כימות ההשפעה של תכנון צי מחדש על חשמול משאיות בלוגיסטיקה של חלוקה

להרהר מחדש כיצד הסחורה מגיעה לחנות

ככל שיותר חברות מתחייבות לצמצם את טביעת הרגל שלהן על הסביבה, המשאיות הכבדות שממלאות את המדפים בסופרמרקטים נתונות לבחינה מחודשת. החלפה של משאיות דיזל במשאיות חשמליות נראית פתרון מובן מאליו, אך המחקר הזה מראה שלהחליף מנועים בלבד לא מספיק. על‑ידי חשיבה מחדש על אופן תכנון מסלולי האספקה מלכתחילה, המחברים מגלים ששרשרות מזון יכולות לחשמל הרבה יותר מההובלה — ובמקביל לחסוך כסף.

מחלפות אחד‑ל‑אחד לציים חכמים יותר

מרבית התוכניות הנוכחיות לחשמול מטענים מתייחסות למשאיות החשמליות כאילו היו משאיות דיזל עם מכל דלק שונה. המסלול והלוּחַ זמנים של כלי הדיזל נלקחים כנתונים, והתכנונים בודקים האם משאית חשמלית יכולה לבצע בדיוק את אותו דפוס נסיעות בלי להישאר בלי טעינה או לעבור את גבול תקציב הסוללה. החלפה אחד‑ל‑אחד פשוטה ומוכרת, אבל היא מתעלמת מהמגוון האמיתי בין המשאיות: יש להן מבני עלויות שונים, הן צריכות חלונות טעינה במקום עצירות תדלוק, ואולי הן מתאימות לסוגי נסיעות מסוימים יותר מאחרות. ספקי לוגיסטיקה חשדו זמן רב שגישה זו מעריכה בחסר את יכולתן של צי משוכלל; מחקר זה שואף למדוד את הפער הזה.

אספקות אמיתיות, לא דוגמאות צעצוע

המחברים מבססים את הניתוח שלהם על חודש של נתוני משלוחים אמיתיים מאחת מרשתות המזון הגדולות בגרמניה, הכוללים כ‑38,000 משלוחים ליותר מ‑500 חנויות המוזנות משני מרכזי הפצה. הם משווים בין שתי אסטרטגיות. באחת מהן מייצרים לוּחַ זמנים מותאם לדיזל ואז מחליפים משאיות דיזל בודדות במשאיות חשמליות בכל מקום שבו זה אפשרי טכנית וכלכלית, אך המסלולים הבסיסיים נשמרים. בשנייה, מתכננים את כל הצי מחדש מאפס: תערובת כלי הרכב (דיזל וחשמליים), איזו משאית משרתת איזו חנות, ומתי והיכן כל משאית נטענת — כולם מותאמים יחד באמצעות כלי תכנון מיוחד. הם בודקים את שתי האסטרטגיות בשני תצורות טעינה — טעינה רק במחסן בין משמרות, או טעינה במחסן בנוסף למטענים מהירים הזמינים בזמן הטענה — ובשתי מטרות: מינימום עלות כוללת או מקסימום חלק הנסיעות החשמליות.

ניתן לחשמל הרבה יותר ממה שציפו

כאשר הפעילות מתוכננת מחדש במקום להיות מועתקת מלוחות הדיזל, חלק העבודה שניתן לבצע עם משאיות חשמליות עולה באופן דרמטי. תחת הנחות ריאליסטיות, הגישה המותאמת מאפשרת למשאיות חשמליות לשאת כ‑79–85% ממשקל המשלוחים, לעומת רק 36–48% בהחלפה אחד‑ל‑אחד. קפיצות דומות נראות עבור מרחקי נסיעה וקילומטר‑טון. הצוואר בקבוק איננו כל כך טווח הסוללה או מחסור במטענים אלא אופן מבנה המסלולים: תכנוני הדיזל המסורתיים מפזרים נסיעות ארוכות וקצרות על פני משאיות באופן שהוא לא נוח למשאיות חשמליות. על‑ידי קיבוץ אספקות שמתאימות היטב למשאיות חשמליות וארגון מחדש של העבודה הנותרת לדיזל, המאמת פותח הרבה יותר חשמול בלי לשנות את הציוד הפיזי.

