sou · H1B384 · 2013-12-16 00:00:00 — I den övre gränsen antas att erforderliga åtgärder sätts in för att nå fördubblingsmålet till 2030. Genom kraftfulla åtgärder för att nå fördubblingsmålet bedöms trafikarbetet med personbil kunna minska till 2020, till till 2050 jämfört med referensscenariot. Sammantaget väntas dessa scenarier leda till en ökning av resandet med kollektiva färdsätt med mellan 3–34 pro- cent till 2020, 7–till 2030 och 17–till 2050 jämfört med resandet i referensscenariot. En stor del av osäker- heten i intervallet baseras på den politiska viljan och kostnaderna för att förverkliga fördubblingsprojektet. Det bör påtalas att den bedömning som utredningen gör här är mer försiktig än det mål som fördubblingsprojektet har om att fördubbla resandet i kollektiv- trafik . Överflyttning av godstransporter från väg till järnväg och sjöfart Intervallet för den bedömda teknisk-ekonomiska potentialen för överflyttning av godstransporter från väg till järnväg och sjöfart bygger på utredningens förslag om en successiv höjning av skatten på diesel med . Dessa åtgärder bedöms kunna höja kostnaden för vägtransporter med per fordonskilometer vilket med en priselasticitet på mellan -0,1 och -0,2 motsvarar en procen- tuell minskning av trafikarbetet på väg med mellan 0,73–1,46 pro- cent. En del av denna minskning skapar överflyttning till järnväg Infrastrukturåtgärder och byte av trafikslag och sjöfart, en del försvinner. I litteraturen antas oftast att den totala efterfrågan är statisk vilket innebär att kostnadsförändringar enbart leder till överflyttning. står sjöfarten inför ökade kost- nader till följd av höjda miljökrav. Detta talar mot en betydande överflyttning från vägtrafik till sjöfart. Utredningens potentialbedömning är därför att huvuddelen av ovanstående transporter flyttas till järnväg vilket motsvarar en ökning av transportarbetet på järnväg med mellan 1–till 2020. Observera att denna överflyttning förutsätter att nödvändiga kapacitetsökningar av järnvägsnätet genomförs. På är potentialen för överflyttning större, en försiktig bedömning är att trafikarbetet på väg kan minska med till 2030 och upp mot till 2050 jämfört med referensscenariot. Om fullständig överflyttning sker till järnväg motsvarar detta en ökning av transportarbetet i järnvägsnätet 2030 och 14 pro- cent 2050 jämfört med referensscenariot. Med mer kraftfulla styrmedel och satsningar för att öka kon- kurrenskraften hos konkurrerande trafikslag är givetvis en större överflyttning möjlig. För att nå målet i om en minsk- ning av godstransporter på väg till 2030 krävs med ovan angivna elasticiteter att kostnaden per fordonskilometer för vägtransporter ökar med i storleksordningen 2 till genom exempelvis införandet av en kilometerskatt. En sådan höjning inne- bär dock med stor sannolikhet att principen om likabehandling av trafikslagen behöver frångås. Tabell 7.7 Effekt av åtgärder på trafikslagsbyte 2030 och 2050 jämfört med referensscenariot (procent) Minskad personbilstrafik av persontransporter från bil till kollektivtrafik utöver den överflyttning som sker Minskat transportarbete på väg från överflyttning av godstransporter från väg till järnväg och sjöfart finns faktorer som verkar i motsatt riktning, genom bland annat energieffektivisering och införande av elektrifierade vägtrans- porter kan vägtrafikens konkurrenskraft komma att öka. Den sammantagna bedömningen är därför att den tekniskt-ekonomiska potentialen för överflyttning av person- och godstransporter på väg Infrastrukturåtgärder och byte av trafikslag till alternativa trafikslag är förhållandevis liten och kräver kraftiga styrmedel för att kunna realiseras. För att uppnå en fossilfri fordonstrafik krävs en kombination av: Samhällsåtgärder som minskar behovet av transporter och premierar användning av energieffektiva trafikslag. Effektivare fordon och användning av dessa som innebär att mindre energi behövs för att uträtta samma transportarbete. Tillförsel av fossilfri energi till fordonen – i huvudsak elektrifiering och användning av biodrivmedel. Effektivisering av fordon inkluderar åtgärder som effektivi- serar drivlinan och minskar färdmotståndet. är globalt sett en relativt liten marknad för person- bilar och andra lätta fordon. Det som påverkas nationellt är framförallt vilka fordon som väljs från ett globalt utbud. är också en liten marknad för tunga fordon men inom landet finns några av världens största fordonstillverkare. Det kan utnyttjas för att använda för demonstration av effektiva fordon för framtiden. Energieffektivitet är bara en av många parametrar som på- verkar kundens val av bil och motoralternativ. Ett mer bränsle- effektivt alternativ behöver inte innebära en högre kostnad. För tunga lastbilar och bussar är ett viktigt hinder att det inte finns någon standardiserad metod för att mäta och redovisa energi- användning per utfört transportarbete. Detta är något som EU arbetar med och som kan stötta. Förutsatt att det finns ett internationellt utbud av fordonen finns en möjlighet att minska energianvändningen per utfört transportarbete för nya lätta fordon och för nya tunga fordon till 2030 jämfört med . behöver driva på inom EU för att skapa europeiska krav som i kombination med nationella styrmedel gör att energi- effektiva fordon väljs från detta utbud. Syftet med detta kapitel är att analysera i vilken utsträckning driv- medelsbehovet kan minska genom användande av mer energi- effektiva fordon. I första hand behandlas personbilar och lastbilar med förbränningsmotorer. Elektrisk framdrift av fordon kan ge kraftiga minskningar av energiåtgången och behandlas i kapitel 11. I detta kapitel beskrivs i huvudsak tekniska åtgärder som kan minska energianvändningen per utfört transportarbete med 50 pro- cent för nya lätta fordon och för nya tunga fjärr- lastbilar jämfört med nya fordon 2012. Mycket av tekniken är redan tillgänglig (IEA, 2012c) men det krävs styrmedel och i viss fall forskning och utveckling för att tekniken ska komma till användning fullt ut. Kapitlet inleds med ett avsnitt om lätta fordon, dvs. personbilar och lätta lastbilar1 följt av ett avsnitt om tunga fordon, dvs. tunga lastbilar och bussar. Till lätta fordon skulle man även kunna hän- föra motorcyklar och mopeder. Då de står för en mycket liten del av klimatpåverkan utelämnas de här. Det kan dock sägas att även för dessa finns mycket av tekniken för effektivisering redan tillgänglig men man har inte kommit lika långt i utveckling av styrmedel inom EU för att driva på utvecklingen. IEA (2012c) gör bedömningen att det finns en potential i effektivisering av motor- cyklar och mopeder på 20–. Det finns även en utveckling mot mindre lättare bilar som inte räknas som personbilar (typ som är en fyrhjulig motorcykel med kaross). Möjligen kan denna typ av fordon komma att ersätta en del av personbilarna särskilt i storstäder. För att få en uppfattning om vilken betydelse effektivisering av en fordonstyp har på vägtrafikens energianvändning och utsläpp är det viktigt att veta hur mycket av utsläppen som dessa fordons- typer står för. I Figur 8.1 redovisas energianvändningen 2012 för- delat på olika fordonstyper. 1 I texten används genomgående benämningen lätta lastbilar, den korrekta termen vad gäller regelverk inom EU är dock lätta nyttofordon. Figur 8.1 Fördelning av energianvändningen på olika fordonstyper inom vägtrafiken 2012 Fram till oljekrisen var för personbilar och lätta lastbilar inte bränsleförbrukningen en fråga som ägnades någon direkt uppmärk- samhet och i kom den första konsumentinformationen om bränsleförbrukning för nya bilar först . Bränsleförbrukningen för nya personbilar minskade varefter den låg mer eller mindre under . Det skedde därefter en minskning för att åter avstanna. har bränsleförbrukningen minskat som kol- dioxidutsläppen har minskat för nya personbilar. De senaste årens utveckling saknar därmed historiskt motstycke. Som har beskrivits i tidigare kapitel finns flera orsaker till detta men det är värt att