商用货车电气化助力实现“3060”双碳目标

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罗钟泉

摘 要:本文对“3060”双碳目标进行了分析,提出商用货车的电气化是实现“3060”双碳目标的重要途径,论述了实现商用货车电气化的难点,强调商用货车电气化应加强产品维度的正向开发、基础设施维度的换电站建设投入与运营模式创新,结合当前商用货车电气化的进展情况,针对政府、整车厂和金融机构提出政策建议。

关键词:3060双碳目标;商用货车;电气化 

“3060”双碳目标是中国对全球生态治理的庄严承诺,也是我国实现经济绿色可持续发展的目标和计划,该目标的实现具有重大意义。在“双碳”目标实现的过程中,交通运输领域作为最大的碳排放行业之一,汽车电气化是当前该行业相对成熟的减碳手段,其中具有较大减碳潜力的商用货车更应为市场、行业和政府所重视。结合“3060”双碳目标,本文通过系统梳理商用货车电气化的发展现状,阐述商用货车电气化对现实的重要意义,最后结合商用货车电气化未来的发展提出具体的政策建议。

一、“3060”双碳目标的内容与意义

(一)“3060”双碳目标的内容

2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月政府工作报告针对这一目标提出具体要求,即“2030年实现碳达峰,单位GDP碳排放强度比2005年降低60%-65%”。

(二)“3060”双碳目标的意义

确立和践行“双碳”目标对于我国发展有着积极和重要的意义,具体来看:

1.有助于推动我国经济发展转型升级

实现“双碳”目标,根本在于能源的转型、升级和优化利用。能源是现代社会发展的基础,能源的结构性调整将带来对应的产业结构、行业生态和应用技术的一系列变革。这有助于推动我国产业的革新与升级,促进新兴产业发展。

2.有助于我国实现绿色可持续发展

传统的粗放型经济发展模式于自然资源的消耗是巨大的,也是单向的,随着经济活动的不断发展,对环境的影响也超过了自然生态承载的上限,气候变化加剧。在这一背景下,“双碳”目标所带来的低碳发展模式能够有效改善传统发展对环境的破坏,同时提升能源的使用效率,实现我国社会经济发展和生态保护的有机统一。

3.有助于提升我国的国际地位和形象

中国是全球第二大经济体,也是全球碳排放量最高的国家之一。目前,环境问题是全球治理的关注重点之一,实现绿色低碳发展已经成为国际共识。在这一全球趋势下,我国提出和践行“双碳”目标是承担国际责任,履行大国义务之举,同时也引领了全球绿色产业的发展,从而进一步巩固和提升我国的国际地位与形象。

二、各行业推进“3060”双碳目标的现状与分析

(一)我国二氧化碳排放的行业构成

本文对我国当前的二氧化碳排放量及行业构成进行分析,并结合各行业发展特点对其减碳力度进行分析。

“3060”双碳目标下,2020年我国全国总二氧化碳排放量100亿吨,电、热、气、水的生产和供应业约占46%,制造业约占28%,交通运输业约占10%,采矿业约占5%,生活和其他约占11%。

(二)各行业减碳工作推进情况分析

各个行业推进其减碳工作开展的特点不同。目前,汽车电气化的深入推进使得交通运输领域的减碳方案较为成熟,虽然其他领域的减碳方案也在加快设计,但整体进展和推广均存在诸多问题和挑战。因此,本文从各行业的维度出发,测算其2030年碳达峰时的碳排放量,旨在分析汽车尤其是商用货车电气化对实现全国“双碳”目标的重要性。

1.电、热、气、水的生产和供应业

电、热、气、水的生产和供应业的碳排放约占全国碳排放总量的46%,假设其增速与GDP增速一致(每年增长约5%),则碳排放量74亿吨;在此基础上再假设新能源发电占比2030年达到35%,则2030年碳排放量比2020年能源结构下碳排放量减少约25%。

