Economical assessment of heavy-duty battery electric trucks in Sweden
Language: English Summary language: Swedish Series: TRITA-ITM-EX ; 2025:415Publication details: Stockholm : KTH Royal Institute of Technology, 2025Description: 60 sSubject(s): Online resources: Dissertation note: Examensarbete (VTI) Summary: Motivated by the high upfront costs of Battery Electric Trucks and the need for a rapid electrification of freight transport, this thesis develops and applies a tailored Total Cost of Ownership (TCO) model to evaluate the economic viability of heavy-duty Battery Electric Trucks (BETs) in Sweden’s freight sector. First, a comprehensive literature review synthesizes prior TCO frameworks, identifying key cost drivers such as battery size and charging lifecycles, charging infrastructure costs, fuel and maintenance costs, and highlights gaps in Swedish specific assumptions, such as driver costs. Thereafter an abductive research design combines this review with empirical data: daily driving logs from a Swedish freight fleet provided by VTI’s partner, Swedish specific parameters from the ASEK framework and information from industry experts . A Net Present Value based TCO model is constructed, discounting capital- and operational expenditures while also incorporating end-of-life residual values for the vehicle and battery. Monte Carlo simulations of four representative route classes capture variability in daily driving distances and charging stops. Results show that BETs achieve lower TCO/km than diesel trucks for short- and medium-haul operations (≤ 238 km/day), driven by reduced energy and maintenance costs, higher residual values and purchase subsidies. Long-haul use cases remain very sensitive to high public fast-charging costs. Sensitivity analyses reveal that electricity price and the studied analysis period significantly influence competitiveness and that current subsidies are mainly effective in short haul driving profiles. Benchmarking against international studies confirms alignment with broader European and international findings when Swedish data is applied.Summary: Med utgångspunkt i det stora behovet av en snabb elektrifiering av svensk godstransport och de höga inköpskostnaderna av de batterielektriska lastbilar (BET) som möjliggör denna omställning, utvecklas i detta arbete en skräddarsydd total ägandekostnadsmodell (TCO) för dessa fordon i kontexten av den svenska godstransportssektorn. Först sammanfattar en omfattande litteraturöversikt tidigare TCO-ramverk och identifierar kostnadsdrivare såsom batteristorlek och laddningslivscykler, kostnader för laddningsinfrastruktur, drivmedels- och underhållskostnader, samt belyser brister i vissa svenska antaganden, exempelvis sådana för förarkostnader. Därefter kombineras en abduktiv forskningsmetod med denna översikt och empirisk data bestående av dagliga körjournaler från en svensk godstrafikflotta tillhandahållna av VTI:s partner, svenska parametrar från ASEK-ramverket och information från branschexperter. En modell för totala ägandekostnader baserad på nettonuvärde konstrueras, där kapital- och driftkostnader diskonteras samtidigt som restvärden för fordon och batteri vid slutet av livscykeln inkluderas. Monte Carlo-simuleringar av fyra representativa ruttklasser fångar variationer i dagliga körsträckor och antalet laddningsstopp. Resultaten visar att BETs uppnår lägre TCO per km än diesellastbilar för kort- och medeldistanstransporter (≤ 238 km/dag), drivet av minskade energi- och underhållskostnader, högre restvärden och investeringssubventioner. Långdistanstransporter är fortsatt känsliga för de höga kostnader av offentlig snabbladdning. Känslighetsanalyser visar att elpriset och den valda analysperioden kraftigt påverkar resultatet och att nuvarande subventioner främst gynnar kortdistanstransporter. Benchmarking mot internationella studier bekräftar i stor utsträckning studiens resultat mot bredare europeiska resultat när svensk data tillämpas.Examensarbete (VTI)
Motivated by the high upfront costs of Battery Electric Trucks and the need for a rapid electrification of freight transport, this thesis develops and applies a tailored Total Cost of Ownership (TCO) model to evaluate the economic viability of heavy-duty Battery Electric Trucks (BETs) in Sweden’s freight sector. First, a comprehensive literature review synthesizes prior TCO frameworks, identifying key cost drivers such as battery size and charging lifecycles, charging infrastructure costs, fuel and maintenance costs, and highlights gaps in Swedish specific assumptions, such as driver costs. Thereafter an abductive research design combines this review with empirical data: daily driving logs from a Swedish freight fleet provided by VTI’s partner, Swedish specific parameters from the ASEK framework and information from industry experts . A Net Present Value based TCO model is constructed, discounting capital- and operational expenditures while also incorporating end-of-life residual values for the vehicle and battery. Monte Carlo simulations of four representative route classes capture variability in daily driving distances and charging stops. Results show that BETs achieve lower TCO/km than diesel trucks for short- and medium-haul operations (≤ 238 km/day), driven by reduced energy and maintenance costs, higher residual values and purchase subsidies. Long-haul use cases remain very sensitive to high public fast-charging costs. Sensitivity analyses reveal that electricity price and the studied analysis period significantly influence competitiveness and that current subsidies are mainly effective in short haul driving profiles. Benchmarking against international studies confirms alignment with broader European and international findings when Swedish data is applied.
Med utgångspunkt i det stora behovet av en snabb elektrifiering av svensk godstransport och de höga inköpskostnaderna av de batterielektriska lastbilar (BET) som möjliggör denna omställning, utvecklas i detta arbete en skräddarsydd total ägandekostnadsmodell (TCO) för dessa fordon i kontexten av den svenska godstransportssektorn. Först sammanfattar en omfattande litteraturöversikt tidigare TCO-ramverk och identifierar kostnadsdrivare såsom batteristorlek och laddningslivscykler, kostnader för laddningsinfrastruktur, drivmedels- och underhållskostnader, samt belyser brister i vissa svenska antaganden, exempelvis sådana för förarkostnader. Därefter kombineras en abduktiv forskningsmetod med denna översikt och empirisk data bestående av dagliga körjournaler från en svensk godstrafikflotta tillhandahållna av VTI:s partner, svenska parametrar från ASEK-ramverket och information från branschexperter. En modell för totala ägandekostnader baserad på nettonuvärde konstrueras, där kapital- och driftkostnader diskonteras samtidigt som restvärden för fordon och batteri vid slutet av livscykeln inkluderas. Monte Carlo-simuleringar av fyra representativa ruttklasser fångar variationer i dagliga körsträckor och antalet laddningsstopp. Resultaten visar att BETs uppnår lägre TCO per km än diesellastbilar för kort- och medeldistanstransporter (≤ 238 km/dag), drivet av minskade energi- och underhållskostnader, högre restvärden och investeringssubventioner. Långdistanstransporter är fortsatt känsliga för de höga kostnader av offentlig snabbladdning. Känslighetsanalyser visar att elpriset och den valda analysperioden kraftigt påverkar resultatet och att nuvarande subventioner främst gynnar kortdistanstransporter. Benchmarking mot internationella studier bekräftar i stor utsträckning studiens resultat mot bredare europeiska resultat när svensk data tillämpas.