楊靜：商用車碳中和技術(shù)路線圖研究進(jìn)展情況

2023年3月28日-29日，首屆中國商用車論壇在湖北十堰舉辦。本屆論壇由中國汽車工業(yè)協(xié)會、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(yīng)變 求變 謀變——共創(chuàng)商用車發(fā)展新局面”為主題，共設(shè)“1場閉門峰會+1個大會論壇+4個主題論壇”，旨在聯(lián)合能源、交通、信息等各方力量，共同探討商用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，推動商用車高質(zhì)量發(fā)展。其中，在3月29日舉辦的“商用車新能源轉(zhuǎn)型”主題論壇上，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)楊靜發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場發(fā)言實錄：

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓，大家下午好，很感謝也很高興有這樣的機(jī)會能跟大家就商用車碳中和技術(shù)路線圖進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，而我代表商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺，就我們商用車的碳中和技術(shù)路線圖的階段性研究成果進(jìn)行簡要介紹。

今天我的介紹主要分為三部分，第一，簡單回顧一下路線圖的研究概況。第二，評估一下現(xiàn)在碳中和各技術(shù)路線的現(xiàn)狀。第三，展望各技術(shù)路徑的未來。

針對碳中和技術(shù)路線圖，我們就要先說一下為什么要研究商用車碳中和技術(shù)路線圖。首先，綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為一個全球應(yīng)對氣候變化的一個共同選擇，全球紛紛提出了一個綠色發(fā)展或碳中和相關(guān)的目標(biāo)，我國也提出了雙碳目標(biāo)。在雙碳目標(biāo)引導(dǎo)下國家及地方政府、相關(guān)行業(yè)分別從從頂層設(shè)計到具體行業(yè)的方案進(jìn)行了布局，而二十大會議上也對汽車產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展進(jìn)行了進(jìn)一步描繪，對我們汽車產(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)汽車產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展也進(jìn)行了一些布局，中國汽車工程學(xué)會也受工信部委托，和中汽中心聯(lián)合編制了《綠色低碳汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》，這個目前進(jìn)入了專家意見征集階段。綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖研究過程中，對于碳排放核算邊界和碳排放管理目標(biāo)形成了共識。針對碳排放核算邊界，因為汽車產(chǎn)業(yè)鏈條長，覆蓋面廣，從生命周期角度來看，分車輛周期和燃料周期，從行業(yè)來看，跨制造業(yè)、能源、交通運輸?shù)刃袠I(yè)，我們研究發(fā)現(xiàn)，汽車使用環(huán)節(jié)的碳排放是需要重點關(guān)注的。汽車運行碳排放來看，我國汽車運行碳排放9億噸左右，占整個交通運輸行業(yè)80%左右，其中商用車保有量只占12%，但是它的碳排放占汽車比重卻超過了55%，所以未來汽車運行環(huán)節(jié)的碳排放的減碳重點是在商用車。

而從未來碳排放的發(fā)展趨勢來看，首先從碳排放量來看，商用車保有量和商用車的碳排放量是強(qiáng)相關(guān)，對于商用車保有量，路線圖研究自下而上分車型考慮各車型市場發(fā)展驅(qū)動因素，預(yù)測未來商用車的保有量還會保持一個上漲的趨勢，而保有量這樣的上漲趨勢，為整個商用車的減碳也會帶來一定的壓力。從減碳技術(shù)路徑來看，現(xiàn)在純電動、燃料電池這些技術(shù)，目前是無法覆蓋整個全場景、全市場的。現(xiàn)在已經(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，所以未來商用車碳中和技術(shù)路徑大家現(xiàn)在還不是很清楚，商用車未來的減碳還是面臨著眾多的挑戰(zhàn)。

在這樣的一個大環(huán)境下，中國汽車工程學(xué)會發(fā)起了商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺，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。平臺目前已經(jīng)有包括研究機(jī)構(gòu)、能源企業(yè)、整車和零部件企業(yè)等13家單位加入了平臺。平臺每年會根據(jù)商用車碳中和遇到的不同問題及研究需求去確定每一年的年度研究課題，逐步推動商用車碳中和落地。

平臺在2022年將商用車碳中和技術(shù)路線圖作為一個重點研究課題，這個課題就是面向2060年商用車碳中和這個目標(biāo)，通過預(yù)判商用車的市場規(guī)模以及技術(shù)發(fā)展趨勢，明確制定出關(guān)鍵里程碑商用車的發(fā)展目標(biāo)，形成一個科學(xué)的、前瞻的、落地可行的技術(shù)路線圖，這個路線圖將對能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)設(shè)施發(fā)展需求進(jìn)行預(yù)判，并凝練出2030年技術(shù)創(chuàng)新的需求，從而為商用車整個產(chǎn)業(yè)的一個轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展提供引導(dǎo)和參考。目前我們商用車碳中和技術(shù)路線圖按照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多位專家參與了此次研究。