upprepa att det är som såväl som EU har infört styrmedel för att minska koldioxid- utsläppen från nya bilar, se kapitel 2. Utvecklingen har också varit positiv i många andra länder inom EU och för EU som helhet. har dock jämfört med snittet inom EU haft en snabbare minskning av bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp på nya bilar, dock från en förhållandevis hög nivå. hade bara bland de högsta koldioxidutsläppen för nya bilar inom EU. Figur 8.2 Genomsnittlig bränsleförbrukning för nya personbilar enligt EU-norm. För hybrid, FFV (etanol) och bifuel (gas) avses förbrukning vid bensindrift Källa: (2013a). Som framgår av Figur 8.2 har den genomsnittliga bränsleförbruk- ningen minskat för alla motortyper. En ökad andel dieseldrivna personbilar har bidragit till ytterligare reduktion av bränsleförbruk- ning och koldioxidutsläpp. Andelen dieseldrivna personbilar av nybilsförsäljningen ökade i från 2006 till 67 pro- cent 2012. ökade andelen dieselbilar i nybils- försäljningen inom EU från (EEA, 2013). har det funnits ett flertal incitament såsom miljö- bilspremier och undantag från fordonsskatt för miljöbilar för att öka andelen miljöbilar (se kapitel 2). Beroende på hur miljöbilar har definierats i vägtrafikskattelagen (2006:227, §11a) har både andelen miljöbilar i nybilsförsäljningen och vilka typer av bilar som domi- nerat bland miljöbilarna varierat. 2008 var den vanligaste miljöbilen en etanoldriven bil och dessa utgjorde av miljöbils- försäljningen medan den vanligaste miljöbilen 2012 var en energi- effektiv dieselbil vilka utgjorde av miljöbilsförsäljningen som etanolbilarnas andel hade minskat till . Detta har bidragit till att personbilarna har blivit mycket mer energieffektiva som möjligheterna att köra på förnybart bränsle minskat. En etanolbil som 2011 hade ett koldioxidutsläpp på /km vid körning på bensin kunde vid körning på reducera utsläppen till /km sett ur ett livs- cykelperspektiv för såväl bensin som E85 (, 2013e). I snitt drevs etanolbilarna bensin. Sammantaget har dock utvecklingen ur ett livscykel- perspektiv lett till en minskning av koldioxidutsläppen från person- bilarna (ibid.). Utvecklingen av fördelningen av koldioxidutsläppen för alla nya personbilar (även icke miljöbilar) framgår av Figur 8.3 Från diagrammet kan man se effekten av en skiftad försäljning från bensin- och etanolbilar med hög förbrukning och höga koldioxid- utsläpp (över /km) till energieffektiva dieselbilar uppfyllande miljöbilsgränsen på /km . Utöver detta finns en generell förskjutning av fördelningen mot lägre koldioxidutsläpp. Figur 8.3 Fördelning av koldioxidutsläpp för nya personbilar 2006–2012 För lätta lastbilar har inriktningen på energieffektivisering inte varit lika stark som för personbilar. Inom EU finns nu motsvarande regelverk för koldioxidutsläppen hos lätta lastbilar som för person- bilar och fordonsskatten är koldioxiddifferentierad i . finns också krav på redovisning av koldioxid- utsläpp på nya lätta lastbilar. Sammantaget ökar detta energi- effektiviseringen av lätta lastbilar. sjönk koldioxidutsläppen för nya lätta lastbilar i , från /km till /km. Lätta lastbilar utgör en allt större andel av de lätta fordonen vilket till viss del förklaras av att lätta lastbilar numera används för behov som tidigare löstes med personbil, exempelvis som hant- verkarbil. Dessutom används lätta lastbilar ibland helt eller delvis för privat bruk. 1990 stod lätta lastbilar för av lätta2 fordons trafikarbete. Till 2012 hade detta ökat till . Kol- dioxidutsläppen för nya lätta fordon var i /km 2012 att jämföra med nya personbilarnas /km och nya lätta last- bilarnas /km. är globalt sett en liten marknad för personbilar. Det gör att möjligheterna att styra utbudet på marknaden blir mycket små. Däremot kan svenska styrmedel påverka vilka bilar som efterfrågas i och därigenom vilka bilmodeller som tas in och säljs i landet. Det finns en relativt stor potential till energieffektivisering och därmed minskade koldioxidutsläpp hos