עלויות נמוכות יותר באמצעות ניצול טוב יותר של כל משאית

המחקר גם עוקב אחרי הכסף על‑ידי חישוב עלות הבעלות הכוללת על כל הצי, כולל הרכבים, הנהגים, האנרגיה, האגרות ותשתיות הטעינה במהלך תקופה של שמונה שנים. משאיות חשמליות יעילות יותר אך יקרות יותר לרכישה, ולכן הן משתלמות רק אם משתמשים בהן באינטנסיביות. תכנון מחדש מוודא שזה קורה: הוא מייעד משאיות חשמליות לנסיעות תכופות בעלות מטען גבוה בטווח הנוח שלהן, בעוד שמשאיות דיזל מוקצות למסלולים מועטים וארוכים יותר לחנויות מרוחקות. חלוקת העבודה הזו מגדילה את השימוש במשאיות הסוללה ומקטינה עלויות תפעול. בתסריטים היעילים ביותר מבחינה כלכלית, התכנון מחדש מכפיל בקירוב את חיסכון העלויות של הצי לעומת החלפה אחד‑ל‑אחד, ומפחית את העלויות הכוללות בכ‑7% לעומת כ‑3.5% יחסית לתרחיש של צי כולו דיזל. מעניין שאף שטעינה נוספת במקומות ההעמסה הכרחית להגברת החשמול באסטרטגיית אחד‑ל‑אחד, צי שעבר תכנון מחדש לעתים קרובות יכול להתמודד עם מגבלות טעינה על‑ידי בחירת לוחות זמנים שונים.

כיצד משאיות חשמל ודיזל מוצאות את הנישה שלהן

בהסתכלות מקרוב על דפוסי יומיום, המחברים מגלים שצי מעורב מתפצל באופן טבעי לשתי תפקידים. משאיות חשמליות נוטות לשאת מטענים גדולים יותר על מרחקים יומיים קצרים יותר, מבצעות נסיעות מלאות רבות בסמיכות למרכזי ההפצה. לעומת זאת, משאיות דיזל נוסעות מרחקים ארוכים יותר עם מטענים קלים יותר, מקשרות חנויות מרוחקות וסופגות יותר קילומטרים ריקים ביניהן. ה"התמחות בעיצוב" הזו אינה ברורה כאשר המסלולים יורשים פשוט ממערך הדיזל, אך היא מתבררת בבירור ברגע שמאפשרים לאלגוריתם לארגן מחדש את העבודה. התוצאה היא מערכת הטרוגנית אך מתואמת שבה כל סוג משאית עושה את מה שהוא מתאים לו, במקום לנסות להשתמש בכלי רכב חשמליים כהחלפה ישירה בכל מקום.

מה משמעות הדבר לדרך קדימה

למוכרים קמעונאיים, חברות משא ומתן ומקבלי מדיניות, המסר הוא שתוכנה ותכנון חשובים לא פחות מסוללות ומטענים. מחקרים שמניחים שמסלולי הדיזל הנוכחיים פשוט יונסו על ידי כלי רכב חשמליים עשויים לצייר תמונה פסימית מדי לגבי מה שפהוּתית וכלכלית אפשרי. עבודה זו מציעה שבראייה של עיצוב מחדש של תכניות האספקה סביב חוזקותיהן ומגבלותיהן של משאיות חשמליות, חברות יכולות לחשמל את רוב המטענים האזוריים, להקטין עלויות כוללות, ועדיין להסתמך על מספר קטן יותר של משאיות דיזל עבור המסלולים הקשים ביותר. בקיצור, הדרך לציים נקיים יותר אינה בעיקר המתנה לכלי רכב מושלמים, אלא שימוש בתכנון חכם כדי להפיק את המרב מהכלים העומדים לרשותנו היום.

ציטוט: Zackrisson, A., Engholm, A., Bengtsson, T. et al. Quantifying the impact of fleet planning re-optimization on truck electrification in distribution logistics. npj. Sustain. Mobil. Transp. 3, 23 (2026). https://doi.org/10.1038/s44333-026-00091-7

מילות מפתח: משאיות חשמליות, אופטימיזציה של צי, לוגיסטיקה של סופרמרקטים, תשתיות טעינה, דה-פחממון התחבורה