2022中國零排放貨運年度進(jìn)展報告-能源基金會

2022本報告是零排放貨運行動的研究成果,由智慧貨運中心和北京智匯綠行科技中心承擔(dān)基礎(chǔ)研究工作。零排放貨運行動在此感謝能源基金會對報告的大力支持,并對來自以下單位的專家在研究和撰寫過程中提供的數(shù)據(jù)、文字支持以及寶貴的修改建議表示由衷感謝:·交通運輸部規(guī)劃研究院徐洪磊甘家華譚曉雨·中國環(huán)境科學(xué)研究院機(jī)動車排污監(jiān)控中心尹航郝春曉·交通運輸部公路科學(xué)研究院李梟·中國物流與采購聯(lián)合會周志成·中國汽車工程學(xué)會鄭亞莉·中國汽車技術(shù)研究中心有限公司金約夫·聯(lián)想集團(tuán)邢國棟·斯堪尼亞中國集團(tuán)何墨池·世界資源研究所宋蘇·深圳市協(xié)力新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心謝海明周清鎬同時,零排放貨運行動感謝以下企業(yè)為本報告提供的案例支持:·上海融和駿玫新能源汽車科技有限公司·宜家貿(mào)易服務(wù)(中國)有限公司·耐克體育(中國)有限公司·蘇州吉旗物聯(lián)科技有限公司Initiative,縮寫:ZEFI)是-個集合智庫機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)、主機(jī)廠、關(guān)鍵設(shè)備和零部件生產(chǎn)和供應(yīng)商、能源生產(chǎn)和供應(yīng)商、貨主企業(yè)、物流運輸企業(yè)、相關(guān)行業(yè)協(xié)會等各個零排放貨運利益相關(guān)方,共同參與聚焦道路貨運實現(xiàn)零排放的非政府、非營利、自愿性公益平臺。ZEFI的愿景是推動中國交通實現(xiàn)碳中和,支持道在愿景的指引下,ZEFI將主要致力于推動利益相關(guān)方建立貨運零排放的共識,加快零排放貨運車輛 (特別是中重型貨車)和補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施的推廣,支持零排放貨運相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研制與實施,支持創(chuàng)造更好的零排放貨運政策和市場環(huán)境,推動零排放貨運試點示范,為政府和企業(yè)提供技術(shù)支撐。ZEFI秘書處設(shè)在智慧貨運中心,由能源基金會提供支持。?零排放貨運行動,2023如用于教育或非營利目的,本出版物的全部或部分內(nèi)容可以以任何形式復(fù)制,而無需獲得版權(quán)持有人的來源。零排放貨運行動歡迎收到任報告所表述的發(fā)現(xiàn)、解釋和結(jié)論基于報告撰寫人以及合作伙伴通過可靠渠道所搜集的信息,并盡可能保證可靠、準(zhǔn)確和完整。零排放貨運行動秘書處不對使用此文件而導(dǎo)致的損失負(fù)責(zé)。報告第六章圖片來自案例實施企業(yè),版權(quán)由提供方所有。專家薦語(《零排放貨運行動年度進(jìn)展報告2022》作為全方位展現(xiàn)了零排放貨運現(xiàn)狀、問題、案例和方法的報告,是u雙碳"背景下國內(nèi)第-份專門針對零排放貨運發(fā)展的綜合性評估報告,它的發(fā)布填補(bǔ)了中國物流貨運行業(yè)在該領(lǐng)域的研究和行動空白,并對行業(yè)提出了更加明確的愿景和期待。期待報告能夠持續(xù)迭代數(shù)據(jù)和研究內(nèi)容,長期支撐零排放貨運不同利益相關(guān)方的決策和實施應(yīng)用?！旌槔诮煌ㄟ\輸部規(guī)劃研究院副院長在u3060"碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下,中國公路貨運行業(yè)的低碳化轉(zhuǎn)型是發(fā)展趨勢,零排放發(fā)展是其中的重要方向?！读闩欧咆涍\行動年度進(jìn)展報告2022》以中重型貨車為切入點,探討公路貨運領(lǐng)域零排放發(fā)展的車輛選型和轉(zhuǎn)型路徑,深入剖析了發(fā)展過程中面臨的痛點問題、展現(xiàn)了具有代表性的實踐案例,是-份對政策制定、企業(yè)決策和行業(yè)發(fā)展有價值的研究報告?！苤境芍袊锪髋c采購聯(lián)合會研究室主任物流的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為企業(yè)以及其供應(yīng)鏈的核心競爭力之-,更是客做產(chǎn)品選擇和企業(yè)決策時的重要參考指標(biāo)?！读闩欧咆涍\行動年度有結(jié)論,有建議,具有很強(qiáng)的參考性、借鑒性和指導(dǎo)性。—邢國棟聯(lián)想全球物流運費數(shù)據(jù)中心和可持續(xù)發(fā)展總監(jiān)言1中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2零排放車輛技術(shù)及產(chǎn)銷狀況分析趨勢分析勢分析況情況情況況發(fā)展趨勢和應(yīng)用標(biāo)分析233467794041433基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營現(xiàn)狀施匹配情況3.1.4加油站、充電站建設(shè)情況和貨運平均運發(fā)展現(xiàn)狀展現(xiàn)狀4政策和市場體系策補(bǔ)貼政策補(bǔ)貼政策策路權(quán)政策路權(quán)政策設(shè)政策設(shè)施建設(shè)政策設(shè)施建設(shè)政策劃發(fā)展規(guī)劃發(fā)展未來規(guī)劃4.5"公轉(zhuǎn)水、公轉(zhuǎn)鐵"相應(yīng)政策4.5.1國家u公轉(zhuǎn)水、公轉(zhuǎn)鐵"相應(yīng)政策4.5.2地方u公轉(zhuǎn)水、公轉(zhuǎn)鐵"相應(yīng)政策5道路貨運碳排放分析計碳排放量計算5.2.2新能源貨車年度(2021)節(jié)碳量分析45454748496應(yīng)用場景分析和企業(yè)實踐案例7結(jié)論和建議7.2.1制定分階段、差異化的補(bǔ)貼政策,促進(jìn)廣7.2.2為零排放重型貨車提供更多路權(quán),鼓勵7.2.3加速將補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入地方規(guī)劃,促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施落地應(yīng)用7.2.4加快完善補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系,提升率7.2.5因地制宜開展試點,為零排放重型貨車使用需求零排放貨車7.3.3整車廠和汽車零部件供應(yīng)商積極打造適排放貨車7.3.4能源和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)提供商適度超前布7.3.5融入生態(tài)圈,共同開拓可持續(xù)的商業(yè)模式附錄:2014-2021年各車型不同指標(biāo)下的數(shù)量分布2020年9月,國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會-般性辯論上宣布,中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和(簡稱u雙碳"目標(biāo))。中國交通運輸行業(yè)的碳排放約占我國碳排放總量的10%,交通運輸行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)u雙碳"目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)之-。交通運輸行業(yè)的碳排放中,公路運輸碳排放占比達(dá)80%以上,其中公路貨運碳排放占比達(dá)60%以上,因此,公路貨運碳減排是在公路貨運領(lǐng)域,特別是在中國道路貨運需求持續(xù)增長的情況下,依靠多式聯(lián)運、提高運輸效率和滿載率等方法不足以達(dá)成減排目標(biāo)。盡早實現(xiàn)傳統(tǒng)貨車技術(shù)向零排放貨車技術(shù)的轉(zhuǎn)型必將成為未來的發(fā)展趨勢。公路貨運碳排放中,重型貨車的排放又占據(jù)舉足輕重的地位。根據(jù)中國環(huán)境科學(xué)研究院機(jī)動車排污監(jiān)控中心的統(tǒng)計,2020年中國重型貨車二氧化碳排放總量占交通運輸行業(yè)總排放量的34%。常規(guī)污染物方面,《中國移動源環(huán)境管理年報(2022年)》顯示,2021年重型貨車的氮氧化物排放量約占所有類型貨車氮氧化物排放總量的90%,碳?xì)浠衔锏呐欧帕恳裁黠@高于其他類型貨車。綜上,推動重型貨車電動化是中國交通運輸行業(yè)減污降碳的關(guān)鍵性發(fā)展方向,也是實現(xiàn)交通運輸行業(yè)u雙碳"目標(biāo)的核心手段?；谝陨媳尘胺治?特撰寫《中國零排放貨運年度進(jìn)展報告2022》(以下簡稱《報告》)?！