純氫內(nèi)燃機(jī)2025或與柴油機(jī)成本打平!未來重卡“心臟”由誰主宰?

第一商用車網(wǎng)2023-04-09
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【第一商用車網(wǎng) 原創(chuàng)】

“從長期發(fā)展路徑來看,長途牽引運(yùn)輸場景未來技術(shù)路線在2030年以前是以柴油和天然氣為主,氫內(nèi)燃機(jī)等技術(shù)為輔;在2030-2040年是多技術(shù)路線并存發(fā)展的階段;2040年后,將以燃料電池及氫內(nèi)燃機(jī)為主、天然氣及柴油少量并存?!?/p>

在近日舉辦的首屆中國商用車論壇上,中國汽車工程學(xué)會國汽戰(zhàn)略院戰(zhàn)略規(guī)劃部商用車研究總監(jiān)楊靜在主題演講中,對長途牽引運(yùn)輸場景的技術(shù)路徑進(jìn)行了如上展望。

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在她看來,對于長途牽引運(yùn)輸場景而言,未來,純氫內(nèi)然機(jī)和燃料電池技術(shù)路線在經(jīng)濟(jì)性方面競爭優(yōu)勢最強(qiáng)。其中,純氫內(nèi)燃機(jī)DPCO(成本回收周期車輛擁有成本)于2025年左右與柴油車打平,燃料電池2030年之后較柴油車具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。除此之外,楊靜在此次主題演講中還分享了哪些最前沿的重要內(nèi)容?請看第一商用車網(wǎng)報道。

減碳面臨諸多挑戰(zhàn) 相關(guān)部委積極推進(jìn)商用車碳中和

楊靜本次主題演講內(nèi)容,主要是代表商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺,對我國商用車碳中和技術(shù)路線圖的階段性研究成果進(jìn)行簡要介紹。

我國目標(biāo)在2060年前實現(xiàn)碳中和,相關(guān)部委積極推進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展,中國汽車工程學(xué)會受工信部委托,和中汽中心聯(lián)合行業(yè)編制的《綠色低碳汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》,目前進(jìn)入了專家意見征集階段。(小編注:該《綠色低碳汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》在去年不少報道有提及,當(dāng)前行業(yè)對其正式發(fā)布翹首以待。)

那么,有沒有商用車碳中和技術(shù)路線圖呢?當(dāng)然有!

據(jù)楊靜介紹,從汽車領(lǐng)域來看,汽車產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)節(jié)的碳排放是需要關(guān)注的主要方面,商用車是汽車運(yùn)行環(huán)節(jié)碳排放的減碳重點(diǎn)。而商用車減碳面臨著諸多挑戰(zhàn),實現(xiàn)碳中和任重道遠(yuǎn)。從碳排放量來看,商用車保有量與碳排放量強(qiáng)相關(guān),據(jù)預(yù)測未來商用車保有量還會保持上漲趨勢,保有量的上漲將進(jìn)一步加大商用車減碳壓力。從減碳技術(shù)路徑來看,目前比較受熱捧的純電動和燃料電池技術(shù),短期無法完全覆蓋整個商用車市場,而已經(jīng)出現(xiàn)的甲醇、二甲醚、氨、氫等新型燃料內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線的發(fā)展前景目前還不明晰,這也為商用車行業(yè)推進(jìn)碳中和帶來一定的困難。

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小編了解到,在這樣的行業(yè)背景下,中國汽車工程學(xué)會于去年5月發(fā)起成立了商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺,旨在搭建貫通商用車產(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,構(gòu)建商用車低碳零碳技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系,推動建立加速實現(xiàn)碳中和且有利于產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的政策標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用,引領(lǐng)商用車產(chǎn)業(yè)加速邁向碳中和。據(jù)悉,目前已有研究機(jī)構(gòu)、整車及零部件企業(yè)、能源企業(yè)等國內(nèi)外13家單位加入了該平臺。確定商用車碳中和技術(shù)路線圖是該平臺2022年度重要研究課題,據(jù)悉目前已取得階段性成果。

