中国零排放货运:加快可持续转型,机遇与挑战并存
2024-06-15朱琳
交通运输是国民经济发展的重要环节,也是我国实现“双碳”目标的重点管控领域。目前,交通运输排放约占我国碳排放总量的10%。其中,道路运输占全国交通运输碳排放总量85%以上,是交通碳排放绝对的主体和减排重点。道路运输的交通工具中,货车(轻微型货车,主要服务于城市内部物流运输,以及中重型货车,主要服务于城市间运输活动)以11%的机动车保有量占比造成了道路交通领域47%的碳排放。
随着我国新能源乘用车市场化的不断深入和成熟,货运的零排放转型逐渐成为交通运输领域实现“双碳”目标的关键因素。2024年5月,由能源基金会支持,零排放货运行动统筹撰写的《中国零排放货运年度进展报告2023》(以下简称《报告》)发布。《报告》从零排放货运相关政策、零排放货车技术与市场现状、零排放货运补能基础设施建设与运营现状、货运污染物与碳排放计算这四大方面探讨道路货运零排放截至2023年的阶段性发展成果与挑战,并针对挑战提出了相应建议。
零排放货车市场“拐点”将至
《报告》显示,过去两年,我国道路货运领域零排放化取得了显著进展。2023年零排放货车销量达到14.5万辆,较2021年增长了182%,市场渗透率达5.95%。
一方面,这一进展得益于中央政府和各级地方政府在政策上的大力支持。一系列关于零排放货车的发展规划、环保政策、补贴政策、路权政策、基础设施政策等相继出台,零排放货车试点工作持续推进,都对货车的零排放转型起到了重要的指导和促进作用。例如,针对以城市配送、市政环卫等场景为主的轻微型货车,2023年1月,工业和信息化部牵头启动公共领域车辆全面电动化先行区试点工作,要求试点领域新增及更新车辆中新能源汽车比例显著提高,其中城市公交、出租、环卫、邮政快递、城市物流配送领域力争达到80%;对于高排放工业行业,2023 年6月,生态环境部印发《关于推进实施水泥行业超低排放的意见(征求意见稿)》《关于推进实施焦化行业超低排放的意见(征求意见稿)》,要求原材料与产品的运输优先采用清洁方式。
再如,在加快公共领域车辆的专用充电站建设和公路沿线充电基础设施网络的建设方面,2023年6月,国务院办公厅发布《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》,要求到2030年,基本建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系。其中提到结合城市公交、出租、道路客运、物流等专用车辆充电需求,加快在停车场站等建设专用充电站。如今,我国已经建立了全球最大的公用充电基础设施服务网络,占全球总量的51%。2023年底,我国共有公共充电桩272.6万台,全国高速公路沿线具备充电服务能力的服务区共5987个,覆盖全国高速公路服务区的90%左右。
另一方面,零排放货车的技术也得到了较大发展。《报告》显示,目前,纯电动、燃料电池等零排放货车已初步实现了应用。其中,纯电动是货车实现零碳转型的主要技术路线之一,其中,充电式货车主要应用于牵引车短驳、城建渣土、市政环卫、城市物流等封闭或公共领域的中短途运输场景,换电式货车则因具有补能时间短、运营效率高、“车电分离、电池租赁”方式购车成本低等方面的优势,受到重型卡车市场的青睐。与此同时,超充重型货车也已被国内外企业陆续研发并进入试点应用阶段。
在氢燃料电池货车方面,我国氢燃料电池货车的各项关键技术也已实现《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中2020年的目标,部分技术如燃料电池系统额定功率、质量比功率、最高效率等已达到或超过2025年的目标。当前,我国新销氢燃料电池货车以300公里以内的中短途场景为主。同时,伴随加氢站的数量、氢供给能力的稳步提升,以及燃料电池汽车进入规模化示范运营阶段,更多适用于中长距离运输的中重型货车也正在出现。
