasi di bawah suhu optimal. Hal ini terutama berlaku pada kondisi di bawah nol derajat, yang kemudian menyebabkan peningkatan biaya operasional total dan kecemasan tentang jangkauan.

Dengan bus transit perkotaan rata-rata menempuh 42.940 mil per tahun, yang empat kali lebih banyak daripada mobil biasa, dan beroperasi pada rute serta jadwal tetap, variabilitas cuaca dingin dalam kinerja bus listrik menciptakan tantangan serius dalam memenuhi permintaan transportasi.

Selain komplikasi dalam penjadwalan pengisian daya dan pengiriman kendaraan, tantangan mencakup kesulitan dalam memilih ukuran baterai dan merencanakan infrastruktur pengisian. Semua faktor ini dapat berdampak negatif pada kelayakan ekonomi BEB dibandingkan dengan bus diesel.

Ketika membahas penurunan jangkauan operasional BEB dalam cuaca dingin, hal itu disebabkan oleh sejumlah elemen yang saling terkait.

Yang paling penting, sifat kimia sel baterai, yang sensitif terhadap suhu, menyebabkan kapasitas berkurang dan tingkat pengosongan lebih rendah. Untuk menjaga sel baterai pada suhu optimal, sistem manajemen termal baterai (BTMS) telah dikembangkan, namun bahkan sistem ini dapat memakan banyak energi tergantung pada kondisi operasional.

Kemudian ada peningkatan beban energi dari sistem ventilasi, pemanasan, dan pendingin udara (HVAC), yang secara signifikan berkontribusi pada penurunan jangkauan operasional.

Efektivitas sistem pengereman regeneratif, yang menangkap energi saat 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, secara signifikan memengaruhi efisiensi energi BEB. 

Jadi, memahami semua faktor manusia dan mekanis ini secara detail sangat penting untuk mengembangkan strategi efektif guna mengurangi dampak negatif cuaca dingin pada BEB. Hal ini pada gilirannya mengurangi biaya operasional bagi operator armada dan memungkinkan produsen meningkatkan desain kendaraan untuk kinerja yang lebih baik dalam cuaca dingin.

Beberapa studi telah mencoba mengukur dampak cuaca dingin pada kinerja BEB dengan mensimulasikan konsumsi energi mereka dan menyelidiki dampak suhu udara sekitar di dunia nyata. 

Namun, masih terdapat kesenjangan signifikan dalam memahami bagaimana dampak tersebut dipengaruhi dalam skenario yang berbeda dan lebih kompleks, seperti keadaan menganggur dan mengemudi pada rute pedesaan dan perkotaan, yang penting untuk strategi operasi regional yang terarah. 

Tidak hanya kontribusi pemanasan baterai, pengereman regeneratif, dan komponen kunci lainnya terhadap kinerja energi yang belum dibahas secara memadai dalam penjadwalan rute yang kompleks, tetapi juga terdapat kekurangan studi dunia nyata yang mencakup jarak signifikan pada suhu beku. Selain itu, informasi tentang kelayakan BEB dalam cuaca dingin terbatas, dan panduan untuk strategi operasi dalam cuaca dingin tidak memadai.

Jadi, peneliti dari Universitas Cornell mengambil tugas menganalisis dampak cuaca dingin pada konsumsi energi dan regenerasi, dengan memecah BEB menggunakan data nyata selama dua tahun dari tujuh bus listrik berbaterai yang dioperasikan oleh TCAT. Lebih dari 40% perjalanan BEB ini terjadi di bawah 12 derajat Celsius. 

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

Setelah mengidentifikasi faktor operasional yang menyebabkan peningkatan konsumsi, para peneliti juga memberikan rekomendasi untuk meningkatkan kinerja bus.

Mengukur Dampak Cuaca Dingin pada Efisiensi Bus Listrik

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

Peningkatan drastis dalam konsumsi energi ini, kata penulis senior Max Zhang, Profesor Irving Porter Church di Fakultas Teknik Cornell, tidak terduga, namun ia menambahkan bahwa “setiap pelajaran adalah pelajaran yang baik. Ini membantu kita belajar sebagai masyarakat dan menjadi lebih baik.”

