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(dāng)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(xué)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(xué)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(dāng)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?yán)铮闾純?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(rèn)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(dāng)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(biāo)。
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(dāng)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(rèn)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(dǎo)及政府準(zhǔn)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(dāng)?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?yán)镒钕仁褂秒妱踊目蛙嚕渡逃密囂贾泻图夹g(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(jì)經(jīng)濟報道 作者：杜巧梅
作者：杜巧梅
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