“双碳”目标下我国重型货车电动化转型路径及建议_赵世佳.pdf

第 卷 第 期科 学 管 理 研 究.年 月 .文章编号：（）“双碳”目标下我国重型货车电动化转型路径及建议赵世佳，刘辰璞，伍晨波（.工业和信息化部 装备工业发展中心，北京；.北京理工大学 管理与经济学院，北京；.中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆）摘要：对国内外重型货车电动化转型面临的形势进行了系统分析，结合我国“双碳”目标要求，提出了重型货车电动化转型应从开发重型货车电动化平台、优化重型货车的车队保有结构、降低重型货车的单车使用能耗、优化重型货车使用模式四方面着力，为进一步推动重型货车电动化转型提出了合理的建议举措。关键词：“双碳”；汽车产业；重型货车；电动化转型中图分类号：.文献标识码：.“”，（.，；.，；.，）：，“”，.：，收稿日期：基金项目：工业和信息化部重大研究项目（）；工业和信息化部装备工业发展中心重大研究课题（）作者简介：赵世佳（），女，吉林长春人，博士，工业和信息化部装备工业发展中心副研究员，主要研究方向：汽车产业发展战略与政策；刘辰璞（），男，陕西西安人，北京理工大学博士研究生，工业和信息化部装备工业发展中心助理研究员，主要研究方向：汽车产业政策与行业管理，智能网联汽车、节能与新能源汽车发展战略；通讯作者：伍晨波（），男，四川攀枝花人，博士，中国汽车工程研究院股份有限公司环保与健康测评研究中心 环保技术开发室主任，高级工程师，主要研究方向：重型商用车节能与排放技术。前言习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上做出“力争于 年前达到峰值，努力争取 年前实现碳中和”的重要宣示。汽车产业作为国民经济的支柱性产业，在“双碳”战略中将发挥建设性、引领性作用。当前，全球汽车产业迎来百年未有之大变局，电动化、智能化、网联化趋势不可逆转。发展新能源汽车是党中央、国务院做出的重大战略部署。年，我国新能源汽车销量达到.万辆，同比增长.倍，渗透率达到.，连续七年位居全球第一，成为全球电动化转型的重要驱动力。目前，新能源汽车主要集中在乘用车领域，年，新能源乘用车销量.万辆，占新能源汽车销量达到.。商用车领域尤其是重型货车电动化进展缓慢，年，新能源重型货车销量仅为 台，渗透率为.，其中牵引车和自卸车占比超过。重型货车主要包括牵引车、载货汽车、自卸车、水泥搅拌车以及带有环卫等专用功能的专用车等，总质量大于等于 吨，主要应用在物流运输、城市渣土运输、矿区倒短运输、厂内倒短运输、港口牵引运输等场景，产品具备总行驶里程长、污染物排放高、平均能耗高的特征。随着我国城镇化率提升，新基建拉动实体项目投资建设，快递业持续蓬勃发展，都将进一步增加对重型货车的需求，重型货车保有量仍具有一定的增长潜力，这对实现碳达峰碳中和目标带来巨大挑战。重型货车碳排放受多重因素影响，包括燃料消费结构、单车能耗水平以及先进技术的使用等，电动化是重型货车降低碳排放国际上普遍采用的技术方案。因此，面向“双碳”目标，推动我国重型货车电动化转型势在必行，亟需加快研究重型货车电动化转型路径以及相关举措。加快重型货车电动化转型成为全球共识气候变化是全球面临的共同挑战，事关全人类的永续发展和前途命运。近年来，世界多国加快绿色低碳发展，推动全球气候治理。从全球碳排放组成看，主要分布在水泥、钢铁、化工等领域。据统计，公路货运领域在全球碳排放中占比达到，公路货运的主要车型为轻型、中型和重型货车，目前，全球重型货车保有量约为 万辆，在货运车辆占比仅为，碳排放量接近 ，占比高达，如图 所示。因此，在公路货运领域加快推动重型货车降低碳排放意义重大，而重型货车电动化是全球汽车产业低碳发展和零排放转型的首选方案。（）全球公路货运车型结构（单位：万辆）（）全球公路货运车型碳排放结构（单位：）（）全球分地区公路货运碳排放结构（）全球分地区重型货车保有量结构（单位：百万辆）图 全球公路货运车型结构及碳排放占比第 期“双碳”目标下我国重型货车电动化转型路径及建议.