2023年3月28日-29日,首屆中國商用車(chē)論壇在湖北十堰舉辦。本屆論壇由中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )、湖北省經(jīng)信廳、東風(fēng)公司和十堰市人民政府共同主辦,以“應變 求變 謀變——共創(chuàng )商用車(chē)發(fā)展新局面”為主題,共設“1場(chǎng)閉門(mén)峰會(huì )+1個(gè)大會(huì )論壇+4個(gè)主題論壇”,旨在聯(lián)合能源、交通、信息等各方力量,共同探討商用車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,推動(dòng)商用車(chē)高質(zhì)量發(fā)展。其中,在3月29日舉辦的“商用車(chē)新能源轉型”主題論壇上,中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )國汽戰略院戰略規劃部商用車(chē)研究總監楊靜發(fā)表精彩演講。以下內容為現場(chǎng)發(fā)言實(shí)錄:
尊敬的各位領(lǐng)導、各位嘉賓,大家下午好,很感謝也很高興有這樣的機會(huì )能跟大家就商用車(chē)碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖進(jìn)行交流學(xué)習,而我代表商用車(chē)碳中和協(xié)同創(chuàng )新平臺,就我們商用車(chē)的碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖的階段性研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
今天我的介紹主要分為三部分,第一,簡(jiǎn)單回顧一下路線(xiàn)圖的研究概況。第二,評估一下現在碳中和各技術(shù)路線(xiàn)的現狀。第三,展望各技術(shù)路徑的未來(lái)。
針對碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖,我們就要先說(shuō)一下為什么要研究商用車(chē)碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖。首先,綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)全球應對氣候變化的一個(gè)共同選擇,全球紛紛提出了一個(gè)綠色發(fā)展或碳中和相關(guān)的目標,我國也提出了雙碳目標。在雙碳目標引導下國家及地方政府、相關(guān)行業(yè)分別從從頂層設計到具體行業(yè)的方案進(jìn)行了布局,而二十大會(huì )議上也對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了進(jìn)一步描繪,對我們汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的綠色低碳發(fā)展提出了進(jìn)一步要求。
相關(guān)部委在推進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展也進(jìn)行了一些布局,中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )也受工信部委托,和中汽中心聯(lián)合編制了《綠色低碳汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖》,這個(gè)目前進(jìn)入了專(zhuān)家意見(jiàn)征集階段。綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖研究過(guò)程中,對于碳排放核算邊界和碳排放管理目標形成了共識。針對碳排放核算邊界,因為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈條長(cháng),覆蓋面廣,從生命周期角度來(lái)看,分車(chē)輛周期和燃料周期,從行業(yè)來(lái)看,跨制造業(yè)、能源、交通運輸等行業(yè),我們研究發(fā)現,汽車(chē)使用環(huán)節的碳排放是需要重點(diǎn)關(guān)注的。汽車(chē)運行碳排放來(lái)看,我國汽車(chē)運行碳排放9億噸左右,占整個(gè)交通運輸行業(yè)80%左右,其中商用車(chē)保有量只占12%,但是它的碳排放占汽車(chē)比重卻超過(guò)了55%,所以未來(lái)汽車(chē)運行環(huán)節的碳排放的減碳重點(diǎn)是在商用車(chē)。