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重卡受新能源拉動增長最明顯 多數(shù)場景滲透率進(jìn)展緩慢

據(jù)調(diào)研,商用車使用場景復(fù)雜,主機(jī)廠目前存在的細(xì)分場景超過200個,與碳中和強(qiáng)相關(guān)的場景超過60類,其中重卡包含的場景最多,超過35個。車輛運(yùn)距、地形差異、法規(guī)治理等因素是造成場景眾多的重要原因。不同的場景對于產(chǎn)品的需求以及技術(shù)路線的選擇是不一樣的,如,長途物流運(yùn)輸運(yùn)距長、時效性高,這一場景對產(chǎn)品的續(xù)航里程、油耗等方面的要求就比較高。

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基于企業(yè)調(diào)研結(jié)果,商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺將商用車應(yīng)用場景凝練形成26個典型場景支撐路線圖研究。這26個典型場景,2021年市場覆蓋率達(dá)96.3%,2016-2022年上半年場景累計覆蓋率最低可達(dá)94%左右、最高達(dá)96.6%。

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近年來,在碳中和目標(biāo)的驅(qū)動下,我國商用車新能源技術(shù)滲透率大幅加快,自2021年的3%增長到2022年9%左右,其中,重卡受政策引導(dǎo)及換電技術(shù)拉動增長最為明顯。從場景來看,商用車大部分場景的新能源技術(shù)滲透進(jìn)展緩慢,除公交外,短途牽引運(yùn)輸、工程自卸、環(huán)衛(wèi)、混凝土運(yùn)輸?shù)刃履茉醇夹g(shù)滲透率在1%-10%左右,還有一些場景新能源滲透率幾乎為0;其中,中途牽引運(yùn)輸、輕型城市物流及微型貨車銷量占前三的場景,其新能源技術(shù)滲透率不足3%。

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從車型來看,商用車碳排放主要集中在重卡,其占比81.5%;從場景來看,碳排放主要集中在中途牽引運(yùn)輸,該場景單車日均運(yùn)距500到1000公里,車輛保有量占比較高,運(yùn)距較長,單車能耗很高,總碳排放量最高,中途牽引車運(yùn)輸是商用車未來要減碳的一個重點(diǎn)場景。

商用車碳中和15條技術(shù)路線 技術(shù)就緒水平及發(fā)展路徑展望

據(jù)楊靜介紹,目前商用車碳中和技術(shù)路線圖將15條技術(shù)路線納入研究范圍,包括柴油內(nèi)燃機(jī)、天然氣內(nèi)然機(jī)、非插電混、插電混、甲醇內(nèi)燃機(jī)、生物柴油內(nèi)燃機(jī)、氨氫內(nèi)燃機(jī)、柴氨內(nèi)燃機(jī)、二甲醚內(nèi)燃機(jī)、增程混、純電動、氫燃料電池、換電等技術(shù),分為基本成熟、發(fā)展中和新興路線三大類。

那么,商用車碳中和各大技術(shù)路線未來發(fā)展趨勢如何呢?要從場景適用性、產(chǎn)業(yè)技術(shù)就緒水平、場景技術(shù)就緒水平、經(jīng)濟(jì)性、單車碳排放等維度綜合來看。

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從適用場景來看,中重型商用車各場景技術(shù)路線是遠(yuǎn)多于輕微卡,競爭更加激烈。綜合考慮政策法規(guī)、場景需求及技術(shù)路線特點(diǎn),氫內(nèi)燃機(jī)、氨氫內(nèi)燃機(jī)、甲醇內(nèi)燃機(jī)、燃料電池等技術(shù)路線更適用于重型公路運(yùn)輸場景,換電、增程式、燃料電池在中型城際物流、輕型城市物流、工程自卸場景也有發(fā)展前景。