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

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

Secara khusus, dataset dari TCAT mencakup jarak signifikan, dengan total jarak tempuh 225.837 kilometer di Kabupaten Tompkins, New York, beroperasi dalam berbagai kondisi, sehingga menyediakan dataset yang lebih komprehensif dibandingkan studi BEB sebelumnya.

4,7% dari total jarak ini tercatat pada suhu rata-rata lingkungan, yaitu di bawah nol, sementara sekitar 50.000 mil atau lebih dari 80.000 kilometer tercatat pada suhu dingin, yaitu rentang 0 °C hingga 12 °C.

Menurut Zhang, yang merupakan fellow provost untuk keterlibatan publik:

“Kami mendapat manfaat dari TCAT yang menjadi pemimpin di wilayah ini, dan merupakan kehormatan nyata memiliki akses ke data ini, sehingga kami dapat melihat kinerja secara real-time. Salah satu pelajaran yang kami dapatkan adalah bahwa bus ini harus dirancang untuk seluruh negara, termasuk negara bagian dengan iklim lebih dingin. Kami juga menemukan bahwa mereka berbeda dari bus diesel konvensional, dengan perilaku yang berbeda, yang memerlukan strategi yang berbeda untuk memanfaatkannya.”

Para peneliti pertama kali memodelkan bagaimana kendaraan akan beroperasi pada suhu ideal untuk memperhitungkan faktor-faktor yang tidak terkait suhu saja, seperti variasi kondisi lalu lintas.

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

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

Para peneliti menemukan bahwa pemanasan mandiri baterai menyumbang setengah dari peningkatan penggunaan energi dalam cuaca dingin. Baterai EV beroperasi paling baik pada sekitar 75 °F, sehingga semakin dingin saat start-up, semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk menghangatkannya.

Pemanasan kabin bus adalah alasan utama lainnya. Berhenti yang sering, terutama pada rute perkotaan, melibatkan pembukaan dan penutupan pintu setiap beberapa menit, yang berarti baterai harus bekerja lebih keras untuk memanaskan kabin.

“Dengan kendaraan listrik sepenuhnya, baterai adalah satu-satunya sumber energi di dalam kendaraan. Semua harus berasal darinya.”

– Zhang, yang juga merupakan senior faculty fellow di Cornell Atkinson Center for Sustainability

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

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

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

Sekarang, pertanyaannya adalah, apa yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kinerja bus listrik berbaterai dalam cuaca dingin? Untuk ini, peneliti merekomendasikan menyimpan bus di dalam ruangan ketika tidak digunakan untuk meningkatkan kinerja baterai. Selain menjaga suhu lingkungan lebih hangat selama periode menganggur yang panjang, strategi jangka pendek lain yang direkomendasikan untuk operator meliputi mengisi baterai saat masih hangat, memasang penutup samping untuk mengurangi konveksi udara ke kabin, dan membatasi durasi pembukaan pintu di halte.

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

Pada skala yang lebih besar, mahasiswa doktoral Jintao Gu, penulis utama studi ini, menyatakan bahwa penelitian ini menyoroti kebutuhan akan 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 yang Anda miliki, dan apakah Anda memiliki garasi sendiri. Anda harus melatih pengemudi, dispatcher, dan pekerja layanan. Saya pikir dari perspektif operasional dan infrastruktur, ada banyak pesan di sini untuk perencanaan sistem transit masa depan.”

– Gu

Rute pedesaan dan perkotaan di Ithaca, bersama dengan medan berbukitnya, memungkinkan peneliti memperoleh wawasan jauh lebih banyak tentang kinerja bus.

Hal ini membantu mereka menemukan bahwa bus listrik menunjukkan peningkatan pemanfaatan energi yang lebih kecil pada rute pedesaan dibandingkan dengan rute perkotaan dalam cuaca dingin. Menurutnya, informasi semacam ini dapat membantu perencana armada membuat keputusan strategis yang terinformasi saat menugaskan rute ke bus listrik.