nya bilar bara genom att få personbilsköparna att välja de energieffektivaste fordonen som finns tillgängliga på den svenska personbilsmarknaden . Enbart genom att välja den bränslesnålaste drivlinan inom samma bil- modell skulle koldioxidutsläppen minska eller /km från /km 2012 till /km (, 2013e). Om valet utökas till andra bilmodeller ökar dessa vinster och naturligtvis även om valet utökas till annan storlek på bil. är de val som görs av köparna dyrare än det mest bränsleeffektiva alternativet. Som exempel kan tas , den mest sålda bilmodellen på svenska marknaden. I sitt enklaste utförande, med en bensinmotor, kostar denna 282 000 2 Räknat som andel av lätt lastbil av total för personbil och lätt lastbil. I sitt dyraste utförande kostar den . Då får man både fyrhjulsdrift och en starkare motor. Lägger man bara på från den enklaste bensinmotorn får man dock det bränsleeffektivaste alternativet med dieselmotor. En skillnad som är intjänad för en privatperson med genomsnittlig körsträcka med hänsyn tagen till att fordonsskatten är något högre på dieselbilen. Ett skäl till att låg bränsleförbrukning inte värderas högre är att nya bilar ofta säljs vidare användning. Det gör att bränsleförbrukningen får en underordnad betydelse i den eko- nomiska kalkylen (om sådan görs) jämfört med värdeminskningen som ofta är 40–. Detta förstärks också av en stor del av nybilsparken utgörs av förmånsbilar. Med en kalkyl på bilens hela livslängd får bränslekostnaden en större be- tydelse. Ett annat skäl är att ekonomin bara är en av många para- metrar som styr bilvalet och att betalningsviljan för detta val är stort. En faktor som är lite speciell för den svenska marknaden är efter- frågan på att kunna dra släp. Andelen personbilar med dragkrok i är 52 procent4. De flesta bilmodeller på marknaden kan ha dragkrok även om dragvikten kan vara en begränsande faktor om man har behov av att dra hästsläp eller husvagn. Ett viktigt undan- tag är dock hybrider där huvuddelen av modellerna på marknaden inte får ha dragkrok. En trolig orsak till detta är att möjligheten att dra släp kräver ytterligare optimering av hybriddrivlinan som marknaden för dragkrok internationellt sett är liten. Vikten på fordonet har stor betydelse för bränsleförbrukningen. En ökning av tjänstevikten med motsvarar cirka 5–/km extra utsläpp i EU-körcykeln (, 2009). Detta gör att fordonstillverkare vid framtagning av en ny modell försöker hitta sätt att spara vikt. finns en efterfrågan från köpare på ökad komfort och utrymme och även säkerhetshöjande åtgärder har lett till viktökning. Den genomsnittliga tjänstevikten hos bilar registrerade 2012 är drygt högre än för bilar registrerade 2000 (1 420 till ). Med oförändrad vikt skulle koldioxidutsläppen för nya bilar 2012 kunnat vara /km5 i stället för som /km. Den genomsnittliga motoreffekten har inte ökat lika mycket som vikten , 8 kW eller 4Egen bearbetning av trafikregistret. 5Egen bearbetning av trafikregistret och användning av Transportstyrelsens metod för beräkning av koldioxidutsläpp utifrån tjänstevikt, motoreffekt, motortyp och typ av växel- låda. att jämföra med viktökningen på . Detta har bara haft marginell effekt på koldioxidutsläppen (ökning på /km). har cylindervolymen minskat från 2002 till 20126 vilket är en del i den effektiviseringsstrategi som biltillverkarna har genomfört. Dieselmotorer är mer energieffektiva än ottomotorer (bensin, gas, etanol) som kostnaderna är lägre för de sistnämnda. Avgasrening i samband med nuvarande avgaskrav (euro 5) och kommande avgaskrav (euro 6) innebär en större kostnadsökning för dieselbilar jämfört med bensinbilar. Det gör att skillnaderna i pris mellan diesel- och bensinvarianter kommer att öka vilket tro- ligen leder till en minskad andel dieseldrivna bilar i nybilsförsälj- ningen. Skillnaderna i energieffektivitet mellan bensin- och diesel- drivna bilar minskar dock och det bör vara möjligt att nå EU:s målnivåer (se kapitel 2) även med en något högre andel bensin- drivna bilar. Det kan emellertid krävas en något högre grad av hybridisering. 