秷蟾妗返哪繕?biāo)是進(jìn)-步探討道路貨運零排放發(fā)展的現(xiàn)狀、阻礙和挑戰(zhàn),協(xié)同零碳貨運各利益主體,提出推進(jìn)零排放貨運發(fā)展的建議?！秷蟾妗访嫦蜇涍\行業(yè)、政府、研究機(jī)構(gòu)和其他利益相關(guān)方,針對貨車在道路貨運場景下的發(fā)展趨勢和減排路徑進(jìn)行歸納和總結(jié)。根據(jù)上述分析,內(nèi)容力求突出主要矛盾,側(cè)重于中重型貨車的零排放發(fā)展分析?！秷蟾妗分??！秷蟾妗分饕譃槠邆€章節(jié),第-章對中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢進(jìn)行分析和總結(jié),其中包括道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀、道路貨運企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,以及道路貨運零排放發(fā)展的趨勢和目標(biāo)。第二章對目前的車輛技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行分析總結(jié),包含貨車產(chǎn)品和技術(shù)總體情況、貨車的產(chǎn)銷量、不同應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展水平、價格和運行成本,以及目前主要貨車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)劃。第三章總結(jié)目前與道路貨運匹配的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營狀況,并對道路交通網(wǎng)和服務(wù)設(shè)施的匹配情況、充換電基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施發(fā)展?fàn)顩r,以及氫能基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的發(fā)展?fàn)顩r分別進(jìn)行了總結(jié)。第四章對目前的政策和市場體系進(jìn)行梳理分析。第五章對目前道路貨運體系零排放發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行總結(jié),并分析不同車型和貨運場景下的減排貢獻(xiàn)度和未來減排潛力。第六章針對零排放貨運的典型場景進(jìn)行分析,并總結(jié)企業(yè)應(yīng)用零排放車輛的典型實踐經(jīng)驗與案例。第七章對道路貨運零排今年是《報告》的撰寫元年,零排放貨運行動在此由衷感謝各位專家和領(lǐng)導(dǎo)的幫助與支持,也誠貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢2貨運量(億噸)貨運量(億噸)根據(jù)交通運輸部統(tǒng)計1,我國貨運總量和貨物均在2016-2018年間持續(xù)攀升。2018年,公路貨運量達(dá)到395.69億噸,公路貨物周轉(zhuǎn)量達(dá)降,2020年、2021年出現(xiàn)回升。公路貨運量和公路貨物周轉(zhuǎn)量變化趨勢與貨運總量和貨物周轉(zhuǎn)量變化趨勢基本-致。不難發(fā)現(xiàn),過去5年中國公路貨運量占貨運總量的比例很高,穩(wěn)定在70%以上;公路貨物周轉(zhuǎn)量占比則相對較低,基本保持在30%左右(參見圖1-1、圖1-2)。根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計注釋,2019年我國道路貨運總量及貨物周計口徑均發(fā)生變化a,統(tǒng)計結(jié)果與2018年前結(jié)果不能簡單類比,2019年實際道路貨運總量與貨物周轉(zhuǎn)量分別增長4.2%和0.4%b?？傮w來說,我國道路貨運總量與道路貨物周轉(zhuǎn)量仍然呈持續(xù)增78.0%521.577.0%368.7368.774.0%20070.0%021另外,大宗商品特別是煤炭運輸?shù)蔫F路化也是調(diào)整、公路貨運量占比下降的重要原因。即使如此,公路貨運由于成本低廉、運行靈活,始a按照《交通運輸部辦公廳關(guān)于取消總質(zhì)量4.5噸及以下普通貨運車輛道路運輸證和駕駛員從業(yè)資格證的通知》,2019年1月b2021年道路貨物運輸量統(tǒng)計方法由"行業(yè)主管部門推算"調(diào)整為"規(guī)上企業(yè)全面調(diào)查+規(guī)下業(yè)戶波動推算"。貨物周轉(zhuǎn)量(億噸公里)保有量(萬輛)貨物周轉(zhuǎn)量(億噸公里)保有量(萬輛)0 第-章中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢0202021貨物周轉(zhuǎn)量公路貨物周轉(zhuǎn)量公路貨物周轉(zhuǎn)量占比變化(2016一2021年)根據(jù)交通運輸部統(tǒng)計結(jié)果,我國載貨汽車保有量從2017年的1368.62萬輛降至2021年的1173.26萬輛(參見圖1-3),與公路貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量占比變化趨勢相似,載貨汽車保有量在下降1。020172018201920202021普通貨車總量(2017一2021年)4保有量(萬輛)貨車銷量(輛)保有量(萬輛)貨車銷量(輛)32912752021年末,全國擁有公路營運汽車1231.96.43萬噸位,分別下降1.7%和增長5.6%;專用貨車60.39萬輛、718.76萬噸位,分別增長19.2%和20.5%;牽引車346.68萬輛,增長11.5%;掛車359.25萬輛,增長7.4%(參見圖1-4)。0-1.7%60.39增長率增長率保有量圖1-4全國公路營運汽車及各類載貨汽車保有量(2021年)根據(jù)公安部交強(qiáng)險上險統(tǒng)計數(shù)據(jù),貨運汽車銷售量從2017年開始持續(xù)增長,從309.86萬輛增至2020年的419.15萬輛,到2021年略微回落至386.93萬輛(參見圖1-5)。盡管2017年貨車總體維持在較低水平(<2%)。20172018201920202021化率(2017一2021年)微型貨車銷量(輛)輕型貨車銷量(輛)微型貨車銷量(輛)輕型貨車銷量(輛) 第-章中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢圖1-6、圖1-7、圖1-8和圖1-9顯示了按照汽車質(zhì)量分類的各類純電動貨車和燃油貨車銷售情況。微型貨車在2018年后均為純電動貨車,輕型貨車和中型貨車在2017年銷量較高,之后迅速回落,輕型純電動貨車在2021年銷售略有回升。重型純電動貨車銷量占比整體低于1%,明顯低于其016 2212021總銷量純電動貨車銷量純電動貨車銷量占比(2017一2021年)3.18%25142312189964204426419449492.00%1.69%0.83%062%6178318133407906178318133.15333384381533320172018201920202021(2017一2021年)6中型貨車銷量(輛)重型貨車銷量(輛)中型貨車銷量(輛)重型貨車銷量(輛) 20172018201920202021020172018201920202021(2017一2021年) (2017一2021年)2021年全國社會物流總額335.2萬億元,按可比價格計算,同比增長9.2%,兩年年均增長6.2%,增速恢復(fù)至正常年份平均水平。從構(gòu)成看,工業(yè)品物流總額299.6萬億元,按可比價格計算,同比增長9.6%;農(nóng)產(chǎn)品物流總額5.0萬億元,增長7.1%;長40.2%;單位與居民物品物流總額10.8萬億元,增長10.2%;進(jìn)口)。物流總額(萬億元)物流總額(萬億元) 第-章中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢0物0全國物流運行情況(2021年)根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會和中國物流與采購聯(lián)合會聯(lián)合發(fā)布的《2021年全國物流運行情況通報》2,2021年全國社會物流總額335.2萬億元,按可比價格計算,同比增長9.2%,兩年年均增長6.2%,增速恢復(fù)至2019年水平。據(jù)運聯(lián)智庫2022年發(fā)布的《2022中國公路運力發(fā)展數(shù)據(jù)白皮書》3,2021年全國貨運量回升,達(dá)到521.53億噸,公路貨運量達(dá)到391.39億噸,占全國貨運量的75%。2021年全國運輸費用達(dá)9.0萬億元,其中,公路運輸費用約7.0萬億元,占比始終高于公路貨運量占比4。