最新发布|城市如何驱动新能源货车推广“新引擎”,兼顾降本增效及低碳转型?
货车,是城市场景中污染物和碳排放的主要排放源之一,但由于成本高、部分车型技术尚未成熟等原因,新能源货车目前的推广占比仍处于低位。以北京市为例,2021年新能源货车在公共领域车型中推广水平较低,新能源轻微型货车的市场渗透率仅为8% ,新能源重型货车的市场渗透率仅为3%[1]。
随着国家新能源汽车购置补贴政策彻底退出,新能源货车推广政策也进入调整期:在经济激励上,很多城市新能源货车推广以“燃料电池汽车示范应用”的氢燃料电池车辆补贴为主[2];在路权政策上,针对纯电动轻型货车的推广政策以优先通行政策为主,但在有些城市,该政策对新能源货车数量增长的激励效果较为有限[3]。在一些城市,针对纯电动中重型货车的经济激励与路权政策均缺失。
中国城市须在补贴之外探索更多元的新能源货车推广措施,同时也要识别与应对推广过程中可能产生的潜在影响,如对城市货运与物流行业从业者生存与就业的影响等。为此,必威在线登录 (WRI)近期发布了《加速城市场景下新能源货车推广:北京实例分析及建议》(以下简称“《报告》”),以北京市为例,立足城市内运输场景(基于货车车型、货类与年里程分成12个类别),对新能源货车技术成熟度和成本方面的挑战进行分析,并提出有助于克服这些挑战的政策措施建议,供中国城市参考借鉴。
受技术因素影响,新能源货车在部分场景难实现与燃油货车1:1替代
《报告》指出,虽然新能源货车(特别是新能源轻型货车)的应用场景在逐步拓展,但受工况、气候因素、载货损失与补能时长等因素的影响,新能源货车尚且无法在在北京市长里程、重货运输或冷藏运输场景中与传统燃油货车实现1∶1替代。
以最大总设计质量为4.490~4.495吨的轻型货车为例(以下简称“4.5吨轻型货车”)
在轻抛货运输场景下,受低温续航里程衰减影响,搭载86千瓦时纯电动轻型货车冬季只能满足160千米以内的配送需求[4]。《报告》显示,受低温续航里程衰减影响,在轻抛货长里程(日行驶里程300千米左右)场景下,纯电动轻型货车替代率高达1.3~2,也就是说需要1.3-2辆新能源货车才能替代一辆传统燃油货车。在重货运输场景下,同样的纯电动货车由于存在载质量损失,因此其替代率在1.2~1.8之间。氢燃料轻型货车虽然续航里程较高,其替代率在长里程场景下能保持在1左右,但由于目前载质量损失比纯电动货车更突出,因此,在重货运输场景下,其替代率达1.5。
相较之下,纯电动轻型冷藏货车的替代率更高。纯电动冷藏货车需要“制冷”与“蓄冷”耗电(例如制冷4~8℃范围内电耗可达1.5~3千瓦时/小时),搭载90千瓦时电池的轻型冷藏货车各季节续航里程都在160千米左右[4];此外,纯电动冷藏货车也受载质量损失影响,故其替代率在双重影响之下高达2。氢燃料冷藏货车续航里程受制冷机影响有限,主要受载质量损失影响,替代率为1.2~1.5。
同一车型总拥有成本(TCO)受城市场景、运输货类影响显著
《报告》计算了受替代率影响的新能源货车与传统燃油货车的总拥有成本差异,包括替代率、车辆购置成本与使用年限内的运维成本等。结果显示,在当前(2023—2024年)北京的温度与工况条件下,同一车型在不同城市场景运输不同货类,TCO差异较大。
以4.5吨纯电动轻型货车为例:
- 在轻抛货运输场景下,纯电动轻型普通货车在中等里程(年里程3.5~4.5万千米)下已与燃油汽车实现TCO平价。然而,在长里程下,由于存在冬季续航里程衰减等问题,车辆替代率高,纯电动货车运营成本的优势在一定程度被抵消,导致纯电动轻型普货较燃油货车仍存在一定TCO缺口;