8.2.3Potential i effektivare lätta fordon Bara en femtedel av energiinnehållet i en liter bensin eller diesel används för att driva bilen framåt, vilket innebär att det finns en stor potential för effektivisering (IEA, 2012c). av energin försvinner redan i motor och avgaser, till stor del genom värmeförluster. En del energi åtgår också för annat än framdriv- ning, såsom vattenpump, luftkonditionering och generator för att producera el till lampor, värme i säten, defroster, ljudanläggning, fläktar m.m. Från den energi som går ut från motor förloras en del som friktionsförluster i växellåda och drivaxlar. Energin som når hjulen används för att övervinna färdmotståndet som fördelar sig på luftmotstånd, rullmotstånd och accelerationsmotstånd. Vid kör- ning på landsväg dominerar luftmotståndet följt av rullmotstånd, medan accelerationsmotståndet kan dominera i tätort. Den ungefärliga energianvändningen i en typisk personbil fram- går av Figur 8.4 Energianvändningen för framdrift påverkar hela energianvändningen alltså även storleken på förlusterna. Det inne- bär att färdmotståndet inte bara påverkar de 15–som enligt figuren används för framdrift utan även storleken på alla 6 Cylindervolym infördes som parameter i trafikregistret och saknar många bilar uppgift om cylindervolym. Undantag från detta är energianvändning till hjälp- utrustningen som mer kan ses som en . I figuren har energianvändning till hjälputrustningen angetts till 4–. Detta inkluderar dock inte luftkonditionering vilket nästan alla bilar har . Andelen av energin som används för hjälputrustning inklusive luftkonditionering varierar mycket mellan olika körförhållanden. Effektivisering av fordon kan delas in i effektivisering av förbränningsmotor och transmission, elektri- fiering, minskat energibehov för hjälputrustning samt sänkning av färdmotståndet. Figur 8.4 Energianvändning i en typisk personbil vid blandad körning. Energin som används för framdrift påverkar hela energianvändningen (utom energianvändningen till hjälputrustningen) Källa: IEA (2012c). En viktig åtgärd för effektivisering är att tillåta motorn att arbeta inom sitt bästa register se Figur 8.5. Det bästa registret innebär måttligt varvtal och relativt hög belastning. En motor som dimen- sionerats för att ge hög accelerationsprestanda kommer att gå på låg belastning och kan vara ineffektiv under större delen av det dagliga körmönstret. Vid hybridisering kan motorn göras mindre och således få en högre relativ belastning i stora delar av kör- mönstret. Stopp-start-system gör att motorn stängs av automatiskt vid stillastående och andra gynnsamma förhållanden och sedan startar när gaspedalen trycks ner. Dessa system gör mest nytta i stads- körning. Stopp-start används även i en del fall vid körning då motorn stängs av vid retardation och medlut i kombination med att fordonet rullar fritt med hjälp av frihjul. Detta kallas idle coast eller segling och finns hos flera biltillverkare i produktion. Ett annat sätt att öka verkningsgraden är att koppla bort cylindrar när effektbehovet är lågt och låta de återstående cylindrarna gå på högre belastning. Växellådor med fler växlar innebär att det finns möjlighet att hitta en varvtals/belastningskombination som ger bättre effektivitet. Idealt är då en växellåda där utväxlingen kontinuerligt kan varieras. Dessa har dock sämre verkningsgrad, vilket leder till att de flesta tillverkare väljer fasta utväxlingssteg i sina automat- lådor med allt fler växlar. Figur 8.5 Verkningsgrad (nyttig energi/tillförd energi) för typisk bensinmotor beroende på varvtal och gaspådrag En annan åtgärd är att genom nedskalning av motorn minska värmeförluster (pump- och friktionsförluster) och i stället åstad- komma den önskade effekten genom överladdning med turbo eller kompressor. Detta är en trend som pågår. En idé som visade i provmotorer var att låta motorn ha variabel kompression. Vid låg belastning kunde kompressionen