據(jù)交通運輸部統(tǒng)計,全國道路貨運從業(yè)人員1728.73萬人、道路經(jīng)營業(yè)戶323.87萬戶,完成了全社會74%貨運量和31%的周轉(zhuǎn)量。其中,324萬戶經(jīng)營業(yè)戶中占比最高的為掛靠公司,其次是綜合性物流公司、第三方車隊以及含商流的企業(yè)2020年中國交通運輸行業(yè)碳排放占社會總碳排放比重達(dá)到11%5(參見圖1-11),是能源消耗和二氧化碳排放的重要貢獻(xiàn)者。隨著人均GDP的增加、城市化率的上升、機(jī)動化率的提升和基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)大,中國的客運和貨運需求預(yù)計將繼續(xù)成倍8碳排放量(億噸)碳排放量(億噸)年)從2010年到2020年,中國交通運輸行業(yè)的加了近-倍6,占比也從2010年的7.4%增長到2020年的11%(參見圖1-12)。除2020年受疫情影響外,交通運輸行業(yè)碳排放量和占比逐年增長。同時隨著電力、工業(yè)等行業(yè)減碳力度的增大,交通運輸行業(yè)的碳排放占比可能會持續(xù)增加。86420例在交通運輸行業(yè)碳排放中,有84.1%來自道路運輸(參見圖1-13)。道路運輸碳排放中,貨運碳排放占46%(參見圖1-14)。由此可見,貨碳"目標(biāo)的重要舉措。 第-章中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 乘用車客車貨車根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國移動源環(huán)境管理年報(2022年)》,2021年,全國貨車-氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物(NOX)、顆粒物(PM)排放量分別為206.2萬噸、51.6萬污染物排放量(萬噸)0污染物排放量(萬噸)0排放總量重四種車型的污染物排放如圖1-15所示。輕型貨車的CO排放量最高,達(dá)到127.6萬噸,而重型貨車四種污染物排放都較高,尤其是NOX排放,達(dá)型貨車排放量分擔(dān)率分別為35.69%、62.32%、89.95%和56.53%。由此可見,重型貨車的污染5各車型貨車污染物排放量(2021年)貨車中型貨車貨車中型貨車圖1-16各車型貨車的一氧化碳(CO)排放量分擔(dān)率圖1-17各車型貨車的碳?xì)浠衔?HC)擔(dān)率里程(萬公里)里程(萬公里) 第-章中國道路貨運發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢型貨車中型貨車重型貨車如圖1-20所示,根據(jù)交通運輸部統(tǒng)計,我國公路總里程自2017年開始不斷增長,2021年末528.07萬公里,比上年末增加8.26萬公里。公路密度55.01公里/百平方公里,比2020年增加0.86公里/百平方公里。公路養(yǎng)護(hù)里程525.16萬公里,占公路總里程比重為99.4%。其中,四級公路占比逐漸升高,其他公路無明顯四級等外三級二級一級高速公路(2017一2021年)cc高速公路為專供汽車分向分車道行駛并應(yīng)全部控制出入的多車道公路;一級公路為供汽車分向分車道行駛并可根據(jù)需要控制出入的多車道公路;二級公路為供汽車行駛的雙車道公路;三級公路為主要供汽車行駛的雙車道公路;四級公路為主要供汽車行駛的雙車道或單車道公路;等外公路為尚未達(dá)到任何公路等級標(biāo)準(zhǔn)的公路。雖然目前我國貨運線路繁忙,但在最雖然目前我國貨運線路繁忙,但在最繁忙的9條線路中,公路貨運平均運行時速僅為50~65公里/小時,相較于發(fā)達(dá)國家的75~80公里/小時仍有較大差距。同時,公路的擁堵情況普遍存在且日益嚴(yán)重,具有較高的隨機(jī)性。據(jù)繁忙程度排序,依次是廣州-北京、哈爾濱-北京、西安-北京、長沙-上海、成都-武漢、武漢-重慶、上海-武漢、廣州-上海和北京-上海。班次執(zhí)行百分比和平均用時(小時)如表1-1所示。路名稱及其執(zhí)行百分比與平均用時平均用時(小時)d執(zhí)行百分比為該線路的執(zhí)行次數(shù)在所有>600km線路的執(zhí)行次數(shù)中的占比。22零排放車輛技術(shù)及產(chǎn)銷狀況為達(dá)成中國貨物運輸零排放愿景,各利益相關(guān)方開始使用新能源貨車替代傳統(tǒng)能源貨車,逐漸發(fā)展出插電式混合動力貨車、純電動(包括快充、換電式混合動力貨車發(fā)展水平及趨勢分析(1)插電式混合動力貨車發(fā)展水平在新能源貨車技術(shù)的發(fā)展路線中,插電式混合動力貨車相比于純電動貨車和氫燃料電池貨車的成本更低。插電式混合動力系統(tǒng)包括串聯(lián)式、并聯(lián)式目前,國內(nèi)外插電式混合動力貨車主要采用并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)由傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)組成,發(fā)動機(jī)、電機(jī)和變速器配合使用,組合成不同的動力模式,適用于多種不同的行駛工況。該系統(tǒng)技術(shù)成熟度高,最大限度地保持原車型動力系統(tǒng)布置方式,結(jié)構(gòu)簡單、并聯(lián)式混合動力貨車具有兩套動力系統(tǒng),-套是動力電池和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),-套是發(fā)動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),可以根據(jù)需求選擇使用。同時,電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動/發(fā)電-體式電機(jī)可以適時向動力電池充電。(2)插電式混合動力貨車的優(yōu)勢相較于其他技術(shù)路線,插電式混合動力貨車的核心優(yōu)勢在于電池組的容量不需要很大,目前國內(nèi)車型配備的電池容量-般不超過50kWh。因此,該車型相比純電動貨車和氫燃料電池貨車,對動力電池的要求較低,載質(zhì)量利用系數(shù)高,不存在續(xù)駛里程焦慮,應(yīng)用成本較低,系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較高。(3)插電式混合動力貨車發(fā)展存在的雖然插電式混合動力貨車當(dāng)前存在-定優(yōu)勢,但其依然需要以柴油為主要燃料,無法完全做到運插電式混合動力貨車在政策引導(dǎo)鼓勵方面得到的支持較少,近年市場占有率較小,技術(shù)發(fā)展較為緩慢。(4)插電式混合動力貨車發(fā)展趨勢插電式混合動力貨車介于傳統(tǒng)燃油車和純電動貨車、氫燃料電池貨車等零排放貨車之間,并試圖找到運營效率、成本和環(huán)保壓力之間的平衡點。相比當(dāng)前其他技術(shù)路線的零排放貨車,插電式混合動力貨車在中長途大宗貨物運輸方面具有-定優(yōu)勢。短期來看,部分高油耗場景為應(yīng)對國六和四階段重型商用車油耗限值要求,插電式混合動力技術(shù)路線還將占據(jù)少部分市場9。但長期來看,插電式混合動力貨車無法實現(xiàn)貨運零排放,在政策支持鼓勵方面不占優(yōu)勢。國內(nèi)外主要商用車企業(yè)對未來產(chǎn)品的規(guī)劃中,也大多以純電動貨車作為技術(shù)主攻方向,尤以氫燃料電池貨車作為技術(shù)探索儲備研究方向,插電式混合動力貨車更多作為傳統(tǒng)燃油貨車向零排產(chǎn)銷現(xiàn)狀車發(fā)展水平及趨勢分析(1)純電動貨車發(fā)展水平純電動貨車完全通過車載電池提供動力,可以換擋易、駕駛舒適度高等特點。在當(dāng)前油價高企背景下,純電動貨車的使用成本明顯低于燃油貨車,車的關(guān)鍵技術(shù)集中于電池、電機(jī)、電充電時間和安全性等是影響車輛市場化推廣的關(guān)鍵要素。純電動貨車要求動力電池同時滿足高能量密低成本和易回收等-系列技術(shù)要求。目前,純電動貨電池,磷酸鐵鋰電池能量密度較低,具有較好的安全在電機(jī)方面,新能源汽車電機(jī)分為直流電機(jī)、交流電機(jī)和輪轂電機(jī)三類,我國具備交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)的自主研發(fā)能力,其中永磁同步電機(jī)是我國新能源汽車的主要非晶高導(dǎo)低損材料的應(yīng)用,可有效提高電機(jī)功率密在電控方面,電機(jī)控制器的作用是通過對輸出電流、電壓和頻率的控制,進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和計算機(jī)控制技術(shù)的深入發(fā)展而逐漸成熟。目前,純流算法,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟10。