L'électrification des chariots élévateurs ne montre aucun signe de ralentissement, des incitations étant mises en place pour encourager une décarbonisation encore plus rapide des véhicules tout-terrain.
L'électrification des véhicules tout-terrain progresse rapidement, notamment en ce qui concerne les engins compacts tels que les chariots élévateurs. Alors que l'industrie de la logistique continue de croître et exige davantage de solutions de manutention, les chariots élévateurs sont idéalement placés pour l'électrification et ouvrent la voie, le secteur des chariots élévateurs étant électrifié depuis des décennies. La grande histoire avec chariots élévateurs électrifiés est le passage du plomb à l'acide batteries au lithium-ion (Li-ion). Nos recherches prévoient que près de 250,000 330,000 des 2029 156,000 chariots élévateurs qui devraient être vendus aux États-Unis en XNUMX seront électriques à batterie, dont XNUMX XNUMX seront alimentés par des batteries lithium-ion.
Projection des ventes de chariots élévateurs aux États-Unis par type de groupe motopropulseur (Source : Hayfield et Zhang, 2021)
Les chariots élévateurs ouvrent la voie à l'électrification des véhicules tout-terrain
L'électrification de gros équipements hors route nécessite de très grosses batteries ou des systèmes électriques à pile à combustible; de plus, installer et fournir une infrastructure adéquate et pratique pour recharger et faire le plein des véhicules utilisés sur le terrain est un défi. En revanche, les machines compactes à usage intérieur (comme les chariots élévateurs), qui n'ont pas les problèmes liés à l'autonomie et à l'infrastructure de recharge, se sont avérées les plus populaires pour une électrification précoce.
Les chariots élévateurs tirent un certain nombre d'autres avantages de l'électrification, notamment une faible pollution sonore, zéro émission, de faibles coûts de fonctionnement et zéro entretien. Les innovations développées à partir de l'électrification précoce des véhicules plus petits permettent désormais d'électrifier de plus gros équipements, et nous avons constaté une augmentation de l'utilisation de chariots élévateurs électrifiés plus grands parmi eux. D'après le diagramme ci-dessous, il est clair que le développement des chariots élévateurs lourds est à la traîne par rapport au marché beaucoup plus mature des machines légères électrifiées, mais commence à rattraper son retard.
Aperçu de l'état de la technologie des équipements tout-terrain électriques à batterie (CARB, 2022)
L'électrification des chariots élévateurs américains ne montre aucun signe de ralentissement
Nos recherches indiquent que le marché américain des chariots élévateurs est actuellement divisé à 70/30 entre les équipements électriques à batterie et les équipements diesel, l'adoption de véhicules électriques à batterie augmentant continuellement. Plusieurs fournisseurs de batteries Li-ion pour chariots élévateurs en Amérique du Nord prévoient que les ventes annuelles passeront d'environ 30 millions de dollars aujourd'hui à entre 60 et 80 millions de dollars au cours des trois prochaines années (Hayfield et Zhang, 2021). La législation environnementale locale et nationale devrait entraîner le remplacement des modèles diesel par des chariots élévateurs électriques à batterie, la Californie étant la plus avancée à cet égard. L'État a des réglementations exigeant l'électrification des chariots élévateurs et le California Air Resources Board (CARB) rédige une législation qui « éliminera la vente de gros chariots élévateurs à allumage par étincelle (LSI) [de] jusqu'à 12,000 2026 livres incluses à partir de 2022 » ( Jiménez, XNUMX).
Nous prévoyons des ventes annuelles totales de plus de 330,000 2029 chariots élévateurs aux États-Unis d'ici 250,000, dont près de 88,000 156,000 seront électriques à batterie (10,000 2022 plomb-acide et XNUMX XNUMX Li-ion), et un peu plus de XNUMX XNUMX devraient être alimentés par des piles à hydrogène ( CALSTART & CARB, XNUMX).
Les chariots élévateurs électrifiés présentent d'énormes avantages
Les équipements tout-terrain à zéro émission présentent des avantages inhérents tels que des coûts de maintenance considérablement réduits, des coûts de carburant réduits et moins de pannes, en particulier lorsqu'ils sont équipés de batteries Li-ion. Les équipements électriques à batterie comptent environ 20 pièces dans la transmission, contre plus de 2,000 2018 pièces pour les moteurs à combustion interne (Raftery, 2021), et des rapports montrent que les dépenses de réparation et d'entretien des équipements électriques à batterie sont souvent presque deux fois moins chères que les autres. modèles ICE correspondants (Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, XNUMX). Cet écart se creusera considérablement à mesure que les équipements passeront à la production de masse, faisant baisser le prix de détail des machines électriques à batterie.
Les chariots élévateurs sont idéaux pour l'électrification car ils sont petits et faciles à charger, et leur utilisation dans des environnements clos tels que les usines et les entrepôts réduit la pollution sonore et améliore la qualité de l'air.
La technologie Li-ion fait un bond en avant pour stimuler le marché des chariots élévateurs électrifiés
Le secteur des chariots élévateurs est électrifié depuis des décennies et voit maintenant un changement clair de la technologie plomb-acide vers les batteries Li-ion. Le déploiement dans des environnements clos a vu la technologie plomb-acide largement adoptée au départ et la technologie est maintenant bien éprouvée. Cependant, les batteries Li-ion constituent une avancée technologique car elles ne nécessitent aucun entretien, sont plus efficaces et offrent une durée de vie plus longue. De plus, la chimie des batteries Li-ion leur permet d'accepter un taux de courant plus élevé, ce qui signifie que les batteries Li-ion se chargent plus rapidement.
