2030年前，商用車以傳統(tǒng)燃料內(nèi)燃機節(jié)能低碳為主，新能源商用車逐步滲透;2030年后，新能源商用車將快速發(fā)展，最終形成以新能源商用車為主，零碳燃料內(nèi)燃機富能區(qū)域發(fā)展、傳統(tǒng)燃料內(nèi)燃機少量存在的發(fā)展格局。...
當下，以汽車智能化、電動化為核心的革命浪潮正在席卷全行業(yè)。
而這場大變革的起源是2009年年初開啟的“十城千輛”示范工程。彼時，城市公交、城市物流等商用車是這場變革的重點。
但十多年過去了，乘用車的電動化進程卻明顯快于商用車。行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年我國乘用車滲透率達到27.6%。而商用車行業(yè)，新能源汽車滲透率僅為10.2%，重卡領(lǐng)域新能源汽車滲透率甚至不足4%。
而隨著市場需求升級，駕駛員短缺、交通運輸企業(yè)降本增效與高效運營、排放法規(guī)升級等多重因素推動下，我國商用車行業(yè)迎來轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵期。
“商用車是交通領(lǐng)域碳排放的重要組成部分，商用車保有量只有汽車保有量的12%，但是碳排放貢獻率達到了55.4%，要研究解決汽車碳中和、碳達峰問題，一定要解決好商用車碳排放問題。”10月25日，中國汽車工程學會第二屆監(jiān)事長，商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺專家委員會主任李開國在中國汽車工程學會年會暨展覽會上發(fā)布《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》時表示。
數(shù)據(jù)顯示，當前國內(nèi)商用車保有量是3100萬輛左右。業(yè)內(nèi)預(yù)計，到2060年的商用車保有量會達到4000-5200萬左右的規(guī)模。
不過，作為生產(chǎn)工具，商用車對成本和經(jīng)濟性有著苛刻的追求，商用車碳中和的路線較乘用車而言更為復(fù)雜。
“受道路的影響、貨物的影響、運輸距離的影響，商用車的場景達到200多個，不同的場景、不同的用戶條件對技術(shù)路線要求是不一樣的，因為要回答我們怎么賺錢的問題。尤其是在保有量比較大的長途運輸車里，零碳內(nèi)燃機和零碳燃料供給還處于探索階段，商用車實現(xiàn)碳中和的路徑還需要我們不斷地探索。”李開國表示。
而針對商用車不同的使用場景，《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》認為，2030年前，商用車以傳統(tǒng)燃料內(nèi)燃機節(jié)能低碳為主，新能源商用車逐步滲透;2030年后，新能源商用車將快速發(fā)展，最終形成以新能源商用車為主，零碳燃料內(nèi)燃機富能區(qū)域發(fā)展、傳統(tǒng)燃料內(nèi)燃機少量存在的發(fā)展格局。
在新能源滲透率上，隨著新能源商用車購置及使用成本下降、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進一步完善，新能源商用車市場滲透率將持續(xù)提升，預(yù)計2025年滲透率突破15%，以充電技術(shù)路線為主;2030年、2040年新能源市場滲透率分別提升至30%、75%。
節(jié)能減碳是重要技術(shù)方向
從《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》來看，國內(nèi)針對商用車碳中和的路線達成了四個共識。
首先，內(nèi)燃機節(jié)能低碳是商用車重要技術(shù)方向。未來二十年內(nèi)，傳統(tǒng)能源內(nèi)燃機是商用車的重要技術(shù)路線，效率提升與HEV技術(shù)應(yīng)用是內(nèi)燃機主要發(fā)展方向。
《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》預(yù)計，批產(chǎn)柴油機熱效率在2030年突破50%，未來最高可達到55%;天然氣、甲醇內(nèi)燃機熱效率逐生趨向于柴油機水平;2025年后HEV技術(shù)開始普及，結(jié)合熱效率提升，能耗在2030年實現(xiàn)25%-30%降幅，2040年達到35%以上的降幅。
“從這個角度來講，作為當期主要的減碳和節(jié)能抓手，對內(nèi)燃機還有重度的依賴。”李開國表示。
第二，零碳原料的技術(shù)創(chuàng)新將進一步挖掘出內(nèi)燃機的脫碳潛力。國內(nèi)外多家商用車及內(nèi)燃機企業(yè)入局氫、氫氨等零碳內(nèi)燃機賽道，加速推動內(nèi)燃機行業(yè)零碳轉(zhuǎn)型。
業(yè)內(nèi)認為，零碳內(nèi)燃機具備零碳排放、購置成本低、可靠性高等優(yōu)勢，不僅是重卡短中期脫碳的技術(shù)路徑之一，還有望長期與新能源技術(shù)路線并存發(fā)展。
但是，零碳內(nèi)燃機實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)辰仍面臨關(guān)鍵技術(shù)待攻克、TCO成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等問題待行業(yè)共同解決。隨著技術(shù)進步和成本的降低，這將是我國依托內(nèi)燃機實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型很重要的動力系統(tǒng)路線。