而針對商用車碳中和各個技術(shù)路徑應(yīng)用現(xiàn)狀到底如何，要說明這個問題，首先要基于場景來看。我們大家都知道商用車跟乘用車最大最明顯的區(qū)別就是它的車型多元、場景復(fù)雜。我們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，目前企業(yè)存在的細(xì)分場景超過200多個，跟碳中和強(qiáng)相關(guān)的這些場景就超過60多類，其中重卡最多，超過35個。其中車輛的運輸距離、地形差異、法規(guī)治理等原因是造成場景眾多的重要原因。而不同的場景，它對于產(chǎn)品的需求以及技術(shù)路線的選擇是不一樣的。比如說長途物流運輸運距長、時效性高，它對產(chǎn)品的續(xù)航里程要長、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(diào)研結(jié)果，通過對細(xì)分場景的共同點及差異點進(jìn)行進(jìn)一步的凝練，形成了以下26個場景，例如，在重卡之下分為牽引、載貨、自卸及專用車，牽引之下分長途牽引運輸、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，專用車之下分為專用運輸類及專用作業(yè)類等。這26個場景的場景覆蓋率，從2016年到2022年上半年數(shù)據(jù)看，最低可達(dá)94%左右，最高可以達(dá)到96.6%。此外，我們對每一個場景都進(jìn)行了明確定義，比如說以長途車運輸為例，它的特點是路況主要在高速公路，點對點的干線運輸，客戶是以車隊客戶為主，它的運輸貨物價值也比較高，運輸日均距離是1千公里以上。

基于各個場景，我們對于各個場景的技術(shù)滲透率進(jìn)行了分析，從整體來看，整個商用車的新能源技術(shù)滲透率是有加快的節(jié)奏，已經(jīng)從2021年的3%漲到2022年的9%，其中重卡是增長最快的，主要是受政策引導(dǎo)和換電技術(shù)的拉動。而從場景來看，像短途牽引、工程自卸、環(huán)衛(wèi)這些場景，新能源的技術(shù)滲透率其實不高，在1%到10之間，還有一些場景技術(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這樣的銷量占前三的場景，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。從每個場景的碳排放來看，從車型來看，碳排放主要集中在重卡，其占比81.5%，從場景來看，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，單車能耗很高，所以整個場景它的碳排放量是最高的，也就是我們未來要減碳的一個重點場景。

未來各技術(shù)路徑往哪去發(fā)展呢？要說明白這個問題，我們認(rèn)為不能單獨的去看某一個技術(shù)，這樣是看不清楚這個路線是往哪走的，所以我們把現(xiàn)在的已成熟的技術(shù)、發(fā)展中的技術(shù)，以及現(xiàn)在已經(jīng)新興的一些技術(shù)納入研究范圍，像柴油機(jī)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15條技術(shù)；

針對這15條技術(shù)路線，我們從它的燃料供給端來看，發(fā)現(xiàn)除了傳統(tǒng)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(qū)域使用為主。從適用場景來看，我們從場景需求、技術(shù)特點及政策法規(guī)這三個角度綜合去評估15條技術(shù)路線在26個場景適用性，最后發(fā)現(xiàn)像中重型的商用車的各場景技術(shù)路線是遠(yuǎn)多于輕微卡，他們的競爭更加激烈。從技術(shù)就緒水平來看，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)就緒水平來看，插電混、增程式、純電動這些技術(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2035年左右就緒。場景技術(shù)就緒水平來看，不同技術(shù)在不同的場景，它的就緒時間也是不一樣的，但是基本上都能在2035年左右達(dá)到就緒，像這種氫內(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)在適用場景基本上在2035年就緒。

從各技術(shù)路線經(jīng)濟(jì)性來看，商用車作為生產(chǎn)資料，具有賺錢的屬性，如果一個技術(shù)要進(jìn)入這個場景，首先客戶要看采用這個技術(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)入這個場景。經(jīng)過研究，以長途牽引運輸為例，這個場景客戶預(yù)期回本的周期是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)路線是最具競爭力的，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。氨柴內(nèi)然機(jī)和氨氫內(nèi)然機(jī)，由于綠氨的價格比較高，其單車能耗是柴油機(jī)的3倍左右，所以它的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢較柴油機(jī)相對差一些，但若采用灰氫的話，氨氫內(nèi)燃機(jī)與氫內(nèi)燃機(jī)相比之下，2030到2035年仍具備一定競爭優(yōu)勢，還有純電動、插電混技術(shù)，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。

從單車碳排放來看，碳排放是從這個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輛行駛階段的碳排放，從這個圖上可以看出來，在長途牽引運輸這個場景，甲醇不考慮上游階段的碳排放，運行階段的單車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，它單車碳排放是遠(yuǎn)高于柴油內(nèi)燃機(jī)的，而氨氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線，主要在于它的燃料來源是否清潔。

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，我們就可以看出，氫內(nèi)然機(jī)和燃料電池在長途牽引運輸場景是最具發(fā)展?jié)摿?，而且分別在2025年和2035年較柴油車具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。氨氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線，主要因為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢較氫內(nèi)燃機(jī)競爭力較弱，但其具有零碳優(yōu)勢，未來要發(fā)展這個技術(shù)路線，需在政策的引導(dǎo)下，通過政策補(bǔ)貼縮短其經(jīng)濟(jì)差距，也是有一定的發(fā)展?jié)摿?。研究發(fā)現(xiàn)，氨作為儲氫的載體比直接燃燒氨更有發(fā)展?jié)摿Α拈L期發(fā)展路徑來看，長途牽引運輸場景未來在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。

以上是對長途牽引運輸場景的技術(shù)路徑展望。不同場景它的技術(shù)路線的組合和側(cè)重點在不同時間段也是不一樣的，商用車碳中和協(xié)同創(chuàng)新平臺也會就相關(guān)的技術(shù)路線的數(shù)據(jù)再進(jìn)一步的研討并達(dá)成共識，研究結(jié)果也會進(jìn)一步更新與完善，后續(xù)也會進(jìn)一步的去明確預(yù)判其他25個場景的技術(shù)發(fā)展路徑，最終形成一個基于場景的客觀可行的商用車碳中和技術(shù)路線圖，以便為商用車產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展提供一些參考，引導(dǎo)商用車產(chǎn)業(yè)早日實現(xiàn)碳中和。

以上就是我的一些介紹，謝謝大家。