全球主要国家和地区重型货车电动化转型提速全球多个国家和地区纷纷提出重型货车电动化的目标，推动零排放卡车的发展。年 月，美国加利福尼亚州颁布了全球首个针对卡车零排放的强制性法规先进清洁卡车法规（），提出从 年起在加州销售的 级别的柴油卡车，要满足一定比例的零排放车辆销售比例，年重型货车和半挂牵引车零排放车辆销售比例为 和，年中重型卡车全部转型为零排放汽车。在此基础上，美国加利福尼亚州、科罗拉多州、康涅狄格州、夏威夷州等近 个州联合签署中、重型零排放汽车谅解备忘录，逐步提高零排放中重型卡车和客车销售的份额，目标是到 年中重型汽车实现零排放的销量占比达到，到 年确保所有销售的中重型汽车新车 为零排放汽车。在此基础上，年 月，为加速向零排放卡车、货车和公交车的转型，以应对不断加重的柴油尾气污染并降低温室气体排放，并为决策者提供战略建议，这些地区又联合发布了多州中、重型车辆零排放行动计划，提出尽快明确零排放卡车销量占比、制定激励措施、确保监管机构的核心作用、创新融资机制及部署充电等基础设施等建议。加拿大、英国、挪威、荷兰等 个国家和地区联盟签署了全球谅解备忘录（），目标到 年实现零排放卡车和客车销售占比达。年实现 零排放卡车和客车的销售目标。年 月，欧盟通过了首个针对重型汽车的碳排放标准法规（），要求从 年开始新注册重型货车的二氧化碳排放在 年基础上 至 少 减 少，从 年 开 始 至 少 减 少。为了实现重型货车电动化目标，各国政府通过财政税收、标准法规、基础设施建设等一系列政策加快推广应用。.汽车跨国公司重型货车电动化转型趋势明显在全球低碳发展以及各国加快推动汽车产业电动化转型的趋势下，汽车跨国公司加快重型货车电动化产品的规划和布局，如图 所示。戴姆勒卡车计划实现商用车全面电动化，瞄准纯电和氢燃料技术路线，计划到 年零排放车辆占比，年占比。纯电动长途卡车锚定长途运输细分市场，单次充电可行驶约 公里，将于 年投入量产。戴姆勒北美 福 莱 纳 推 出 车 型，最 大 带 电 量。在此基础上，戴姆勒卡车积极构建生态，与西门子、集团等开展充电基础设施布局，探索兆瓦级充电系统，与沃尔沃、传拓集团成立合资公司，计划投资 亿欧元，合力构建高速公路重型货车充电网，为欧洲地区的重载长途卡车提供高性能公共充电服务。沃尔沃积极支持“净零”目标，加速电动化转型，目标是 年在主要市场淘汰化石燃料汽车、到 年在全球范围内淘汰化石燃料汽车。斯堪尼亚从全生命周期、全产业链的角度整体评估碳减排途径，提出 年电动重型货车销量占比达到。图 国外主流车企电动重型货车发展路线图 我国重型货车电动化转型势在必行在“双碳”战略目标以及汽车产业电动化转型背景下，促进我国重型货车电动化发展对于实现“双碳”目标、保障能源安全、推动关键技术革新意义重大。.重型货车电动化转型是实现“双碳”目标的关键手段作为全球应对气候变化的重要参与者，积极应对气候变化，不仅是中国实现可持续发展的内在要求，也是对全世界的责任担当。年以来，我国碳排放大幅上升，年全球 排放超过 亿科 学 管 理 研 究 第 卷吨，中国的碳排放总量已达 亿吨，增速.低于 的全球增速，约占全球排放总量的。图 全球部分国家和地区二氧化碳排放量当前，我国交通运输领域的碳排放约占全社会碳排放总量的，其中道路交通占比超过，重型货车和乘用 车 占 比 最 高 分 别 为.和.，如图 所示。重型货车是交通领域碳排放“大户”，一辆重型柴油车的碳排放量相当于 辆家用轿车。截至 年底，我国重型货车保有量 万辆，占汽车保有量，碳排放量在汽车占比高达，在全国碳排放占比约为。图 我国交通及汽车二氧化碳排放量构成根据国内外发展形势研判，重型货车碳排放仍将保持增长态势。从国际看，交通领域碳排放大约占全球碳排放总量的 左右，是仅次于能源领域的第二大碳排放领域，欧美发达国家在完成工业化以后，交通领域碳排放占比较高，美国交通碳排放占比达到，是第一大排放源，欧盟交通碳排放占比达。从国内看，我国交通运输领域的碳排放总量还将持续增加，形势严峻。根据国家综合立体交通网规划纲要，在 年间，我国货运量年均增速 左右，车辆运输占全国 的货运，预计未来重型货车保有量将进一步增加，对实现碳达峰、碳中和目标带来巨大挑战。