制于電池的能量密度、充放電速度和成本等因素,目前純電動貨車的續(xù)駛里程較短,理論上為200~300km,主要應(yīng)用于港口、礦區(qū)、城市等行駛范圍、行駛路線和行駛時間都較為固定的運營從補(bǔ)能方式來看,純電動貨車目前主要的技術(shù)充電模式貨車的車身與動力電池完全綁定,不可更換。整車運行過程中的能量補(bǔ)充主要依靠大功我國純電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)經(jīng)過多年的政策扶持,已經(jīng)初具規(guī)模。對于純電動乘用車及輕型貨車,目前已有較為成熟的配套充電基礎(chǔ)設(shè)施。但由于早期規(guī)劃的局限性,滿足純電動重型貨車快充需要的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍不完善。純電動重型貨車的充電設(shè)施建設(shè),目前主要由用戶、運營商或第三方公司在重型貨車運行線路上建設(shè)專屬直流快充樁,通常采用雙槍同時充電,充滿電需1~1.5換電模式貨車的車身與動力電池并不綁定,配套動力電池可在換電站進(jìn)行更換,同時車身也具備近年來,換電重型貨車得到行業(yè)廣泛重視。2020年5月,國務(wù)院《政府工作報告》首次將換工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合組織開展新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作,鼓勵在公交、出租、試點。2021年10月,工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作的通知》,首次提出在宜賓、唐山、包頭三座城目前,我國換電重型貨車的電池容量約300kWh,換電時間約為5分鐘。分類參數(shù) (＞6米)目前,換電重型貨車主要經(jīng)營模式是運營商購買裸車,所需動力電池由電池資產(chǎn)管理公司向電池企業(yè)批量購買并運營,而用戶以租賃方式從電池資產(chǎn)管理公司租用電池。電池資產(chǎn)管理公司融資布局換電站以及投融資租賃等服務(wù),即u車電分離"模式(參見圖2-1)。用用戶產(chǎn)銷現(xiàn)狀(2)純電動貨車的優(yōu)勢建設(shè)成本低。相對換電設(shè)施,充電樁建設(shè)占地面積很小,如果和停車場合并建設(shè),則基本不需要另外征地,因此-次性建設(shè)成本較低。近年來由于國家對充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的政策推動,充電設(shè)施的研發(fā)和建設(shè)速度明顯加快,技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。在形成統(tǒng)-的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)后,充電設(shè)備的生產(chǎn)和采購成本大幅下降,進(jìn)-步降低了充電設(shè)施的建設(shè)成本。用電效率高。為了提高用電效率,目前多數(shù)使用大功率快充樁的充電場站都會采用集約式柔性充電模式,即所有充電終端共享功率模塊,根據(jù)需要由智能調(diào)度模塊結(jié)合純電動汽車的實際需要分配充電功率,以此來降低充電場站的整體配電容量,減運營效率高。采用換電模式,純電動重型貨車可以在5分鐘左右完成補(bǔ)能,與傳統(tǒng)燃油車加油時間基本持平,有效降低車輛充電等待時間,大幅提-次性購車成本降低。在u車電分離"模式下,用戶購車無需購買電池。相比充電方案,u車電分離"能夠大幅降低用戶的-次性購車成本,使得購產(chǎn)品供給端可選車型充足。從2021年起,各大商用車生產(chǎn)廠家均布局了換電重型貨車生產(chǎn)線并快速推出相應(yīng)產(chǎn)品。目前市場上的純電動重型貨車基本上已經(jīng)覆蓋所有車型,用戶可根據(jù)實際需要自政策支持力度大。在u雙碳"背景下,純電動重型貨車應(yīng)用是實現(xiàn)重載貨運零排放至關(guān)重要的-環(huán),政府部門將為純電動重型貨車提供運輸價格、運輸線路方面的相關(guān)優(yōu)惠政策,以進(jìn)-步擴(kuò)大純電動力電池壽命更長。在換電模式下,純電動重型貨車的動力電池由運營商統(tǒng)-管理,在適合的溫度下能夠以穩(wěn)定的電流統(tǒng)-充電,同時由電池管理系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),可以有效確保動力電池健康安全,(3)純電動貨車發(fā)展存在的問題受動力電池容量的限制,目前純電動重型貨車在充滿電情況下續(xù)駛里程多為200~300km,比同車型燃油貨車要少很多。因此,在長距離運輸過程中,純電動重型貨車需要多次補(bǔ)充電能,導(dǎo)致運營效率購置成本高。目前純電動重型貨車的終端銷售格普遍為65萬~80萬元,部分動力電池裝載容量較高的車型銷售價格可達(dá)到90萬元以上,其中電池成本占比過半,與傳統(tǒng)燃油重型貨車終端銷售價格40萬~45萬元相比,有較為明顯的購置成本載質(zhì)量利用系數(shù)低。由于動力電池能量密度-定,如果要增大電池容量,就需要配備更重的電池。以-輛282kWh電量的純電動6×4牽引車為例,由于電池自重原因,其整備質(zhì)量相比同車型燃油貨車重了約2.2噸,導(dǎo)致其載質(zhì)量利用系數(shù)比同車型標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)缺失。目前,換電模式面臨的最大問題是換電接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)-。不同電池廠家、不同換電模式,都會帶來電池標(biāo)準(zhǔn)化和拓展兼容性問題。此外,在車型公告的法規(guī)方面,目前的車型公告均以整車(含電池)為整體上公告,這就造成在車電分離模式下,同-款車如果電池或換電框架發(fā)生改變,則需重新上車型公告,大大增加了車輛開發(fā)周基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善。相比充電基礎(chǔ)設(shè)施,目前我國換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還很不完善,缺乏統(tǒng)-規(guī)劃。受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制,目前在實際場景中,換電站僅能匹配特定品牌車輛或者特定標(biāo)準(zhǔn)的電池包,但是由于換電站的建設(shè)只能服務(wù)于某-特定項目,使換電設(shè)施成為某-項目的定制化服務(wù)產(chǎn)品。這也造成換電基礎(chǔ)設(shè)施無法像充電設(shè)施那樣,通過多點布?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高。換電站需要通過站內(nèi)-定數(shù)量的備用電池和車身電池進(jìn)行交換,從而實現(xiàn)快速補(bǔ)能的目的。因此,換電站除了換電設(shè)備投入外,還需要額外購置多塊備用電池,使得換電站的-次性建設(shè)投資大大高于充電基礎(chǔ)設(shè)施。目前,建設(shè)-座換電站的-次性投資成本至少為700萬元。(4)純電動貨車發(fā)展趨勢現(xiàn)階段,純電動貨車仍然以輕型貨車為主,應(yīng)用于城市配送應(yīng)用場景;少量純電動重型貨車應(yīng)用于港口、礦區(qū)、城市等行駛范圍、行駛路線和行駛時間都較為固定的運營場景。隨著技術(shù)的發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,未來純電動貨車將逐漸從輕型貨車擴(kuò)展到重型貨車,運營場景也將從短途運輸車輛技術(shù)方面,目前市面上銷售的主流車型,其經(jīng)濟(jì)續(xù)駛里程范圍在150~200km之間。隨著動力電池技術(shù)的發(fā)展和成本的下降,預(yù)計到2025年車輛的經(jīng)濟(jì)續(xù)駛里程將會提高到300~400km。而現(xiàn)有純電動貨車主要是在燃油貨車車型的基礎(chǔ)上做改裝,隨著車輛正向開發(fā)進(jìn)度的加快,未來采用純充換電技術(shù)方面,未來純電動貨車將形成u換或時效性要求不高的場景;換電模式適用于高頻短倒或中長途運輸,即時效性要求較高的運輸場景。燃料電池貨車發(fā)展水平及趨勢分析(1)氫燃料電池貨車發(fā)展水平氫燃料電池貨車的動力系統(tǒng)布置如圖2-2所示。其驅(qū)動系統(tǒng)包括燃料電池系統(tǒng)、燃料電池轉(zhuǎn)換及逆變器、動力電池、高壓儲氫罐、驅(qū)動電機(jī)和動 直流/交流轉(zhuǎn)換器 直流/交流逆變器高壓儲氫罐產(chǎn)銷現(xiàn)狀其中,燃料電池系統(tǒng)是用于給車輛提供電能驅(qū)動的系統(tǒng);燃料電流轉(zhuǎn)換及逆變器主要是用于將燃料電池輸出的低電壓轉(zhuǎn)換為可供車輛使用的電能;動力電池是氫燃料電池貨車的輔助能量源,使車輛在啟動、急加速和爬坡時有足夠的輔助能量;高壓儲氫罐為氫燃料電池提供燃料;驅(qū)動電機(jī)是氫燃料電池貨車中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動力部件;動力控制單元是將氫燃料電池貨車中的所有電氣功率部件統(tǒng)-集成的系統(tǒng),要求其具有高集成度、氫燃料電池貨車全產(chǎn)業(yè)鏈包括氫氣的制取、儲存、運輸、加注和氫燃料電池貨車的研發(fā)、應(yīng)用等方面。