而從未來(lái)碳排放的發(fā)展趨勢來(lái)看,首先從碳排放量來(lái)看,商用車(chē)保有量和商用車(chē)的碳排放量是強相關(guān),對于商用車(chē)保有量,路線(xiàn)圖研究自下而上分車(chē)型考慮各車(chē)型市場(chǎng)發(fā)展驅動(dòng)因素,預測未來(lái)商用車(chē)的保有量還會(huì )保持一個(gè)上漲的趨勢,而保有量這樣的上漲趨勢,為整個(gè)商用車(chē)的減碳也會(huì )帶來(lái)一定的壓力。從減碳技術(shù)路徑來(lái)看,現在純電動(dòng)、燃料電池這些技術(shù),目前是無(wú)法覆蓋整個(gè)全場(chǎng)景、全市場(chǎng)的?,F在已經(jīng)出現的甲醇、二甲醚、氨、氫等新型燃料內燃機技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展前景目前還不明晰,所以未來(lái)商用車(chē)碳中和技術(shù)路徑大家現在還不是很清楚,商用車(chē)未來(lái)的減碳還是面臨著(zhù)眾多的挑戰。
在這樣的一個(gè)大環(huán)境下,中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )發(fā)起了商用車(chē)碳中和協(xié)同創(chuàng )新平臺,平臺旨在搭建貫通商用車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上下游及相關(guān)行業(yè)、政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的國際交流合作平臺,凝聚發(fā)展共識,明晰發(fā)展路徑并促進(jìn)一致行動(dòng),構建商用車(chē)低碳零碳技術(shù)協(xié)同創(chuàng )新體系,推動(dòng)建立加速實(shí)現碳中和且有利于產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的政策標準體系和發(fā)展環(huán)境,加快促進(jìn)零碳技術(shù)商業(yè)化推廣應用,引領(lǐng)商用車(chē)產(chǎn)業(yè)加速邁向碳中和。平臺目前已經(jīng)有包括研究機構、能源企業(yè)、整車(chē)和零部件企業(yè)等13家單位加入了平臺。平臺每年會(huì )根據商用車(chē)碳中和遇到的不同問(wèn)題及研究需求去確定每一年的年度研究課題,逐步推動(dòng)商用車(chē)碳中和落地。
平臺在2022年將商用車(chē)碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖作為一個(gè)重點(diǎn)研究課題,這個(gè)課題就是面向2060年商用車(chē)碳中和這個(gè)目標,通過(guò)預判商用車(chē)的市場(chǎng)規模以及技術(shù)發(fā)展趨勢,明確制定出關(guān)鍵里程碑商用車(chē)的發(fā)展目標,形成一個(gè)科學(xué)的、前瞻的、落地可行的技術(shù)路線(xiàn)圖,這個(gè)路線(xiàn)圖將對能源結構和技術(shù)設施發(fā)展需求進(jìn)行預判,并凝練出2030年技術(shù)創(chuàng )新的需求,從而為商用車(chē)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)轉型升級、高質(zhì)量發(fā)展提供引導和參考。目前我們商用車(chē)碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖按照1+6進(jìn)行課題研究及組織搭建,目前已經(jīng)有包括73家單位,以及300多位專(zhuān)家參與了此次研究。
而針對商用車(chē)碳中和各個(gè)技術(shù)路徑應用現狀到底如何,要說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,首先要基于場(chǎng)景來(lái)看。我們大家都知道商用車(chē)跟乘用車(chē)最大最明顯的區別就是它的車(chē)型多元、場(chǎng)景復雜。我們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現,目前企業(yè)存在的細分場(chǎng)景超過(guò)200多個(gè),跟碳中和強相關(guān)的這些場(chǎng)景就超過(guò)60多類(lèi),其中重卡最多,超過(guò)35個(gè)。其中車(chē)輛的運輸距離、地形差異、法規治理等原因是造成場(chǎng)景眾多的重要原因。而不同的場(chǎng)景,它對于產(chǎn)品的需求以及技術(shù)路線(xiàn)的選擇是不一樣的。比如說(shuō)長(cháng)途物流運輸運距長(cháng)、時(shí)效性高,它對產(chǎn)品的續航里程要長(cháng)、低油耗這方面就要求比較高。