当前，重型货车是所有车辆二氧化碳减排中最为关键的车型，重型货车电动化是降低碳排放最为有效的手段。纯电动和燃料电池重型货车使用阶段零排放，例如，吨重型货车每年运行 万公里可以实现碳排放量降低约 吨，通过推动重型货车电动化将带来每年高达减碳 亿吨的环境效益。年，党中央、国务院印发关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见，明确将推广节能低碳型交通工具作为加快推进低碳交通运输体系建设的重要举措。国务院印发的年前碳达峰行动方案部署开展交通运输绿色低碳行动，提出大力推广新能源汽车，逐步降低传统燃油汽车在新车产销和汽车保有量中的占比，推动城市公共服务车辆电动化替代，推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆。加快重型货车电动化作为全面推进绿色低碳转型工作的重要举措，是贯彻落实党中央、国务院决策部署、推动汽车产业高质量发展、加快建设汽车强国的迫切要求、实现“双碳”目标的关键手段。.重型货车电动化转型是能源安全稳定供给的重要保障能源是国民经济发展的重要支撑，能源安全直接影响国家安全、可持续发展以及社会稳定。随着工业化和城市化进程的不断推进，我国已成为世界上最大的能源生产和消费国。我国能源结构具有“富煤、少气、贫油”的特点，能源对外依存度高，石油对外依存度、天然气。我国石油进口量 年间增长了 倍多，石油需求的增长对我国能源第 期“双碳”目标下我国重型货车电动化转型路径及建议安全带来巨大挑战。截至 年底，全国汽车保有量达.亿辆，随着我国汽车保有量的快速增长，汽车已成为石油资源的第一大消费领域，目前汽车燃料在石油消费中占比已超过。年，随着疫情形势的好转，汽车运输恢复增长态势，我国车用汽油、柴油燃料消耗量达.亿吨，同比增长.，约占汽油、柴油消费总量的。从燃料消耗量消费比例看，车用汽油与柴油消费基本持平，乘用车与商用车汽油、柴油消费比例为 。图 我国车用汽油、柴油燃料消耗量情况在国际局势动荡下，世界能源形势呈现出供应源和需求方同时多极化、多元化的纷繁复杂局面，能源供应受国际能源市场影响大。“十四五”现代能源体系规划提出，加快推动能源绿色低碳转型，构建新型电力系统，促进新能源占比逐渐提高，开展新能源汽车与电网（）能量互动示范。推进重型货车电动化转型，将显著降低柴油消费需求，有效遏制原油对外依存度上升态势，在一定程度上促进可再生能源的替代，有利于推动构建清洁低碳能源生产消费新体系，实现高质量的能源安全。同时，我国车用氢能产业正在完成从以技术研发为主向示范和产业化推进的转变，逐步进入产业发展的关键时期。大型国有企业、新创企业、外部资本、国外技术及企业等加快涌入，地方政府对车用氢能产业关注度持续升温，不断强化和扩大区域产业布局。随着车用氢能产业化的不断深化，我国车用氢能相关企业开始逐渐由样品试制、小批量生产转向规模化生产，积极构建规模化生产能力，加快提升生产的装备水平，产业配套体系也在逐步构建，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分。.重型货车电动化转型是推动关键技术革新的核心动力在新一轮科技革命和产业变革驱动下，全球汽车产业格局和生态面临重构。能源革命、互联革命、智能革命加速推动新能源汽车成为连结绿色能源、智能电网、新一代移动通信、共享出行的关键节点。近年来，重型货车企业纷纷加大研发创新投入，提升整车平台化、集成化、标准化、数字化设计研发创新能力。内生经济增长理论认为技术进步和全要素生产率是推动经济持续增长的重要因素，重型货车电动化转型带来了以产品平台为核心的新型生产资料的普及，改变经济运行方式，通过一系列互补性技术、制度的构建牵引生产力、生产方式的全面变革。从产品品种看，纯电动重型货车适用于 公里内的中短途运营场景，如城市配送、重型砂石料和渣土运送等，以及港口、矿山、机场等封闭场景。燃料电池重型货车适用于中长途的运输场景，运距超过 公里以上。插电式混