在各地氫燃料電池貨車示范運行規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨勢下,氫燃料電池貨車的系統(tǒng)集成、電堆集成技術(shù)有了-定的提高,但在其他方面尚未有明顯國內(nèi)燃料電池以車用質(zhì)子交換膜燃料電池為主,已經(jīng)具有電堆系統(tǒng)的自主開發(fā)能力和電堆的集成生產(chǎn)能力,以大連新源動力、億華通、重塑科技和國鴻重塑為代表的企業(yè),具備年產(chǎn)萬臺燃料電池系統(tǒng)的批量生產(chǎn)能力,且目前國內(nèi)電堆產(chǎn)能已超過40萬kW。其中,大連新源動力更傾向自主研發(fā),億華通和重塑科技更傾向于引入國外成熟電堆在功率方面,我國燃料電池企業(yè)可生產(chǎn)組裝單堆功率60kW的石墨雙極板堆棧,體積為35升,功率密度達(dá)2.0kW/L,雙堆串聯(lián)功率可達(dá)120kW,體積為50升,搭配車載鋰電池后,基本可以滿足在環(huán)境適應(yīng)性和耐久性方面,國產(chǎn)化電堆已可實現(xiàn)-30C低溫啟動,-40C低溫存儲,系統(tǒng)效率55%,防護(hù)等級IP67,具有良好的穩(wěn)定性,耐腐蝕,在雙極板方面,由于加工石墨板成本高,復(fù)合材料雙極板近年來開始走向應(yīng)用,如石墨/樹脂復(fù)合材料、膨脹石墨/樹脂復(fù)合材料、不銹鋼/石墨復(fù)合材料等。國內(nèi)新源動力開發(fā)的不銹鋼/石墨復(fù)合雙極板電堆已經(jīng)有所應(yīng)用。廣東國鴻引進(jìn)了加拿大Ballard公司膨脹石墨/樹脂復(fù)合雙極板生產(chǎn)技術(shù),所生產(chǎn)電堆也已有車輛裝備。以大連新源動力、武漢理工新能源為代表的企業(yè)已經(jīng)初步具備了不同程度的生產(chǎn)線,年產(chǎn)能可達(dá)上萬平方米,但還需要開發(fā)以狹縫涂布為代表的大批量生產(chǎn)技術(shù)。市場上生產(chǎn)全氟磺酸膜的企業(yè)主要來自美國、日本、加拿大及中國。我國已具備質(zhì)子交換膜國產(chǎn)化能力,山東東岳集團(tuán)生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜性能出色,具備規(guī)模化生產(chǎn)能力。目前,東岳DF260膜厚度可做到15um,在開路電壓測試情況海外企業(yè)領(lǐng)先,國內(nèi)正起步。國內(nèi)尚處于研究階段的單位有兩類:-類是國內(nèi)企業(yè),如貴研鉑業(yè)。貴研鉑業(yè)主營汽車尾氣鉑催化劑,與上汽共同研發(fā)燃料電池催化劑。-類是研究機(jī)構(gòu),如中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等。例如,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所制備的Pt3Pd/C合金催化劑,已應(yīng)用于新源動力生產(chǎn)的燃在系統(tǒng)部件方面,氫氣循環(huán)泵主要依賴進(jìn)口,空壓機(jī)還未能大批量生產(chǎn),缺少低功耗高速無油空20氫燃料電池貨車的整車技術(shù)路線分為兩種,即搭載小型動力電池的全功率型和搭載可插電動力電池的氫電混合型。全功率型氫燃料電池貨車的動力爬坡、啟動階段提供動力。該結(jié)構(gòu)中,車用動力全部來源于燃料電池,因此對燃料電池電堆的壽命要求較為嚴(yán)苛,以我國目前的技術(shù)儲備較難實現(xiàn)。氫電混合型氫燃料電池貨車集合了氫燃料電池貨車及純電動貨車的優(yōu)點,技術(shù)要求相對較低,是在原有純電動貨車的基礎(chǔ)上加裝燃料電池作為動力電池的動力補(bǔ)充源,在我國當(dāng)前階段適用性較好。目前,國際上氫燃料電池貨車的技術(shù)路線以全功率型為主,而我國則優(yōu)先考慮發(fā)展氫電混合型燃料電池貨車,最終目標(biāo)仍然是實現(xiàn)全功率型燃料電(2)氫燃料電池貨車的優(yōu)勢運行過程零排放。氫燃料電池貨車作為新能源重型貨車的-種,可簡單理解為u自帶氫燃料發(fā)電機(jī)的電動車"。氫燃料電池貨車在工作過程中的產(chǎn)物是水,可以實現(xiàn)運行過程零排放,不會造成環(huán)境能量來源廣泛。氫燃料電池貨車的能量來源為地球上儲量豐富的氫,從能源儲備角度看,氫燃料電池貨車是-種理想的車型。續(xù)駛里程長。氫氣本身的能量密度約為33.6kWh/kg,約為柴油的2.7倍,遠(yuǎn)高于鋰電池。目前,氫燃料電池貨車多為高壓氣態(tài)儲氫,儲氫壓力可以達(dá)到35MPa,且同期正在研發(fā)70MPa高壓儲氫技術(shù)?，F(xiàn)有氫燃料電池重型貨車的續(xù)駛里程基本可達(dá)400km以上,是零排放車輛中續(xù)駛里程最長的車運營效率高。氫燃料電池貨車相比其他零排放車輛,除續(xù)駛里程明顯更長之外,重型貨車的氫氣加注時間也僅為5-10分鐘,基本可與傳統(tǒng)燃油車輛持平,能夠有效提高重型貨車運營效率。(3)氫燃料電池貨車發(fā)展存在的問題氫氣的制取和運輸成本相對較高。目前,氫燃料電池貨車運行所需的氫氣制取成本相對較高,氫氣制取方式主要包括電解水、甲烷重整、甲醇制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫四種。電解水制氫能耗較高;甲烷轉(zhuǎn)化制氫溫室效應(yīng)嚴(yán)重;甲醇制氫需要在合理的地域范圍內(nèi)有甲醇供應(yīng),因此生產(chǎn)規(guī)模受限;工業(yè)副產(chǎn)氫純度達(dá)不到燃料電池車的要求,同時受地域及運載能力限制,成本較高。我國氫氣的儲存和運輸均以氣態(tài)為主,在運氫方面容易受到地域及運載能力的限制,長管拖車運輸效率較低,運輸能力小于400kg/車,不利于降本增效。據(jù)測算,在當(dāng)前情況下,采用長管拖車進(jìn)行氣態(tài)儲氫運輸?shù)倪m宜運輸半徑僅約200km,這對制氫和加氫地點之間的距離提出了加氫站建設(shè)不完善。氫燃料電池貨車的發(fā)展離不開加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),受儲氫材料的限制,目前加氫站以高壓壓縮氫氣技術(shù)為主。目前,我國關(guān)于加氫站的建設(shè)及運行經(jīng)驗較為欠缺,再加上氫氣易燃、易爆、易擴(kuò)散的特性,人們在心理上接受程度較低,也造成了我國加氫站的建設(shè)審我國企業(yè)還未能突破加氫站的關(guān)鍵技術(shù),關(guān)鍵部件幾乎都需要進(jìn)口,且加氫站建成后的檢修維護(hù)技術(shù)尚不成熟,存在較大的安全隱患。因此,加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為制約氫燃料電池貨車發(fā)展的整車購買及運營成本偏高。在購買成本方面,我國氫燃料電池貨車的關(guān)鍵材料、核心部件批21產(chǎn)銷現(xiàn)狀量生產(chǎn)技術(shù)尚不完善,催化劑、隔膜、碳紙、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、儲氫瓶相關(guān)閥體、瓶身纏繞碳纖維等關(guān)鍵材料與核心部件仍屬于u卡脖子"技術(shù),主要依靠進(jìn)口。這使得氫燃料電池貨車整車成本居高不下,售價為同級別傳統(tǒng)燃油車的3~4倍。在運營成本方面,氫燃料電池貨車對于運輸企業(yè)來說使用成本仍然偏高。按照氫氣價格40元/kg計算,氫燃料電池重型貨車的百公里燃料費用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測體系仍不健全。目前我國氫燃料電池貨車方面的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要,突出表現(xiàn)在,當(dāng)前各地廣泛開展氫燃料電池貨車運行示范的背景下,面向?qū)嶋H應(yīng)用工況的氫燃料電池貨車整車及關(guān)鍵零部件評價檢測體系仍不健全,氫燃料電池貨車科學(xué)使用維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)尚未制定,使得產(chǎn)業(yè)全鏈條下的車輛推廣應(yīng)用受到嚴(yán)重的制約和限制。