【第一商用车网 原创】
“从长期发展路径来看,长途牵引运输场景未来技术路线在2030年以前是以柴油和天然气为主,氢内燃机等技术为辅;在2030-2040年是多技术路线并存发展的阶段;2040年后,将以燃料电池及氢内燃机为主、天然气及柴油少量并存。”
在近日举办的首届中国商用车论坛上,中国汽车工程学会国汽战略院战略规划部商用车研究总监杨静在主题演讲中,对长途牵引运输场景的技术路径进行了如上展望。
在她看来,对于长途牵引运输场景而言,未来,纯氢内然机和燃料电池技术路线在经济性方面竞争优势最强。其中,纯氢内燃机DPCO(成本回收周期车辆拥有成本)于2025年左右与柴油车打平,燃料电池2030年之后较柴油车具有经济优势。除此之外,杨静在此次主题演讲中还分享了哪些最前沿的重要内容?请看第一商用车网报道。
减碳面临诸多挑战 相关部委积极推进商用车碳中和
杨静本次主题演讲内容,主要是代表商用车碳中和协同创新平台,对我国商用车碳中和技术路线图的阶段性研究成果进行简要介绍。
我国目标在2060年前实现碳中和,相关部委积极推进汽车产业绿色低碳发展,中国汽车工程学会受工信部委托,和中汽中心联合行业编制的《绿色低碳汽车产业发展路线图》,目前进入了专家意见征集阶段。(小编注:该《绿色低碳汽车产业发展路线图》在去年不少报道有提及,当前行业对其正式发布翘首以待。)
那么,有没有商用车碳中和技术路线图呢?当然有!
据杨静介绍,从汽车领域来看,汽车产品运行环节的碳排放是需要关注的主要方面,商用车是汽车运行环节碳排放的减碳重点。而商用车减碳面临着诸多挑战,实现碳中和任重道远。从碳排放量来看,商用车保有量与碳排放量强相关,据预测未来商用车保有量还会保持上涨趋势,保有量的上涨将进一步加大商用车减碳压力。从减碳技术路径来看,目前比较受热捧的纯电动和燃料电池技术,短期无法完全覆盖整个商用车市场,而已经出现的甲醇、二甲醚、氨、氢等新型燃料内燃机技术路线的发展前景目前还不明晰,这也为商用车行业推进碳中和带来一定的困难。
小编了解到,在这样的行业背景下,中国汽车工程学会于去年5月发起成立了商用车碳中和协同创新平台,旨在搭建贯通商用车产业链上下游及相关行业、政产学研协同的国际交流合作平台,凝聚发展共识,明晰发展路径并促进一致行动,构建商用车低碳零碳技术协同创新体系,推动建立加速实现碳中和且有利于产业健康发展的政策标准体系和发展环境,加快促进零碳技术商业化推广应用,引领商用车产业加速迈向碳中和。据悉,目前已有研究机构、整车及零部件企业、能源企业等国内外13家单位加入了该平台。确定商用车碳中和技术路线图是该平台2022年度重要研究课题,据悉目前已取得阶段性成果。
重卡受新能源拉动增长最明显 多数场景渗透率进展缓慢
据调研,商用车使用场景复杂,主机厂目前存在的细分场景超过200个,与碳中和强相关的场景超过60类,其中重卡包含的场景最多,超过35个。车辆运距、地形差异、法规治理等因素是造成场景众多的重要原因。不同的场景对于产品的需求以及技术路线的选择是不一样的,如,长途物流运输运距长、时效性高,这一场景对产品的续航里程、油耗等方面的要求就比较高。
基于企业调研结果,商用车碳中和协同创新平台将商用车应用场景凝练形成26个典型场景支撑路线图研究。这26个典型场景,2021年市场覆盖率达96.3%,2016-2022年上半年场景累计覆盖率最低可达94%左右、最高达96.6%。
近年来,在碳中和目标的驱动下,我国商用车新能源技术渗透率大幅加快,自2021年的3%增长到2022年9%左右,其中,重卡受政策引导及换电技术拉动增长最为明显。从场景来看,商用车大部分场景的新能源技术渗透进展缓慢,除公交外,短途牵引运输、工程自卸、环卫、混凝土运输等新能源技术渗透率在1%-10%左右,还有一些场景新能源渗透率几乎为0;其中,中途牵引运输、轻型城市物流及微型货车销量占前三的场景,其新能源技术渗透率不足3%。