Les batteries Li-ion sont actuellement proposées avec une prime de prix importante, en particulier sur le marché nord-américain, par rapport aux batteries au plomb. Le prix des batteries au lithium pour chariots élévateurs en Amérique du Nord est généralement deux à trois fois plus élevé qu'en Chine, et l'Amérique du Nord a également des mesures plus strictes en matière de structure de batterie et de protection de la sécurité. Cependant, cela commence à changer. Les cellules au plomb représentent actuellement environ 80 % de l'ensemble du marché des chariots élévateurs électrifiés - un chiffre qui, selon nous, tombera à 30 % d'ici 2030, les batteries Li-ion représentant les 70 % restants (CALSTART & CARB, 2022).
Les incitations accéléreront le passage des États-Unis aux chariots élévateurs électrifiés
En raison du fort potentiel d'augmentation de l'électrification dans le segment des chariots élévateurs, les gouvernements régionaux et nationaux mettent en place des incitations pour accélérer l'adoption de véhicules tout-terrain à zéro carbone. Aux États-Unis, par exemple, l'inclusion récente d'équipements tout-terrain dans le décret exécutif N-2021-79 du gouverneur de Californie Gavin Newsom fixe une date limite de 20 pour que toutes les ventes d'équipements tout-terrain en Californie passent entièrement au zéro émission. des modèles. Cette législation étatique révolutionnaire devrait avoir un effet d'entraînement sur les ventes et l'utilisation des chariots élévateurs électrifiés en Amérique du Nord.
Un financement est fourni dans un certain nombre de domaines différents pour encourager une plus grande utilisation de véhicules à émission zéro, y compris les machines tout-terrain. Le projet d'incitation aux bons d'achat d'équipements tout-terrain propres (CORE) de Californie, qui couvre les gros chariots élévateurs parmi un certain nombre d'autres types de véhicules et d'équipements, vise à encourager les entreprises de l'État à acheter ou à louer des équipements tout-terrain à zéro émission. Le programme de bons de 273 millions de dollars offre une remise sur le prix de vente ou de location d'équipements tout-terrain à zéro émission, sans exigence de mise au rebut. Des financements supplémentaires sont disponibles dans le cadre du programme pour les infrastructures de recharge et de ravitaillement en carburant, ainsi que pour les équipements déployés dans les communautés défavorisées, où les niveaux d'émissions ont tendance à être plus élevés.
Diverses incitations et législations, notamment l'Inflation Reduction Act de 2022, le National Blueprint for Transportation Decarbonization et le Volkswagen Environmental Mitigation Trust, qui accorde des subventions, motivent également l'adoption de chariots élévateurs à fourche et d'équipements de manutention zéro émission dans les années à venir mettre au rebut des équipements routiers et hors route polluants pour acheter des modèles zéro émission. Les incitations sont essentielles pour aider à compenser le coût relativement élevé des achats initiaux d'équipements tout-terrain, et les gouvernements soucieux de la décarbonation trouveront probablement que fournir un soutien financier pour les premières étapes de l'adoption de véhicules et d'équipements à zéro émission est la meilleure voie à suivre.
La demande de chariots élévateurs augmente à mesure que la décarbonisation s'accélère
Alors que l'essor des ventes en ligne se poursuit, le commerce électronique atteignant un record de 15.7 % des ventes au détail totales en 2020 (Monteiro, 2022), le secteur de l'entreposage devrait connaître une croissance significative. Cela continuera de stimuler la demande de chariots élévateurs électriques à batterie (avec équipage et automatisés) en Amérique du Nord.
Le petit chariot élévateur agile a ouvert la voie en matière de technologie de batterie dans le domaine du tout-terrain, et la technologie zéro émission pour de nombreux véhicules plus légers similaires est maintenant relativement mature. Les entreprises choisissent de passer des batteries au plomb aux batteries au lithium-ion pour profiter d'une meilleure densité de puissance, d'une charge plus rapide et de coûts de maintenance réduits.
Cependant, le problème n'est pas simplement l'électrification; c'est aussi la décarbonation et, dans certains cas précis, l'électrification peut ne pas être la meilleure réponse pour les chariots élévateurs zéro carbone. Alors que la majeure partie des ventes de chariots élévateurs d'ici la fin de la décennie devrait être alimentée au Li-ion, nos recherches indiquent que d'ici 2029, plus de 10,000 330,000 des plus de XNUMX XNUMX chariots élévateurs qui devraient être vendus aux États-Unis seront alimentés par de l'hydrogène. cellules. Les solutions électriques pures ne sont pas toujours viables en termes de densité de puissance ou d'autonomie pour les véhicules tout-terrain qui nécessitent de longs cycles de service ou qui n'ont pas accès à une charge à haute puissance ; l'utilisation de véhicules à pile à combustible à hydrogène peut atténuer ces problèmes. Cependant, dans la plupart des cas, les piles à combustible restent d'un coût prohibitif en raison de leur besoin d'infrastructures de génération, de stockage et de ravitaillement en hydrogène.
Plus d'incitations sont susceptibles d'être vues à l'avenir pour l'adoption de technologies à zéro émission telles que les chariots élévateurs, le coût des machines alimentées par batterie continuant de baisser à mesure qu'elles deviennent plus sûres, plus compactes, plus rapides à charger et plus performantes. Au fur et à mesure que les coûts baissent et que les performances augmentent, il y aura des avantages significatifs pour les entreprises à continuer à faire le changement, sans parler des considérations environnementales positives considérables.
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À propos de l’auteur
Jacob Whitson est responsable du programme CORE chez CALSTART, l'organisation nationale américaine à but non lucratif pour le transport propre.