亟待完善氫燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,建立完整、有效的材料、部件、系統(tǒng)檢測體系,為氫燃料電池貨車技術(shù)發(fā)展、整車在交通行業(yè)的科學(xué)安全(4)氫燃料電池貨車發(fā)展趨勢相比傳統(tǒng)燃油貨車,氫燃料電池貨車在續(xù)駛里程和加注時間差異不大的情況下,能夠做到完全的運行過程零排放。與純電動貨車相比,氫燃料電池貨車則能夠有效解決運營效率和續(xù)駛里程兩個痛但從氫燃料電池貨車技術(shù)發(fā)展程度看,當(dāng)前我國尚處于起步階段,仍然存在關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)u卡脖子"問題。目前,國內(nèi)氫燃料電池貨車的應(yīng)用也多以試點示范為主,整體的研發(fā)和應(yīng)用模式仍在探索中,從購車成本、運營成本及運輸需求滿足情況看,氫燃料電池貨車仍有較多需要完善的地方。長期來看,其購買和使用成本有望大幅下降,與純電動貨車形成互補(bǔ)態(tài)勢,在中長途貨運零排放方面扮演不隨著我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,以及各地政府對污染物排放治理力度的加大,柴油重型貨車受到標(biāo)準(zhǔn)升級、淘汰加速、路權(quán)限定等多方面的影響。這為新能源貨車提供了快速發(fā)展的機(jī)遇,新能源貨車的銷售也呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。本節(jié)以2021年為時間節(jié)點,對新能源貨車產(chǎn)銷及企業(yè)情情況隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,新能源貨車的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展,從原來的輕型貨車應(yīng)用領(lǐng)域逐步向重型貨車應(yīng)用領(lǐng)域滲透。2018年以來,新能源重型貨車的銷量增速開始加快(參見圖2-3)。22新能源貨車銷量(輛)新能源貨車每月銷量(輛)0新能源貨車銷量(輛)新能源貨車每月銷量(輛)0201620172018201920202021微型貨車輕型貨車中型貨車重型貨車(2015一2021年)142.6萬輛。如圖2-4所示,其中新能源重型貨車銷量呈增長趨勢,全年累計銷售10449輛,同比增長275.3%,包括混凝土攪拌車1310輛、垃圾車366輛、牽引車5510輛、自卸車1947輛、廂式運輸車14輛、普通貨300610001012210200006貨車圖2-4新能源重型貨車每月銷量(2021年)23產(chǎn)銷現(xiàn)狀能源重型貨車各城市銷售情況2021年,全國新增新能源重型貨車主要分布在河北、河南、廣東等地(參見圖2-5)。相較于純電動貨車,氫燃料電池重型貨車處在試點階段,地域集中性較強(qiáng),主要集中在山東、河北、上海等地(參見圖2-6)。圖2-5全國新能源重型貨車各省份銷量占比(2021年)圖2-6全國氫燃料電池重型貨車各省份銷量占比(2021年)244578457848云南黑龍江海南青海廣西甘肅遼寧湖北吉林天津重慶安徽福建新疆浙江陜西貴州內(nèi)蒙古北京江蘇山西四川上海湖南山東廣東河南河北0400010002000300004000純電動重型貨車氫燃料電池重型貨車插電式混合動力重型貨車圖2-7全國新能源重型貨車各省份銷量(2021年)25產(chǎn)銷現(xiàn)狀能源重型貨車各技術(shù)路線銷量情況根據(jù)2021年新能源重型貨車的銷量數(shù)據(jù)分析(參見圖2-7),新能源重型貨車中純電動重型貨車占比最高,全年銷售9745輛,占比92.6%;氫燃料電池重型貨車共銷售778輛,占比7.39%;插電式混合動力重型貨車共銷售19輛,占比0.18%(參見圖2-8)。圖2-8不同技術(shù)路線新能源重型貨車銷量(2021年)而純電動重型貨車中,充電模式重型貨車共銷售6042輛,占純電動重型貨車銷量的62%;換電模式重型貨車共銷售3021輛,占純電動重型貨車銷量的31%(參見圖2-9)。圖2-9不同技術(shù)路線新能源重型貨車銷量(2021年)26846846能源重型貨車各生產(chǎn)企業(yè)銷量情況2021年,全國共有72家企業(yè)生產(chǎn)新能源重型貨車。其中三-汽車共銷售1498輛,主要為純電動專用車;鄭州宇通共銷售989輛,主要為純電動自卸車;上汽紅巖共銷售846輛,主要為純電動牽引車;北奔重汽共銷售775輛,主要為純電動牽引車;北汽福田共銷售769輛,主要為純電動牽引車(參見圖2-10)。0200400600800100012001400銷量(輛)前20位企業(yè)銷量(2021年)27銷量(輛)銷量(輛)銷量(輛)銷量(輛)產(chǎn)銷現(xiàn)狀(1)純電動重型貨車2021年,純電動重型貨車生產(chǎn)企業(yè)方面,三-汽車銷量增速明顯,以1497輛的銷量位居重型貨車銷量榜首,宇通集團(tuán)以20輛的差距位居第二,漢馬科技以1168輛的銷量位列第三。銷量排名前十位企業(yè)共銷售純電動重型貨車8956輛,占純電動重型貨車銷量的92.8%(參見圖2-11)。011689675571純電動重型貨車銷量排名前十位企業(yè)(2021年)(2)氫燃料電池重型貨車2021年,氫燃料電池重型貨車生產(chǎn)企業(yè)方面,紅巖、江鈴重汽、上汽大通、重汽、-汽解放和陜汽等11家企業(yè)在售。其中,南京金龍以361輛的銷量遙遙領(lǐng)先(參見圖2-12)。0492532放2氫燃料電池重型貨車銷量排名前十位企業(yè)(2021年)28新能源重型貨車銷量(輛)新能源重型貨車銷量(輛)能源重型貨車各車型銷量情況(1)新能源重型貨車車型數(shù)據(jù)新能源重型貨車以純電動重型貨車為主。受電池容量限制,純電動重型貨車主要應(yīng)用于短途或特定區(qū)域內(nèi)的特殊作業(yè),因此,純電動重型貨車車輛類型以牽引車為主,并且換電式車輛在新能源重型貨車中的比例正在不斷增大(參見圖2-13、圖2-14)。為了響應(yīng)政策號召,部分地區(qū)建立了燃料電池示范區(qū),因此氫燃料電池重型貨車雖然占比較少,但是車輛類型與主要銷售地區(qū)都相對集中。重型貨車3全國新能源重型貨車不同車輛類型銷量(2021年)4全國新能源重型貨車不同車輛類型銷量占比(2021年)2900200產(chǎn)銷現(xiàn)狀(2)新能源重型貨車暢銷車型及配置情況在當(dāng)前主流新能源重型貨車技術(shù)路線中,插電式混合動力重型貨車體量有限,氫燃料電池重型貨車正處于起步階段。因此,本節(jié)主要對市場上已經(jīng)大范圍應(yīng)用的充電模式和換電模式的純電動重型貨04005005充電模式純電動重型貨車銷售排名前十位車型(2021年)車充電模式純電動重型貨車銷量排名前三位的三款車型分別是福田純電動半掛牽引車(BJ4259EVPA1)、宇通純電動自卸汽車(ZKH3310P6BEV)、三-純電動混凝土攪拌運輸車(SYM5310GJB3BEV)(參見圖2-15)。該車采用6×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為25000kg,整備質(zhì)量為10900kg,最高車速89km/h。公示信息顯示,其外形尺寸為7130×2490/2550×/3375/3525(mm),軸距為3300+1350(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)型號為FTTB220,由北汽福田汽車股份有限公司提供,電機(jī)功率最大為360kW。搭載的動力電池為寧德時代新能源科技股份有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為281.92kWh,續(xù)航里程約為210km。該車型主要銷往唐山市、濱州市、忻州市、北京市、臨沂市等,主要應(yīng)用場景為鋼鐵企業(yè)內(nèi)部運該車為8×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為31000kg,整備質(zhì)量為17500kg,最高車速89km/h。公示信息顯示,其外形尺寸為9445×2550×3560(mm),軸距為1950+3050+1350(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)型號為TZ400XSYTB59,由鄭州宇通客車股份有限公司提供,電機(jī)功率最大為400kW。搭載的動力電池為鄭州深瀾動力科技有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為422.848kWh,續(xù)航里程約為400km。該車型主要銷往鄭州市、臨汾市、蘭州市、洛30陽市,主要應(yīng)用場景為鋼鐵企業(yè)內(nèi)部運輸、礦山運③三一純電動混凝土攪拌運輸車該車為8×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為31000kg,整備質(zhì)量為15300kg,最高車10255×2530×3980(mm),軸距為1700+3450+1350(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)型號為TZ368XSSFD01,由陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司提供,電機(jī)功率最大為350kW。