第三，電動化是商用車實現(xiàn)要碳轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)路線之一，技術(shù)迭代升級是拓展電動商用車應(yīng)用前景的前提。
作為生產(chǎn)資料，商用車與乘用車使用場景不同。新能源商用車的滲透率比較低，還需要技術(shù)迭代和升級。
從應(yīng)用場景來看，目前電動商用車主要應(yīng)用于牽引車短駁、城建渣土、市政環(huán)衛(wèi)、城市物流、公交等公共領(lǐng)域及中短途場景，在續(xù)航里程、補能效率及電池壽命方面暫未達到中長途場景的運輸需求。
中長期來看，隨著續(xù)航里程增加(低電耗、大電量)、補能效率提升(超充技術(shù)、換電標準化)、使用壽命延長是BEV技術(shù)發(fā)展主要趨勢，將助力其應(yīng)用場景由中短途向中長途領(lǐng)域的拓展，滲透率不斷提升。
最后，燃料電池系統(tǒng)技術(shù)提升和氫能協(xié)同是推進燃料電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。
大功率、長壽命電堆和高密度燃料電池未來可以替代柴油機。
不過，目前氫燃料電池商用車以示范城市群的示范推廣為主，面臨關(guān)鍵核心技術(shù)待提升，TCO成本高、氫能供給網(wǎng)絡(luò)不完善等發(fā)展痛點。
《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》認為隨著燃料電池的技術(shù)進步和氫能系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的豐富完善，通過發(fā)展大功率、長壽命電堆及高密度儲氫系統(tǒng)，降低氫能產(chǎn)業(yè)鏈成本，完善綠氫供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵途徑。
“雙碳”戰(zhàn)略倒逼商用車轉(zhuǎn)型
我國已于2020年提出“3060雙碳”目標。
作為汽車消費大國，我國的能源結(jié)構(gòu)是富煤、少氣、貧油，2021年，我國石油對外依存度為72%，在當前石油消耗占比中，用于生產(chǎn)汽柴油的石油量占國內(nèi)石油總消耗量的一半，而商用車僅占12%的汽車保有量，卻消耗了超過一半的車用汽柴油，排放了全部汽車56%的二氧化碳，商用車碳減排對國家能源安全及節(jié)能減排都具有重要意義。
不過，針對不同的使用場景，重卡、中卡、輕微卡、客車等不同的商用車，其碳中和的發(fā)展路線也有很大不同。
《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》認為，2035年以前，重卡將以傳統(tǒng)路料的內(nèi)燃機節(jié)自增效為主、電動技術(shù)為輔;2035年以后，逐步形成燃料電池及充電為主，換電為輔，零碳燃料內(nèi)燃機為補充、傳統(tǒng)燃料內(nèi)燃機少量存在的發(fā)展格局。
從新能源滲透率上來，看預(yù)計2025年新能源重卡滲透率提升至9%左右，以純電動為主，主要應(yīng)用于城建渣土、市政環(huán)衛(wèi)等短途運輸場景;未來隨著純電動、燃料電池技術(shù)的進步及基礎(chǔ)設(shè)施的完善，純電動、燃料電池商用車在中長途場景的逐步滲透，2030、2040年新能源技術(shù)滲透率上漲至25%、55%以上。此外，柴油機、天然氣、氫氨和純氫燃料電池占比會有所變化并隨著年份的推進。
“對重卡來講，它跟整個商用車比還有一點差異，我們預(yù)判到2060年，重卡的柴油內(nèi)燃機占比還會保持5%，原因是在特殊用途、特殊場景以及部分邊遠山區(qū)有可能會保留5%左右的柴油機。”李開國表示。
中卡方面，《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》判斷，中卡將以純電技術(shù)為主，換電和燃料電池為輔的發(fā)展路徑。在城市路權(quán)優(yōu)勢引導及政府準進公共領(lǐng)域用車新能源化等因素影響下，2025年新能源滲透率達到15%;2030年、2040年新能源滲透率將分別提升至40%、85%以上：未來在部分偏近山區(qū)與特定工況中仍將保留部分燃油車輛。
而對輕微卡來講，電動化是其主要轉(zhuǎn)型路徑，與轎車的發(fā)展路徑是基本相當?shù)模磥頁Q電、增程和燃料電池也存在著一定的發(fā)展空間。
最后，作為所有商用車里最先使用電動化的客車，《商用車碳中和技術(shù)路線圖1.0》判斷，到2040年新能源滲透率會達到90%。
“根據(jù)上述技術(shù)路線，我們預(yù)計商用車的碳排放達峰值大概在5.5億噸。在2030年以前，按照上述路線圖，實現(xiàn)達峰是沒有問題的。”李開國最后表示。
來源：21世紀經(jīng)濟報道 作者：杜巧梅
作者：杜巧梅
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