- 在重货运输场景下,受载质量损失影响,纯电动普通货车的替代率比轻抛货场景更高(1.2~1.8),导致纯电动轻型普货较燃油货车TCO缺口较轻抛货场景进一步扩大。在冷链运输场景,受制冷电耗高影响,纯电动冷藏货车的替代率最高,不仅在技术上无法较好满足该场景的配送需求,在成本上也远高于燃油冷藏货车的总拥有成本。
与纯电动轻型货车不同,4.5吨氢燃料轻型货车在长里程轻抛货、冷链场景下具备技术优势,但TCO仍较高。如果仅依靠北京市市级氢燃料示范群补贴,氢燃料轻型货车不足实现与传统燃油轻型货车的TCO平价,仍有几万至十几万元/车的成本缺口。因此,为实现与燃油货车TCO平价,市、区两级氢燃料示范群补贴缺一不可。
在重型货车方面,若实现与传统燃油货车的1∶1替代,纯电动重型货车的TCO在大部分城市场景下仍高于柴油货车。相反,由于京津冀燃料电池汽车示范城市群对氢燃料重型货车的补贴力度高于氢燃料轻型货车,多数场景下氢燃料重型货车在获得市级补贴后,即可实现与柴油货车的TCO平价。所以,如果能解决氢燃料货车的加氢问题(通过合理布局加氢站),在京津冀燃料电池汽车示范城市群补贴水平下,氢燃料货车能有望成为目前有竞争力的新能源重型货车技术选项。

来源:作者计算 | 图源:WRI
说明:
1. 误差线上限、下限分别代表 TCO 的最大值与最小值。对传统燃油货车与纯电动货车而言,柱状图的值(单一数据)代表的是 TCO 的中位数。对氢燃料货车而言,柱状图的值代表获得市级或市级与区级政府对氢燃料货车的全额补贴后的 TCO 中位数。
2. 短里程指年行驶里程为 9000 ~ 30000km,中等里程指年行驶里程为 36000 ~ 45000km,长里程指年行驶里程为 72000 ~ 90000km。
3. 氢燃料货车(大兴区、经开区)指该 TCO 为获得市区两级全额补贴后的 TCO。值得注意的是,由于运营补贴金额较高,部分运输场景下氢燃料货车的运营成本已为负数。
4. 轻抛货长里程情景,纯电动货车与传统燃油货车的替代率为 1.5:1。
在实际应用中,新能源货车遇到的技术与成本挑战更复杂
首先,由于货车经常需要“跨场景”运输,新能源货车技术与TCO缺口会受到“短板”场景所制约。《报告》调查显示,49%运输企业的货源不固定[5],从而导致线路不固定(短、中、长里程)、运输货类多元化(轻抛货、重货)等情况。因此,新能源货车推广相关政策制定与技术研发应关注“短板”场景;
其次,氢燃料货车TCO仍面临较大不确定性:一方面,受“北京市燃料电池汽车示范应用项目”先行示范区数量有限、补贴可能退坡等因素影响,氢燃料货车获得的补贴存在不确定性。以49吨氢燃料半挂牵引车为例,在无区级补贴的情况下,氢燃料半挂牵引车与柴油半挂牵引车的TCO差价可能达24万元/车;另一方面,氢燃料货车的成本竞争力还取决于是否有低成本的稳定氢源。在京津冀燃料电池汽车示范城市群最高12元/千克的国家补贴[2]、市级最高10元/千克的补贴下[6],北京市目前枪口加氢价格可降至30元/千克(本研究测算基准)。但若枪口加氢价格上升到35元/千克以上,即便在市、区两级补贴下,氢燃料货车也很难实现与燃油货车的平价;
再者,小微企业与个体户对新能源货车的技术了解有限、对成本更为敏感。《报告》对运输企业的调研结果显示,50%小微企业与个体户表示对新能源轻微型货车的技术不了解,这一比例远高于大中型运输企业(4%)。同时,大中型运输企业能够通过购买或自行搭建智慧物流信息系统,主动优化新能源货车的运营组织,降低新能源货车与燃油货车的替代率。对于小微企业与个体户而言,其车队数量少,缺乏运营、优化所需的车辆规模。在成本上,小微企业与个体户更倾向于选择购买二手传统燃油车。虽然纯电动货车与新售燃油货车已达到TCO平价,但仍远高于二手燃油车的TCO。此外,由于几乎无备用车,一旦新能源车辆出现故障,小微企业运营会受到较大影响。