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從產(chǎn)業(yè)技術(shù)就緒水平來看,插電混、增程式、純電動、燃料電池這些技術(shù)已經(jīng)就緒,已經(jīng)具備大批量生產(chǎn)的能力;氫內(nèi)然機(jī)、氨氫內(nèi)燃機(jī)分別于2025年以及2030年左右可以就緒。

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從場景技術(shù)就緒水平來看,不同技術(shù)在不同的場景,就緒時間也不一樣,但基本上都能在2035年左右達(dá)到就緒,其中,氫內(nèi)然機(jī)技術(shù)在牽引、載貨、自卸各場景基本上2030年能夠就緒,氨柴、氨氫內(nèi)燃機(jī)的適用場景基本上在2035年就緒。

在演講中,楊靜以長途牽引運(yùn)輸這一場景為例,介紹了商用車各技術(shù)路線的經(jīng)濟(jì)性。畢竟,商用車作為生產(chǎn)資料,是掙錢工具,如果一個技術(shù)路線要進(jìn)入這個場景,對于客戶來看,回本周期特別重要,將影響其滲透的進(jìn)展。

值得注意的是本文中的長途牽引運(yùn)輸場景的定義,其路況以高速公路為主,主打點(diǎn)對點(diǎn)的干線運(yùn)輸,客戶以車隊客戶為主,運(yùn)輸貨物價值比較高,運(yùn)輸日均距離為1000公里以上。

楊靜介紹,經(jīng)研究,對于長途牽引運(yùn)輸場景,客戶預(yù)期回本的理想周期是1.5年左右,通過核算并對比分析各技術(shù)路線成本回收周期車輛擁有成本(DPCO),發(fā)現(xiàn)純氫內(nèi)然機(jī)和燃料電池技術(shù)路線最具競爭力,純氫內(nèi)燃機(jī)2025年左右和柴油車“打平”,燃料電池2030年之后較柴油車具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。純電動、插電混技術(shù),在一定時間與柴油車相對有競爭力,但是越往后發(fā)展,較氫內(nèi)燃機(jī)及燃料電池技術(shù)路線的競爭力越弱。

而氨氫及柴氨內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線因為綠氨價格高及單車能耗高,在長途牽引運(yùn)輸場景,暫不具備經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,但具備零碳優(yōu)勢,其發(fā)展需要政策支持以彌補(bǔ)其經(jīng)濟(jì)性不足。作為零碳技術(shù)路線,氨作為儲氫載體比以氨為燃料的氨氫內(nèi)燃機(jī)更具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

綜合考慮場景適用性、技術(shù)成熟度、能源供給潛力、經(jīng)濟(jì)性以及單車的碳排放情況來看,氫內(nèi)然機(jī)和燃料電池在長途牽引運(yùn)輸場景是最具發(fā)展?jié)摿?,分別在2025年和2030年左右較柴油車具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

“從長期發(fā)展路徑來看,長途牽引運(yùn)輸場景未來在2030年以前是以柴油和天然氣為主,氫內(nèi)燃機(jī)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(nèi)燃機(jī)為主、天然氣及柴油少量并存?!睏铎o總結(jié)道。

編后語

未來,從事長途干線運(yùn)輸?shù)闹乜▌恿⒂赡臈l技術(shù)路線主宰呢?

也許,柴油機(jī)不會完全退出歷史舞臺,但其在市場的主流地位會隨著碳中和目標(biāo)的推進(jìn)將逐漸減弱。這將給其他技術(shù)路線帶來廣闊的市場發(fā)展空間,也意味著激烈的競爭,不過真正能夠代替柴油機(jī)成為“天選之子”的技術(shù)路線,還需要從多方面因素綜合考量,同時政策的鼓勵和支持必不可少。

那么,這兩年各大發(fā)動機(jī)企業(yè)力推的燃?xì)浒l(fā)動機(jī)技術(shù)路線,會成為未來市場主流嗎?更多信息,請繼續(xù)關(guān)注本站報道。

責(zé)任編輯:王佳妍
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