搭載的動力電池為寧德時代新能源科技股份有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為367.58kWh,續(xù)航里程約320km。該車型主要銷往鄭州市、長沙市、成都市等,貨車2021年被稱為換電模式重型貨車u元年"。在2021年換電模式重型貨車車型排名前十中,有牽引車7款、自卸車1款、混凝土攪拌車1款。從品牌來看,徐工、華菱之星各占3款,紅巖占2款,解放、北奔各占1款(參見圖2-16)。006換電模式純電動重型貨車銷售前十位車型(2021年)換電模式純電動重型貨車銷量排名前三位的三款車型分別是-汽解放換電式純電動半掛牽引車 (CA4250P66T1BEV)、漢馬華菱之星換電式純電動牽引車(HN4253H36C8BEV)、上汽紅巖換電式純電動半掛牽引車(CQ4250BEVSS404)。該車為6×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為25000kg,整備質(zhì)量為10390/10750kg,最寸為7365×2550×3560/3350(mm),軸距為3800+1350(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)型號有兩款:TZ400XS035、TZ400XSF09,分別由中31產(chǎn)銷現(xiàn)狀車時代電動汽車股份有限公司、精進(jìn)電動科技股份有限公司提供,電機(jī)功率最大分別為360kW、400kW。搭載的動力電池為寧德時代新能源科技股份有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為281.91kWh,續(xù)航里程為180km。該車型主要銷往唐山市、滄州市、邯鄲市、石家莊市、臨汾市、鄂爾多斯市等,主要應(yīng)用場景為。②漢馬華菱之星換電式純電動牽引汽車EV該車為6×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為25000kg,整備質(zhì)量為12800/11700kg,最高車速89km/h。公示信息顯示,其外形尺寸為7490,7390×2550×3835/3800/3750/3520/3300/3200(mm),軸距為3800+1350(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)均為特百佳動力科技有限公司提供,電機(jī)功率最大為360kW。搭載的動力電池為寧德時代新能源科技股份有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為281.92kWh,續(xù)航里程為190km。邯鄲市、天津市等,主要應(yīng)用場景為大型鋼鐵廠在該車為6×4驅(qū)動形式,總質(zhì)量為25000kg,整備質(zhì)量為11000/12090kg,最高車速85km/h。公示信息顯示,其外形尺寸為7460×2550×3785/3216/3320/3715/3860/3960/3495(mm),軸距為3850+1400(mm)。該車型的配套驅(qū)動電機(jī)型號有兩款:TZ400XSTPG04、TZ400XS035,分別由特百佳動力科技有限公司、中車時代電動汽車股份有限公司提供,電機(jī)功率最大均為360kW。搭載的動力電池為寧德時代新能源科技股份有限公司的磷酸鐵鋰電池,電池容量為281.91kWh,續(xù)航里程為230km。該車型主要銷往唐山市、邯鄲市、上海市、新疆維吾爾自治區(qū)、滄州市、貴陽市、臨沂市、包頭市等,主要應(yīng)用場景為港口運輸、支線短倒、鋼鐵本節(jié)根據(jù)我國工業(yè)和信息化部發(fā)布的公告新能源汽車車型目錄的數(shù)據(jù),對公告車型的技術(shù)發(fā)展趨勢和應(yīng)車公告車型總體情況至目前,新能源貨車已公告車型的續(xù)駛里程主要為300~400km及200~300km,大于500km的占比只有1.61%;整車質(zhì)量小于3.5噸的占比78.43%,重型貨車占比較小;動力蓄電池組能量32(0.044,0.076]kWh/kg(0.076,0.098]kWh/kg(0.098,0.120]kWh/kg,0.142]kWh/kg(0.142,0.164]kWh/kg33(km)(km)(km)((km)(km)(km)(km)(km)(km)產(chǎn)銷現(xiàn)狀告車型不同應(yīng)用場景性能指標(biāo)分析(1)續(xù)駛里程如圖2-20所示,倉柵式運輸車、普通貨車、垃圾車、廂式運輸車、市政車的續(xù)駛里程在2014年至2021年逐年升高;混凝土攪拌車、牽引車及自卸貨車的續(xù)駛里程隨著時間的推移沒有明顯升高。這是由于不同車型的應(yīng)用情景不同,對續(xù)駛里程的要求也不同,倉柵式運輸車、垃圾車等需要較長的續(xù)駛里程,而混凝土攪拌車對續(xù)駛里程沒有過34(km)(km(km)(km)(km)(2014一2021年)(2)整車質(zhì)量如圖2-21所示,總體上來看,不同車型的整車質(zhì)量隨年份增長沒有發(fā)生明顯變化。倉柵式運輸車、普通貨車、市政車及垃圾車多為微型及輕型貨車,混凝土攪拌車、牽引車和自卸貨車多為中型及35產(chǎn)銷現(xiàn)狀2014一2021年)36(3)能量密度如圖2-22所示,2014年至2021年,新能源貨車動力蓄電池組能量密度逐年升高,混凝土攪拌車、牽引車、自卸貨車、普通貨車、市政車的年增長幅度較大,廂式運輸車、垃圾車的年增長幅度較小;根據(jù)實際應(yīng)用情景需要,混凝土攪拌車、牽引車、自卸貨車對動力蓄電池組能量密度要求較高,因此這三類車型的能量密度整體大于倉柵式運37數(shù)量(輛)數(shù)量(輛)產(chǎn)銷現(xiàn)狀(2014一2021年)性能指標(biāo)的數(shù)量分布》總結(jié)了2014-2021年公告車型的車重、續(xù)駛里程及動力蓄電池組能量密度數(shù)量分布(即在不同的性能段內(nèi)公告的車型數(shù)量,從-定程度上反映了性能指標(biāo)的使用集中度)。圖2-23為2021年的數(shù)據(jù)分布情況(2014至2021年全部數(shù)據(jù)結(jié)果見附錄),可以看出目前新能源貨車的技術(shù)發(fā)展水平和性能指標(biāo)的集中度,2021年新能源貨車車重主要分布在1.8~3.5噸以及6~12噸兩個范圍,續(xù)駛里程目前主要分布在243~337km之間,動力蓄電池組能量157kWh/kg。9900,1.8][1.8,3.5][3.5,4.5][4.5,6][6,12][12,24][24,49]38數(shù)量(輛)數(shù)量(輛)0870450數(shù)量(輛)數(shù)量(輛)087045010700如圖2-24所示,2014-2017年,新能源貨車全部為純電動貨車。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,2018年出現(xiàn)了換電式純電動貨車,并且占比隨著時間的推移不斷升高;2020年出現(xiàn)了以插電式混合動力和氫燃料電池為能源形式的新能源貨車,且20142015201620172018201920202021池貨車(2014一2021年)39產(chǎn)銷現(xiàn)狀源貨車綜合成本構(gòu)成對新能源貨車在全生命周期內(nèi)的綜合成本進(jìn)行分析,可以有效地評估這-技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性,同時也可以幫助車輛使用單位確定是否選用新能源重型貨車。其核心思想是計算該項技術(shù)在擁有時間范圍內(nèi)的總成本11,包括購置成本和運營成本。其中,購置成本主要指車輛購買時的-次性費用,包括整車購買費用和購置稅等。運營成本為車輛運營全生命周期內(nèi)的總成本,包含維修、保養(yǎng)、燃料、保險費用等12。全生命周期采用貨運企業(yè)的財務(wù)收益測算周期,通常按照5年時間計算。綜合新能源貨車與燃油貨車在全生命周期中各環(huán)節(jié)使用成本的差異性,主要從表2-2中的幾個方車綜合成本框架+電池租賃費用+車船稅模式純電動貨車成本分析的港區(qū)外短途運輸應(yīng)用場景為例,車輛總牽引質(zhì)量為49噸,車身配置電池容量282kWh,單次續(xù)駛里程150km,車輛日均行駛約300km。使用全生命周期以5年計算,按(1)購置成本充電式純電動重型貨車整車包含動力電池,-次性購置費用相對較高,約為80萬元。同類別傳(2)燃料費用純電動重型貨車電耗約為150kWh/100km,充電式純電動重型貨車-般以自建充電樁模式運營,充電費用約為1.0元/kWh。同類別燃油貨車km充電式純電動重型貨車全生命周期燃料費用:150/100×300×365×5×1.0/10000=82.1萬元傳統(tǒng)燃油重型貨車全生命周期燃料費用:35/100×300×365×5×7.8/10000=149.5萬元。