Berinvestasi dalam Tren Elektrifikasi

REV Group kemungkinan akan menjadi yang paling diuntungkan dari tren pertumbuhan konversi kendaraan berbahan bakar tradisional menjadi kendaraan listrik. Ini adalah perancang dan produsen kendaraan khusus dan rekreasi serta terutama melayani pasar Amerika Utara dengan produk-produk berikut:

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

REV Group  

Pada 2021, REV Fire Group memperkenalkan truk pemadam kebakaran listrik penuh yang disebut Vector, dengan baterai grade otomotif 316 kWh. Selain itu, REV Ambulance Group mengumumkan ambulans listrik penuh pertama di AS, menawarkan kapasitas baterai hingga 105 kWh. Anak perusahaan REB Group, Capacity Trucks, di sisi lain, telah memproduksi sel bahan bakar hidrogen dan truk terminal listrik berbaterai menggunakan baterai Lithium-Ion (NMC).

Perusahaan ini juga terlibat dalam bisnis pembuatan bus tetapi memutuskan 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.

Mengenai kinerja pasar REV Group, perusahaan dengan kapitalisasi pasar $1,9 miliar ini telah menikmati tren naik yang kuat. Pada saat penulisan, saham REVG diperdagangkan pada $37,49, naik 17,63% tahun ini sejauh ini. Harga saham diperdagangkan di sekitar rekor tertinggi sepanjang masa (ATH) $38,50, yang tercapai beberapa minggu lalu.

Perusahaan ini memiliki EPS (TTM) sebesar 1,76, P/E (TTM) sebesar 21,26, dan ROE (TTM) sebesar 20,13% sambil menawarkan dividen yield sebesar 0,64%.

Mengenai keuangan perusahaan, REV Group melaporkan penjualan bersih $525,1 juta, laba bersih $18,2 juta atau $0,35 per saham terdilusi, dan EBITDA yang disesuaikan tercatat $36,8 juta untuk kuartal pertama 2025. Pengeluaran modal juga turun secara signifikan dari $10,5 juta pada 1Q24 menjadi $4,9 juta pada 1Q25.

Catatan ini dimulai pada 2025, kata CEO Mark Skonieczny, menunjukkan “kekuatan eksekusi operasional kami dan pendekatan disiplin. Kinerja ini memperkuat kepercayaan kami pada momentum yang kami bangun dan menempatkan kami dengan baik untuk tahun yang akan datang.”

Dengan posisi keuangan yang kuat, perusahaan memulai kembali pembelian kembali saham, yang kata Skonieczny, “kami melihatnya sebagai penggunaan modal yang menarik pada penilaian saat ini.”

Pada Q1 2025, REV Group membeli kembali sekitar 0,6 juta saham biasa senilai $19,2 juta dengan harga rata-rata $33,09 per saham. Pada 31 Jan 2025, perusahaan melaporkan $290,2 juta dalam modal kerja perdagangan, $108,4 juta dalam utang bersih, dan $31,6 juta dalam kas yang tersedia.

Berita dan Perkembangan Saham REV Group (REVG) Terbaru

Kesimpulan: Mengatasi Hambatan Iklim Dingin dalam Transportasi Umum EV

Seiring dunia beralih ke kendaraan listrik, bus listrik berbaterai menawarkan jalur menjanjikan untuk mencapai transportasi massal yang berkelanjutan. Namun, kinerjanya di iklim yang lebih dingin menghadirkan tantangan kritis yang menghambat adopsi yang lebih luas.

Mengatasi tantangan ini 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 mulus dan lebih tangguh menuju sistem transportasi publik yang lebih bersih.

Klik di sini untuk daftar saham EV yang dapat diinvestasikan

Studi yang Dirujuk:

^{1. Gu, J., Liao, Q., & Zhang, K. M. (2025). Menilai dampak cuaca dingin pada bus transit listrik berbaterai. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 127, 104809. https://doi.org/10.1016/j.trd.2025.104809}