面向碳中和,我們基于企業(yè)調研結果,通過(guò)對細分場(chǎng)景的共同點(diǎn)及差異點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的凝練,形成了以下26個(gè)場(chǎng)景,例如,在重卡之下分為牽引、載貨、自卸及專(zhuān)用車(chē),牽引之下分長(cháng)途牽引運輸、中途牽引運輸、短途牽引運輸,載貨之下分為中途載貨運輸、短途載貨運輸,自卸之下分為城建渣土及公路運輸,專(zhuān)用車(chē)之下分為專(zhuān)用運輸類(lèi)及專(zhuān)用作業(yè)類(lèi)等。這26個(gè)場(chǎng)景的場(chǎng)景覆蓋率,從2016年到2022年上半年數據看,最低可達94%左右,最高可以達到96.6%。此外,我們對每一個(gè)場(chǎng)景都進(jìn)行了明確定義,比如說(shuō)以長(cháng)途車(chē)運輸為例,它的特點(diǎn)是路況主要在高速公路,點(diǎn)對點(diǎn)的干線(xiàn)運輸,客戶(hù)是以車(chē)隊客戶(hù)為主,它的運輸貨物價(jià)值也比較高,運輸日均距離是1千公里以上。
基于各個(gè)場(chǎng)景,我們對于各個(gè)場(chǎng)景的技術(shù)滲透率進(jìn)行了分析,從整體來(lái)看,整個(gè)商用車(chē)的新能源技術(shù)滲透率是有加快的節奏,已經(jīng)從2021年的3%漲到2022年的9%,其中重卡是增長(cháng)最快的,主要是受政策引導和換電技術(shù)的拉動(dòng)。而從場(chǎng)景來(lái)看,像短途牽引、工程自卸、環(huán)衛這些場(chǎng)景,新能源的技術(shù)滲透率其實(shí)不高,在1%到10之間,還有一些場(chǎng)景技術(shù)滲透率幾乎為0,這種中途牽引運輸、輕型城市物流及微型貨車(chē)這樣的銷(xiāo)量占前三的場(chǎng)景,他們的技術(shù)滲透率也只為3%,新能源技術(shù)滲透進(jìn)展緩慢。從每個(gè)場(chǎng)景的碳排放來(lái)看,從車(chē)型來(lái)看,碳排放主要集中在重卡,其占比81.5%,從場(chǎng)景來(lái)看,主要集中在了中途牽引運輸,中途牽引運輸日均運距500到1000公里,它的保有量占比很高,運距很長(cháng),單車(chē)能耗很高,所以整個(gè)場(chǎng)景它的碳排放量是最高的,也就是我們未來(lái)要減碳的一個(gè)重點(diǎn)場(chǎng)景。
未來(lái)各技術(shù)路徑往哪去發(fā)展呢?要說(shuō)明白這個(gè)問(wèn)題,我們認為不能單獨的去看某一個(gè)技術(shù),這樣是看不清楚這個(gè)路線(xiàn)是往哪走的,所以我們把現在的已成熟的技術(shù)、發(fā)展中的技術(shù),以及現在已經(jīng)新興的一些技術(shù)納入研究范圍,像柴油機內燃機、天然氣內然機、非插電混、插電混、甲醇內燃機、生物柴油內燃機、氨氫內燃機、柴氨內燃機、二甲醚內燃機、增程混、純電動(dòng)、氫燃料電池、換電等15條技術(shù);
針對這15條技術(shù)路線(xiàn),我們從它的燃料供給端來(lái)看,發(fā)現除了傳統的燃料之外,氨、甲醇,它是具備大批量的供給潛力,生物柴油因原材料有限,將以區域使用為主。從適用場(chǎng)景來(lái)看,我們從場(chǎng)景需求、技術(shù)特點(diǎn)及政策法規這三個(gè)角度綜合去評估15條技術(shù)路線(xiàn)在26個(gè)場(chǎng)景適用性,最后發(fā)現像中重型的商用車(chē)的各場(chǎng)景技術(shù)路線(xiàn)是遠多于輕微卡,他們的競爭更加激烈。從技術(shù)就緒水平來(lái)看,從產(chǎn)業(yè)技術(shù)就緒水平來(lái)看,插電混、增程式、純電動(dòng)這些技術(shù)已經(jīng)就緒,已經(jīng)具備大批量生產(chǎn)的能力。氫內然機,氨氫內燃機分別于2025年以及2035年左右就緒。場(chǎng)景技術(shù)就緒水平來(lái)看,不同技術(shù)在不同的場(chǎng)景,它的就緒時(shí)間也是不一樣的,但是基本上都能在2035年左右達到就緒,像這種氫內然機技術(shù)在牽引、載貨、自卸各場(chǎng)景基本上2030年能夠就緒,氨柴、氨氫內燃機在適用場(chǎng)景基本上在2035年就緒。