(3)保險費用純電動重型貨車每年保險費用約2.5萬元,同40(4)保養(yǎng)費用純電動重型貨車結(jié)構(gòu)簡單,定期保養(yǎng)費用相對較低,約為5000元/年。同類別燃油重型貨車保(5)維修費用目前國內(nèi)新能源貨車廠家-般對用戶提供的質(zhì)保期限高于5年,即全生命周期均在質(zhì)保期限內(nèi),維修費用相對較低,平均約為2000元/年。同類/年。(6)與燃油貨車對比綜合以上,快充模式純電動重型貨車使用成本對比分析如表2-3所示。對于快充模式純電動重型貨車,由于車載動力電池的成本需要用戶承擔(dān),其-次性購置成本約為傳統(tǒng)燃油貨車購置成本的2倍。運營成本中,燃料費用、保養(yǎng)費用和維修費用相比傳統(tǒng)燃油車則要低很多,但隨著國家上調(diào)新能源汽車保險費率,純電動重型貨車保險費用相比傳統(tǒng)燃油貨車略高?？傮w來看,快充模式純電動重型貨車運營成本仍然低于傳統(tǒng)燃油貨車,按照5年生命周期測算的使用成本比傳統(tǒng)燃油貨車有較大幅度的下降,經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。表2-3快充模式純電動重型貨車使用成本對比分析(萬元)(2萬元/年×5年)×5年)5(1萬元/年×5年)年×5年)×5年)方案純電動貨車成本分析由于換電式純電動重型貨車中,占比最大的為換電式純電動牽引貨車,本節(jié)將其作為研究對象。(1)購置成本換電式純電動重型貨車整車不包含動力電池,-次性購置費用相對較低,約為43萬元,基本可(2)燃料費用由于采用u車電分離"模式運營,運營過程中涉及的動力電池租賃費用約為7000元/月,換電換電式純電動重型貨車全生命周期燃料費用:150/100×300×365×5×1.2/10000=98.6萬元。換電式純電動重型貨車全生命周期電池租賃費用:7000×12×5/10000=42萬元。換電式純電動重型貨車全生命周期燃料總費用41產(chǎn)銷現(xiàn)狀(3)保險費用換電式純電動重型貨車每年保險費用約2.5(4)保養(yǎng)費用換電式純電動重型貨車采用車電分離模式,定期保養(yǎng)費用相對充電式純電動重型貨車更低,約為(5)維修費用目前國內(nèi)新能源重型貨車生產(chǎn)廠家-般對用戶提供的質(zhì)保期限高于5年,即全生命周期均在質(zhì)保期限內(nèi),且換電式純電動重型貨車采用車電分離模式,維修費用相對充電式純電動重型貨車更低,平(6)與燃油貨車對比綜合以上,換電式純電動重型貨車使用成本對比分析如表2-4所示。換電式純電動重型貨車受益于當(dāng)前u車電分離"的運營模式,較好地解決了車載動力電池包的成本問題,其-次性購置成本能夠與傳統(tǒng)燃油重型貨車基本持平。運營成本中,燃料費用、保養(yǎng)費用和維修費用相比傳統(tǒng)燃油重型貨車偏低,保險費用相比傳統(tǒng)燃油重型貨車略高?？傮w來看,換電式純電動重型貨車按照5年生命周期測算,其使用成本相比傳統(tǒng)燃油重型貨車有-定下降,表2-4換電式純電動重型貨車使用成本對比分析(萬元)料電池貨車成本分析(1)購置費用目前,我國氫燃料電池貨車處于發(fā)展初期,購置成本仍然總體偏高。相比于其他燃料車輛,氫燃料電池重型貨車核心組件(包括燃料電池堆棧、儲氫系統(tǒng)和車載動力電池系統(tǒng))的費用不菲,占?xì)淙剂想姵刂匦拓涇囐徶贸杀镜?0%左右。以49噸氫燃料電池重型貨車為例,購置費用約為150萬元13,同等噸位的純電動重型貨車和柴油重(2)燃料費用氫燃料電池重型貨車(49噸)以氫氣為燃料,百公里氫耗約為12kg/100km,當(dāng)前我國加氫站的氫氣門市價格在30~80元/kg,差距較大,這主要42是由于各地對氫氣制取和加氫站建設(shè)的補(bǔ)貼力度有所不同造成的。本文在進(jìn)行燃料費用計算時,選取55元/kg作為分析依據(jù),并假設(shè)氫燃料電池重型貨車壽命為5年?；谏鲜龇治?我們計算氫燃料電池重型貨車全生命周期燃料費用如下:=×300km×365×5×55=361.35萬元。(3)保險費用氫燃料電池重型貨車每年保險費用約3.5(4)保養(yǎng)費用氫燃料電池重型貨車同樣沒有發(fā)動機(jī)和變速器,因此,在保養(yǎng)費用方面與快充模式純電動重型貨車基本-致,為5000元/年。(5)維修費用目前國內(nèi)氫燃料電池重型貨車生產(chǎn)廠家-般對用戶提供的質(zhì)保期限高于5年,因此氫燃料電池重型貨車全生命周期均在質(zhì)保期限內(nèi),其維修費用也與快充模式純電動重型貨車基本-致,為0元/年。綜合以上,氫燃料貨車典型車型的生命周期池重型貨車典型車型的生命周期費用費用(元)購置費用(萬元)燃料費用(萬元)保險費用(萬元)保養(yǎng)費用(元/年)維修費用(元/年)池重型貨車使用成本分析框架10萬(2萬元/年×5年)×5年)5萬(1萬元/年×5年)年×5年)2.5萬(0.5萬元/年×5年)43產(chǎn)銷現(xiàn)狀由表2-6可知,對于氫燃料電池重型貨車,其-次性購置成本相比傳統(tǒng)燃油重型貨車大幅度提高,接近傳統(tǒng)燃油重型貨車的4倍。其原因-方面是當(dāng)前我國氫燃料電池重型貨車尚處于起步階段,尚未完全進(jìn)入量產(chǎn),單車成本相對較高;另-方面則是當(dāng)前氫燃料電池重型貨車仍有部分u卡脖子"技術(shù),燃料電池電堆、車載氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件仍很大程度上依賴進(jìn)口,造成車輛成本下降困難。運營成本中,燃料費用、保險費用相比傳統(tǒng)燃油重型貨車偏高,尤其是燃料費用,即氫氣加注的終端費用相比傳統(tǒng)燃油重型貨車偏高較多。其原因主要是車用氫氣的制、儲、運、加各環(huán)節(jié)均要求嚴(yán)格,受限制因素較多,造成各環(huán)節(jié)成本較高,使得最終的綜合來看,氫燃料電池重型貨車全生命周期的使用成本超過傳統(tǒng)燃油重型貨車的2倍,無論是購新技術(shù)從研發(fā)到規(guī)?；墒鞈?yīng)用過程中難以避免的問題。相信隨著氫燃料電池重型貨車生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷成熟、應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其使用成本有望大幅下降。另外,應(yīng)該認(rèn)識到氫燃料電池重型貨車同純電動重型貨車相比,其電池能量密度大、自避免u里程焦慮"方面具有明顯的優(yōu)勢。有理由相信,氫燃料電池貨車(特別是氫燃料電池重型貨車)綜合以上對三類新能源貨車使用成本的分析可知,當(dāng)前階段,換電模式的純電動重型貨車具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益,在滿足使用需求的條件下,可以較好地替代傳統(tǒng)燃油車?？斐淠Ｊ降募冸妱又匦拓涇囅啾葌鹘y(tǒng)燃油重型貨車的全生命周期使用成本偏高,但偏高幅度較小,根據(jù)具體的使用條件,仍然可以作為替代傳統(tǒng)燃油重型貨車的較好選擇。氫燃料電池重型貨車當(dāng)前相比傳統(tǒng)燃油重型貨車使用成本增加幅度較大,在不考慮相關(guān)補(bǔ)貼和要求的情況下,經(jīng)濟(jì)效益不明顯,但可作為新技術(shù)嘗試開展論對三類新能源貨車使用成本的綜合對比分析可知,當(dāng)前階段,如果僅從成本角度來看,充電模式本是最低的。但是,充電模式純電動重型貨車充電時間長、補(bǔ)能另外,充電模式車輛需要在前期購置環(huán)節(jié)投入較大成本,對于運輸企業(yè)而言負(fù)擔(dān)較重。在高頻和中長途運輸場景下,換電模式純電動重型貨車運營效率較高,具有-定經(jīng)濟(jì)效益。在基礎(chǔ)設(shè)施較完善的條件下,換電模式純電動重型貨車可以較好地替代傳統(tǒng)燃油重型貨車。但是從長期效益分析,因為需要持續(xù)支付電池租金,換電模式純電動重型貨車的經(jīng)濟(jì)效益比充電模式純電動重型貨車要小。另外,換電站的建設(shè)和運營同樣需要投入大量成本,如果換電車輛太少無法形成規(guī)模,換電模式將無法落地。當(dāng)前,氫燃料電池重型貨車相比傳統(tǒng)燃油重型貨車使用成本增加幅度較大,在不考慮補(bǔ)貼的情況下,現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)效益并不明顯,但可作為新技術(shù)嘗33基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營現(xiàn)狀45設(shè)施建設(shè)運營現(xiàn)狀公路建設(shè)情況根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù),2020年各省份公路里程如表3-1所示(數(shù)據(jù)不包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政