2022年,我國乘用車新能源滲透率達25%,商用車爲11.3%,新能源重卡則僅爲3.8%。而同時,商用車保有量僅佔全部汽車的12%,卻排放了56%的二氧化碳,消耗了51%的汽柴油。  

因此,推進新能源重卡的發展對於實現碳中和的意義重大。  

在3月28-29日於十堰舉行的首屆商用車論壇上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高則將重卡是新能源轉型最後的壁壘。  

與乘用車新能源化的發展路徑不同,新能源商用車的實際應用場景更爲複雜,因此也發展出了多能源並舉的多技術路線,包括純電動、氫燃料電池、氫發動機、混動等。  

而歐盟2035年禁燃令的一波三折將新能源轉型的路線之爭又拉回了話題中心。目前來看,多能源路線顯然佔了上風。  

在首屆商用車論壇上,歐陽明高就新能源重卡的技術進行了分析與展望。中汽數據有限公司節能戰略研究室劉辰則就新能源商用車的發展提出了政策層面的建議 。  

純電重卡是新能源重卡的主要形式

從產品層面來看,歐陽明高表示,目前新能源重卡有三條技術路線,一是純電重卡,二是氫燃料電池重卡,三是新能源混合動力重卡。而其中,純電重卡又以換電重卡爲主。  

首先,我們來看目前重卡領域的銷量數據。2022年新能源商用車全年銷量33.3萬輛,其中新能源重卡爲2.5萬輛,純電重卡約1.5萬輛,接近一半爲換電車型。歐陽明高表示,2025年這個數字預計將達到10萬輛,2030年達到35萬輛,換電車型預計佔70%。  

從數據來看,純電重卡還是新能源重卡最主要的形式。同時值得注意的是,目前新能源重卡整體的銷量數據明顯較低。  

不過,歐陽明高表示,純電重卡的使用成本明顯優於柴油重卡,而相較於快充、超充,換電重卡在成本和效率上的優勢也最爲突出。  

歐陽明高以鄂爾多斯運煤場景下的數據作爲參考,換電重卡賣車不賣電池,因此換電重卡車價與柴油車價相差不多,但換電重卡維修費用很低,所以它總的持有成本比柴油重卡要低6萬。而從使用成本看,在柴油價格6.3元/升時,幹線運輸能耗成本年節省5.2萬,短倒運輸能耗成本年節省約1.5萬。  

從目前的的發展來看,純電重卡還需要改進的問題主要包括電池的續航、壽命等。  

目前換電重卡的續航里程爲換一次150公里,主要用於封閉場景。歐陽明高表示2025年將會達到300公里,2030年到450公里,下一步重點將運用於幹線物流,以節省更多成本,實現更大的效益。  

同時,隨着技術的發展,相應的電池性能也會提升。現在換電重卡使用的是普通磷酸鐵鋰電池,下一代是高能密度磷酸錳鐵鋰電池,或者中鎳三元電池,2030年則可能是長壽命高比能量三元電池和鋰硫電池。  

事實上,兩者屬於相輔相成的關係,續航里程的增加也可降低對電池循環壽命的要求。  

此外,換電重卡在建設配套時的成本也優於超充。而且,基於重卡電池包的大容量,重卡換電站還可以開發成互補型的換電與超充一體化能量補給站。即重卡快換與轎車快充互補。  

當前用於轎車的350千瓦快充,5分鐘可以充200公里。超大功率在直接從電網取電時會對電網穩定性造成巨大沖擊,而且增容成本很高,需要通過儲能電池放電來解決大功率超充問題,換電站的備用重卡電池包則正好可以給它換電,從而形成互補型的加電站,實現轎車、卡車在同一個站裏快速解決能量補給。  

此外,換電重卡的商業模式是電池租賃,因而電池持有者也可以開設電池銀行,電池資產管理公司對電池實現全生命週期智能管理,所有的換電站鏈接起來可與電網互動,形成虛擬電廠,作爲整個電力系統的儲能方式。

一方面,這可以提高電池採購時的議價能力,降低成本,同時也更利於電池的回收。

歐陽明高表示目前這兩方面均已有企業介入開發。  

基於這些原因,雖然目前換電重卡絕對數量還不高,但歐陽明高認爲 ,這將會是最主要的路線。  

氫燃料電池成熟度較低

相對而言,氫燃料電池的成熟度較低,但也是目前重卡新能源化轉型的又一條路線。  

數據顯示,截止2022年6月,我國已經推廣1萬輛燃料電池汽車,預計2024年底會增加到2萬輛,已建成加氫站260座。這個數據並不突出,加氫站也成爲制約燃料電池重卡發展的重要因素。  