2.制造业

钢铁、电力、有色金属行业在2025年之前碳排放还处于上升过程中,即使到2025年之后也有一段是平台期。假设其2025年实现碳达峰,在此之前碳排放量增速与GDP增速一致(每年增长约5%),即35.7亿吨,增长7.7亿吨。

3.采矿业及其他行业

假设采矿业及其他行业均于2030年实现碳达峰,其碳排放增速与GDP增速一致(每年增长约5%),则采矿业2030年碳排放约8.1亿吨,增长3.1亿吨;其他行业2030年排放约17.9亿吨,增长6.9亿吨。

4.交通运输业

2020年道路交通二氧化碳排放量近8.4亿吨,其中,44%的碳排放来自乘用车,46%来自商用货车,10%来自商用客车。具体来看,未来道路交通领域的碳减排主要依靠乘用车和商用车的电气化来推动实现(见图1和图2)。

从对乘用车碳排放量的分析来看,我国煤电在电力构成中的碳排放占比将近70%,因此电的碳排放因子为565gCO2/kWh,假如纯电动乘用车每百公里耗电17度,则排放CO2约96kg,如果燃油乘用车每百公里油耗6L,则汽油碳排放因子为2.1kgCO2/L,排放CO2约125kg。因此,在使用环节中纯电动车比燃油车碳排放减少约25%。

从对商用货车碳排放量的分析来看,根据公安部数据,截至2020年6月我国国内货车约3000万台,数量远小于乘用车,但产生的碳排放量略高于乘用车,可见商用车电气化能够实现的碳排放量优化的弹性远高于乘用车。综上分析可知,快速推进乘用车的电气化使得交通运输业成为拥有实现“双碳”目标最成熟工具的领域,因此,进一步推动商用车的电气化将是实现“双碳”目标的重要环节和抓手。

三、商用货车电气化的进展与难点

结合上文分析可知,商用货车的电气化对于“双碳”目标的实现起着重要作用。因此,推动商用货车电气化进展情况和难点值得深入关注与分析。

(一)商用货车电气化的进展

在新能源重卡方面,2023年上半年新能源重卡累计销售11552辆,同比去年上半年的10130辆增长14%,渗透率约3.2%。从技术路线来看,换电重卡累计销量同比增长17.2%,高于上半年新能源重卡行业平均增速约3.2个百分点;普通充电重卡销量同比增长3.3%,增幅最小。燃料电池重卡同比增长72.6%,增速最快。从销量占比看,换电重卡销量占比近五成,稳居榜首,是上半年新能源重卡的主要销售车型。普通充电重卡占比41.7%,位居第二。燃料电池重卡占比8.46%,位居第三。插电式混动重卡占比只有0.24%。

在新能源轻卡方面,2023年上半年新能源轻卡销量为11571辆,同比增长30.4%。从技术路线来看,纯电轻卡占比45%,占据市场主导地位,CNG轻卡占比24%,混动轻卡占比23%,燃料电池轻卡占比约8%。

(二)商用货车电气化的难点

商用货车的定位不同于乘用车,更多的是以生产工具的角色参与社会经济活动。目前,成本和效率是商用货车电气化推进中最需要解决的问题。具体来看,商用货车电气化目前面临以下难点:

1.电池价格昂贵推高整车购置成本

电动重卡耗电量大,因此电池较贵,推高了整车价格。从行业发展来看,乘用车的整车带电量普遍约50kWh左右,而商用货车的整车带电量普遍在200-300kWh左右甚至更高,使得其电池价格约为乘用车的4-6倍甚至以上,大幅推高了整车的购置成本,削弱了对终端用户的吸引力。

2.电池重量较大影响载货空间

由于电池带电量高,因此重量也较大,压缩了重卡的最高载货量。以载重量为49吨的重卡为例,其电池重量可达4吨左右,即压缩了4吨的载重空间,由于商用货车的生产工具属性,对于按照吨位计费的车主来说,降低了单次运营的收入空间。