höjas utan att riskera knackning och effektiviteten vid låglast kunde förbättras. Färre cylindrar i motorer är en annan trend, detta minskar friktions- och värme- förluster men ger vissa vibrationsproblem som dock kan hanteras. Lyxbilar har gått från att ha åtta eller sex cylindrar till att ha fyra. Vissa mellanklassbilar säljs nu med trecylindriga motorer och småbilar med två cylindrar förekommer också. Detta har införts på de senaste bensinmotorerna som närmar sig dieselmotorns energi- effektivitet utan att vara lika kostsamma. Minskning av förluster i traditionella växellådor pågår kontinuerligt men kan inte ge någon väsentlig sänkning av bränsleförbrukningen. Introduktion av automatiskt styrda växellådor som ersätt- ning för traditionella automatväxellådor har sänkt förbrukningen med . Transmissioner med kontinuerlig variabel utväxling och automatlådor med fler växelsteg har potential att ytterligare sänka förbrukningen något. En förutsättning är att frik- tionsförluster kan hanteras. Att införa energilager som kan maga- sinera bromsenergi och sedan använda denna för acceleration kan sänka förbrukningen. Sådana energilager kan bestå av elbatterier, kondensatorer, hydraultankar, eller tryckluftstankar eller svänghjul. Olika tillverkare presenterar olika prototyper men kommersiell till- verkning av annat än batterier finns ännu inte. Enklare teknik för bromsenergiåtervinning finns också som laddar det konventionella batteriet. Laddhybrider och elbilar behandlas ytterligare i kapitel 11. Minskat energibehov för hjälputrustning Klimatanläggning är i praktiken numera standard på bilar. Effekt- behovet varierar med behovet av temperatursänkning men även vid måttliga utetemperaturer utförs avfuktning vilket drar energi. En modern bil är försedd med utrustning som t.ex. elvärmda rutor, elvärmda säten, elektriska fönsterhissar, ljudanläggning, navigator etc. Energibehovet för denna utrustning speglas inte i testförfarandet eller bränsledeklarationen. För att åtminstone delvis råda bot på problemet har eco-inno- vations införts som en del i för person- bilar och lätta lastbilar (443/2009/EG respektive 510/2011/EG). Innovationer som minskar energianvändning i verklig trafik men som inte avspeglas i de deklarerade värdena kan när de godkänts enligt ett speciellt förfarande ge en sänkning av koldioxidutsläppet för en bilmodell på högst /km. Regelverket kring eco-inno- vations har fått kritik för det är krångligt och ses över. godkändes dock en första eco-innovation i form av användning av LED-lampor för halvljus i strålkastaren (, 2013c). Strålkastarna är annars avstängda vid provningen för det dekla- rerade värdet. LED-lampor bedöms av IEA (2012c) kunna minska bränsleförbrukningen med 0,2–0,till en kostnad av –500. Samma källa bedömer att mer energieffektiv luft- konditionering kan minska bränsleförbrukningen med 2–till en kostnad på –200. Effektivare luftkonditionering får dock inte räknas som eco-innovation enligt nuvarande regelverk (, 2011c). Luftmotståndet delas upp i två faktorer, motståndskoefficienten och frontytan. Motståndskoefficienten beskriver hur hal bilen är för den passerande luften. Ett fordon kan ha liten frontyta men ändå förhållandevis högt luftmotstånd genom en hög motstånds- koefficient, detta gäller t.ex. för en motorcykel. Motstånds- koefficienten har minskat med sedan 1970- talet. De största stegen har därmed redan tagits. Komfort och krav på utrymmen kräver viss höjd på bilen vilket ger stor frontyta. Trenden med breda däck ökar luftmotståndet och rullmotståndet vid våt vägbana. En del av förklaringen till att däckens bredd har ökat är att den ökade bredden behövs för att bära upp en ökad fordonsvikt. Ett alternativt sätt att öka anläggningsytan utan att öka bredden och luftmotståndet är att öka diametern på däcken. Lågprofildäck borde kunna ge lägre rullmotstånd eftersom däcket är styvare men oftast är ett lågprofildäck optimerat utifrån sportiga egenskaper vilket motverkar lågt rullmotstånd. IEA (2012c) be-