歐陽明高指出,目前發展氫燃料電池還需要解決多方面的問題,包括成本降低,加大功率,提高效率以及延長壽命等。  

從成本方面來看,歐陽明高表示,燃料電池成本去年已經降到3000元/千瓦,今年會繼續降,2025年估計到1000元/千瓦。同時,車載儲氫瓶的成本也需要大幅降低。  

功率方面,燃料電池部分負荷效率比額定負荷效率高,因此加大功率可以把常用工況點移到高效區。而目前燃料電池重卡氫耗還偏高,因此 額定效率也需要提高。  

壽命方面,目前氫燃料電池的壽命是1.8萬小時左右,歐陽明高表示到2025年需要提高到2.5萬小時,到2030年做到3萬-3.5萬小時,滿足行駛里程120萬-150萬公里。這是國內的燃料電池系統壽命,國際最好水平已經可以達到這一指標。  

燃料電池汽車去年銷量是1500輛,續航里程爲350公里。計劃是到2025年年銷量達到2萬輛,至少1萬輛,2030年到10萬輛,至少5萬輛。  

甲醇與混合動力

新能源混合動力重卡指的則是氫氨發動機、氫內燃機等加上電機組成混合動力系統。  

這方面值得一提的是吉利的甲醇汽車。據吉利表示,甲醇燃料具有燃燒高效、排放清潔、可再生等特點。同時,在衆多清潔能源中,甲醇是唯一常溫常壓下爲液態的能源。歐盟禁燃令最終允許使用的合成燃料即爲甲醇。  

吉利表示,目前已開發甲醇燃料車型20餘款,累計推廣3萬餘輛。  

遠程作爲吉利控股旗下的新能源商用車品牌,研發並推出了純電換電、甲醇增程、甲醇混動、甲醇直驅等多元動力路線。  

在今天(3月31日)開啓的電動汽車百人會現場,智駕網也見到了吉利遠程展示的一款甲醇燃料牽引車頭,工作人員告知目前改款車型已經落地,不過受加甲醇站數量的影響,目前在山西陝西等產煤大省使用較多。據悉,目前已實現量產超過千臺,用戶主要爲中小物流商家。  

根據官方數據,相比傳統柴油重卡,遠程醇氫重卡燃料成本減少18%-32%,每公里最多可節省1元錢,大大降低物流成本。今年,遠程醇氫動力也將從重卡推廣至輕卡、客車等全系商用車產品。  

歐陽明高表示,預計到2025年,新能源重卡的市場滲透率會超過10%,2030年接近50%,與歐洲新能源重卡的目標相同。其中,純電重卡預計會佔到新能源重卡的70%,達到35萬輛,其中換電重卡又會佔到純電重卡的70%-80%。燃料電池與零碳內燃機混合動力重卡的銷量目標則分別爲10萬輛與5萬輛,但歐陽明高認爲不確定性較高。  

從產品層面來看,根據歐陽明高的觀點,新能源重卡的發展將是三條技術路線並行,換電重卡是主體。  

歐盟2035禁燃令經歷的波折基本也意味着,業界將多路線並行的方案視爲更合理的解決方案。  

商用車積分制度

歐陽明高的講解與展望主要爲產品層面,劉辰則提出同時要從產業鏈以及政策層面推進商用車的新能源轉型。  

其總體思路是2030年更加聚焦供給端的積分管理和需求端的試點示範,比如說公共領域電動化、FCV的示範城市羣等,類似這樣的政策引導相結合。  

也就是說,除了在需求端引導用戶選擇新能源商用車,劉辰認爲商用車的積分管理也是推進新能源轉型一個重要的手段。  

如何設立積分管理制度?劉辰認爲一方面是在參考乘用車的路徑,與 結合自身優勢之間取得平衡點,其次需要解決市場方面預測問題,同時解決低碳技術路徑研究。  

具體來說,首先應識別任務,明確短、中、長期引入的思路;其次要確定引導目標;第三,力度方面要綜合考量,則是在相應的各個領域的精準管控上,即什麼車型需要管,什麼車型不管;第四點,則是要促進商用車多元化的技術發展。  

由此可見,我國對商用車新能源轉型鼓勵的也是多元化的技術路線。  

乘用車新能源轉型已成定勢,商用車的新能源轉型同步跟進,也成爲行業下一個需要攻克的壁壘。

本文來自微信公衆號 “AutoR智駕”(ID:zhinengqiche),作者:關注汽車未來的,36氪經授權發佈。

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