3.补能不便影响运营效率

充电的时间越长、次数越多,对于运营时长的影响越大。与乘用车城内短途、间歇性使用的场景不同,商用货车场景还包含跨城、连续运输,客户及司机对于运输的时效均极为看重,因此货车司机普遍不能接受多次、长时间的充电模式。目前由传统燃油车底盘改装的电动重卡电池包的带电量有限,因此运营场景限于短倒和园区。

四、推动商用货车电气化的方案

商用货车电气化的推进面临着成本和效率优化提升的问题,这要求商用货车从产品和运营两大维度分别进行改进与优化。因此,针对商用货车电气化推动的难题,应从设计研发和补能基础设施建设两个视角入手以提升成本和效率。

(一)商用货车设计研发——加快正向开发

当前市面上的电气化商用货车产品普遍是由燃油货车产品升级改造的,即“油改电”产品,因此在产品性能方面受到较多限制。而正向开发是指对某一车型从零开始进行设计研发,即从底层技术维度到最终产品维度都是针对一款电气化货车来进行的,从而就能够在设计阶段统筹考虑电气化对货车成本、效率和性能的潜在影响。例如,正向研发可以针对电气化车辆的特点去除燃油车的非必要部件,压缩整车重量,降低电池包对整车载货量的影响,通过对底盘和重要部件的优化设计给予电池包更大的容纳空间,储备更多电量的同时也能增大货运体积。正向开发带来的积极意义和产品性能提升在乘用车市场已经得到充分证明,因此,坚持加快正向开发有助于货车电气化的进一步推进。

(二)商用货车补能与运营——基础设施建设与运营模式创新

1.基础设施建设——加大换电站投入

如前文分析,商用货车对运营效率要求高,且行驶线路相对固定,换电模式高效补能的优势能够在这一场景下得到充分发挥。具体来看,对于能源集团(尤其是绿电企业)、电池企业和各省高速集团而言,建设运营换电站均能为其带来自身发展的提升(见表1)。

因此,上述建设运营方通过优化换电设施区位布局,可以进一步减轻换电设施投资负担并提高利用率,形成可持续发展的商业模式。而换电站的建设将有效改善商用货车电气化产生的运营效率问题。

2.运营模式创新——推动车电分离

由于货车电池价格昂贵,因此可由换电站运营企业积极推进“车电分离”的运营模式,即电池归换电站所有,消费者从车厂手中买到的是不带电池的整车及电池的使用权,后续只需支付使用电池的电费,从而较好地解决了整车购置成本高的问题。

五、分析与建议

结合上文分析,为进一步促进商用货车电气化的发展,本文分别对政府、整车厂和金融机构提出以下政策建议:

(一)加强商用货车电气化相关政策制定和扶持力度

政府应当充分发挥政策引导和扶持的作用,提升社会对于电气化货车的认知,鼓励社会接纳电气化货车,制定有效的补贴政策鼓励优质整车厂实现技术和产品突破,引导各方资本参与补能基础设施建设与运营,实现对市场的培育与支持。

(二)加大技术研发打磨优质产品

整车厂应当在平衡收入与成本的基础上,坚持正向开发,从底层技术开始积累,充分推动商用货车从燃油时代到电气时代的转型,带动上游产业链共同迭代,向市场提供性能优异、质量可靠的电气化货车产品。

(三)结合行业特点有针对性地提供金融服务

金融机构应当深入了解和研究货车电气化的发展历程,做到“懂行业,懂企业”,在了解和掌握有关整车厂、基础设施投资运营商、行业发展及经营信息的基础上,开展绿色金融服务,使绿色金融成为有源之水、有本之木,为货车电气化、“双碳”目标的达成提供更为优质精准的金融服务。

(作者单位:中国石油集团昆仑资本有限公司)

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