“基于政策支持与技术发展的双重推动,零排放货车市场已经形成了一个拐点,正在进入快速萌芽、百花齐放的阶段,未来可期。”北京智慧绿行科技有限公司首席科学家何东全在《报告》发布会上表示。
实现平价是最大挑战
《报告》指出,虽然进展显著,但总体而言,我国道路货运领域零排放化仍处在初级阶段,面临多方面挑战。
首先是在技术方面,纯电动货车的中长途场景应用仍须破解车辆续航里程不足、补能效率低、使用寿命较柴油车无优势等技术痛点。未来几年,纯电动货车技术将围绕提升电池的能量密度和寿命、降低百公里电耗以及实现兆瓦级快充等方面进行突破。氢燃料电池货车则面临氢堆系统功率较低、寿命较柴油重卡有一定差距、35兆帕气态储氢瓶所能支持的续航里程短以及综合成本高等挑战。此外,国产氢燃料电池系统在寿命、可靠性、低温适应性等方面也与国外先进水平存在一定差距。未来,需要围绕提升电池关键技术、普及70兆帕高压气瓶和液氢技术、核心零部件国产化等方面加快发展。
其次是在基础设施方面,当前公共充电设施的充电速度和布局尚无法满足中重型电动货车商业化推广的需求。同时,各地区和运营商的换电技术也存在路径多样、无法互换共享的问题。此外,我国在运营加氢站方面仍存在载氢效率低,长距离运输成本较高等问题,须进一步完善制氢能源来源的区域性规划,从总体上优化氢能制储运用的空间匹配并降低总体成本,推动氢能终端价格的下降。
基于上述两方面,《报告》认为,零排放货运在当前阶段的发展难点是实现平价。“货运的利益相关方较多、利润水平较低、市场竞争激烈。”零排放货运行动秘书长王波勇对此表示,“推动零排放货运技术的创新应用,需要各个利益相关方协同合作,实现零排放货运全生命周期的成本平衡化,让货运行业在经济性驱动下快速进入全面电动化转型进程”。
推动货运行业零排放化的建议
结合我国零排放货运的发展现状与挑战,《报告》提出四个方面的建议。
一是加大对企业零排放货车的运营数据调研,深入了解货车零排放转型绩效。《报告》建议深入调研不同类型的零排放货车全生命周期的成本(TCO)现状,了解车辆运营各参与方在不同商业模式下的成本分摊问题,探索未来成本降低的空间和预期平价时间,为中央和地方针对纯电动重型货车和氢燃料电池重型货车出台分阶段、差异化的推广和财政政策提供技术支撑。此外,《报告》建议现阶段重点补贴购车环节,待时机成熟可逐渐调整补贴比例,增加运营环节补贴(包括车辆运营补贴、充换电服务费、氢燃料补贴等),以此来平衡零排放重型货车和传统燃油重型货车的总体使用成本差。
二是持续支持零排放货车关键技术研发。《报告》建议围绕提升纯电货车电池的能量密度和寿命、降低百公里电耗和实现兆瓦级快充等技术能力方面,以及氢燃料电池关键技术、普及70兆帕高压气瓶和液氢技术、核心零部件国产化等关键技术研发方面,给予人才、技术标准、财政金融等方面的持续支持。
三是加速推进大功率补能基础设施建设并纳入相关规划,提高零排放货车的使用效率。《报告》建议具备条件的地区将大功率充电基础设施建设纳入自身发展规划,推动大功率充电高速走廊的建设。在高速公路服务区等典型场景,为大功率充电设施预留土地空间和电力资源,特别要将大功率设施对电网可能带来的冲击纳入考量并提前规划。调研重要运输企业的运输场景和需求,为公用或专用补能基础设施的建设提供精细化的参考。
四是总结并复制推广零排放货运案例的成功经验,开拓可持续的商业模式。《报告》指出,目前,我国企业在经营租赁、应收款质押担保提供融资服务、整车租赁并委托第三方运营、“车电分离、电池租赁”等商业模式上均已出现成功的商业化运营实践案例。对此,应深入分析成功案例的核心要素和运作机制,结合零排放货运的特点和需求进行复制和推广,同时注重与不同利益相关方的合作和协调,不断探索新的商业模式和运营策略,为零排放货运的可持续发展贡献力量。
(《中国零排放货运年度进展报告2023》系零排放货运行动的研究成果,由能源基金会资助,由智慧货运中心和北京智慧绿行科技有限公司承担基础研究工作)
编辑|朱琳 zhulin@sdg-china.net