从车型来看,商用车碳排放主要集中在重卡,其占比81.5%;从场景来看,碳排放主要集中在中途牵引运输,该场景单车日均运距500到1000公里,车辆保有量占比较高,运距较长,单车能耗很高,总碳排放量最高,中途牵引车运输是商用车未来要减碳的一个重点场景。
商用车碳中和15条技术路线 技术就绪水平及发展路径展望
据杨静介绍,目前商用车碳中和技术路线图将15条技术路线纳入研究范围,包括柴油内燃机、天然气内然机、非插电混、插电混、甲醇内燃机、生物柴油内燃机、氨氢内燃机、柴氨内燃机、二甲醚内燃机、增程混、纯电动、氢燃料电池、换电等技术,分为基本成熟、发展中和新兴路线三大类。
那么,商用车碳中和各大技术路线未来发展趋势如何呢?要从场景适用性、产业技术就绪水平、场景技术就绪水平、经济性、单车碳排放等维度综合来看。
从适用场景来看,中重型商用车各场景技术路线是远多于轻微卡,竞争更加激烈。综合考虑政策法规、场景需求及技术路线特点,氢内燃机、氨氢内燃机、甲醇内燃机、燃料电池等技术路线更适用于重型公路运输场景,换电、增程式、燃料电池在中型城际物流、轻型城市物流、工程自卸场景也有发展前景。
从产业技术就绪水平来看,插电混、增程式、纯电动、燃料电池这些技术已经就绪,已经具备大批量生产的能力;氢内然机、氨氢内燃机分别于2025年以及2030年左右可以就绪。
从场景技术就绪水平来看,不同技术在不同的场景,就绪时间也不一样,但基本上都能在2035年左右达到就绪,其中,氢内然机技术在牵引、载货、自卸各场景基本上2030年能够就绪,氨柴、氨氢内燃机的适用场景基本上在2035年就绪。
在演讲中,杨静以长途牵引运输这一场景为例,介绍了商用车各技术路线的经济性。毕竟,商用车作为生产资料,是挣钱工具,如果一个技术路线要进入这个场景,对于客户来看,回本周期特别重要,将影响其渗透的进展。
值得注意的是本文中的长途牵引运输场景的定义,其路况以高速公路为主,主打点对点的干线运输,客户以车队客户为主,运输货物价值比较高,运输日均距离为1000公里以上。
杨静介绍,经研究,对于长途牵引运输场景,客户预期回本的理想周期是1.5年左右,通过核算并对比分析各技术路线成本回收周期车辆拥有成本(DPCO),发现纯氢内然机和燃料电池技术路线最具竞争力,纯氢内燃机2025年左右和柴油车“打平”,燃料电池2030年之后较柴油车具有经济优势。纯电动、插电混技术,在一定时间与柴油车相对有竞争力,但是越往后发展,较氢内燃机及燃料电池技术路线的竞争力越弱。
而氨氢及柴氨内燃机技术路线因为绿氨价格高及单车能耗高,在长途牵引运输场景,暂不具备经济优势,但具备零碳优势,其发展需要政策支持以弥补其经济性不足。作为零碳技术路线,氨作为储氢载体比以氨为燃料的氨氢内燃机更具发展潜力。
综合考虑场景适用性、技术成熟度、能源供给潜力、经济性以及单车的碳排放情况来看,氢内然机和燃料电池在长途牵引运输场景是最具发展潜力,分别在2025年和2030年左右较柴油车具有经济优势。
“从长期发展路径来看,长途牵引运输场景未来在2030年以前是以柴油和天然气为主,氢内燃机等技术为辅,2030-2040年是多技术并存发展的阶段,2040年后将以燃料电池及氢内燃机为主、天然气及柴油少量并存。”杨静总结道。
编后语
未来,从事长途干线运输的重卡动力将由哪条技术路线主宰呢?
也许,柴油机不会完全退出历史舞台,但其在市场的主流地位会随着碳中和目标的推进将逐渐减弱。这将给其他技术路线带来广阔的市场发展空间,也意味着激烈的竞争,不过真正能够代替柴油机成为“天选之子”的技术路线,还需要从多方面因素综合考量,同时政策的鼓励和支持必不可少。
那么,这两年各大发动机企业力推的燃氢发动机技术路线,会成为未来市场主流吗?更多信息,请继续关注本站报道。