從各技術(shù)路線(xiàn)經(jīng)濟性來(lái)看,商用車(chē)作為生產(chǎn)資料,具有賺錢(qián)的屬性,如果一個(gè)技術(shù)要進(jìn)入這個(gè)場(chǎng)景,首先客戶(hù)要看采用這個(gè)技術(shù)多少年能回本,如果回本,才有可能采用這樣的技術(shù),甚至進(jìn)入這個(gè)場(chǎng)景。經(jīng)過(guò)研究,以長(cháng)途牽引運輸為例,這個(gè)場(chǎng)景客戶(hù)預期回本的周期是1.5年左右,通過(guò)核算并對比分析各技術(shù)路線(xiàn)成本回收周期車(chē)輛擁有成本(DPCO),發(fā)現純氫內然機和燃料電池技術(shù)路線(xiàn)是最具競爭力的,純氫內燃機2025年左右和柴油車(chē)打平,燃料電池2030年之后較柴油車(chē)具有經(jīng)濟優(yōu)勢。氨柴內然機和氨氫內然機,由于綠氨的價(jià)格比較高,其單車(chē)能耗是柴油機的3倍左右,所以它的經(jīng)濟優(yōu)勢較柴油機相對差一些,但若采用灰氫的話(huà),氨氫內燃機與氫內燃機相比之下,2030到2035年仍具備一定競爭優(yōu)勢,還有純電動(dòng)、插電混技術(shù),一定時(shí)間與柴油車(chē)相對有競爭力,但是越往后發(fā)展,較氫內燃機及燃料電池技術(shù)路線(xiàn)的競爭力越弱。
從單車(chē)碳排放來(lái)看,碳排放是從這個(gè)燃料周期角度考慮的,包括上游階段,就是燃料的制取、儲運和加注,下游運行階段就是車(chē)輛行駛階段的碳排放,從這個(gè)圖上可以看出來(lái),在長(cháng)途牽引運輸這個(gè)場(chǎng)景,甲醇不考慮上游階段的碳排放,運行階段的單車(chē)碳排放也是高于柴油的。從燃料周期角度考慮,甲醇技術(shù)路線(xiàn),它單車(chē)碳排放是遠高于柴油內燃機的,而氨氫內燃機技術(shù)路線(xiàn),主要在于它的燃料來(lái)源是否清潔。
綜合考慮場(chǎng)景適用性、技術(shù)成熟度、能源供給潛力、經(jīng)濟性以及單車(chē)的碳排放情況,我們就可以看出,氫內然機和燃料電池在長(cháng)途牽引運輸場(chǎng)景是最具發(fā)展潛力,而且分別在2025年和2035年較柴油車(chē)具有經(jīng)濟優(yōu)勢。氨氫內燃機技術(shù)路線(xiàn),主要因為經(jīng)濟優(yōu)勢較氫內燃機競爭力較弱,但其具有零碳優(yōu)勢,未來(lái)要發(fā)展這個(gè)技術(shù)路線(xiàn),需在政策的引導下,通過(guò)政策補貼縮短其經(jīng)濟差距,也是有一定的發(fā)展潛力。研究發(fā)現,氨作為儲氫的載體比直接燃燒氨更有發(fā)展潛力。從長(cháng)期發(fā)展路徑來(lái)看,長(cháng)途牽引運輸場(chǎng)景未來(lái)在2030年以前是以柴油和天然氣為主,氫內燃機等技術(shù)為輔,2030-2040年是多技術(shù)并存發(fā)展的階段,2040年后將以燃料電池及氫內燃機為主、天然氣及柴油少量并存。
以上是對長(cháng)途牽引運輸場(chǎng)景的技術(shù)路徑展望。不同場(chǎng)景它的技術(shù)路線(xiàn)的組合和側重點(diǎn)在不同時(shí)間段也是不一樣的,商用車(chē)碳中和協(xié)同創(chuàng )新平臺也會(huì )就相關(guān)的技術(shù)路線(xiàn)的數據再進(jìn)一步的研討并達成共識,研究結果也會(huì )進(jìn)一步更新與完善,后續也會(huì )進(jìn)一步的去明確預判其他25個(gè)場(chǎng)景的技術(shù)發(fā)展路徑,最終形成一個(gè)基于場(chǎng)景的客觀(guān)可行的商用車(chē)碳中和技術(shù)路線(xiàn)圖,以便為商用車(chē)產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展提供一些參考,引導商用車(chē)產(chǎn)業(yè)早日實(shí)現碳中和。
以上就是我的一些介紹,謝謝大家。
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