電動與氫燃料重卡的突圍進階之路

　　在“雙碳”目標縱深推進的當下，商用車領域正成為交通運輸業(yè)減碳攻堅的主戰(zhàn)場。中國汽車工程學會發(fā)布的《商用車碳中和技術路線圖1.0》研究數(shù)據(jù)顯示，保有量占汽車總量僅12％的商用車，貢獻了道路交通超55％的碳排放，其中日均運距超500公里的中長途貨運場景，雖車輛保有量不足商用車總量的10％，碳排放占比卻高達50％左右，是減碳攻堅戰(zhàn)中的“關鍵一役”。

　　中長途運輸場景的獨特難題

　　以重卡為主導的中長途運輸場景，因長運距、重載荷、高時效等要求，長期被視為新能源技術應用的深水區(qū)。盡管新能源重卡市場滲透率已從2021年的2％躍升至2024年的14％，但主要用于短途牽引車運輸、城建渣土運輸、城市物流等日均運距500公里以內(nèi)的短途場景，在保有量大、運輸強度高、碳排放量大的中長途場景市場滲透率近乎為零。當前純電動與氫燃料電池雙線突圍，這兩種技術路線的車型在干線物流領域的滲透，正成為檢驗汽車產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型成敗的試金石。

　　中長途場景正面臨其特性帶來的多重挑戰(zhàn)。相較于短途場景，中長途場景具有跨區(qū)域運營、經(jīng)濟性敏感度高、運輸距離長、運輸線路不固定、能源需求量不穩(wěn)定等特點，對純電動及燃料電池重卡提出了更高要求。跨區(qū)域運營的特征要求車輛續(xù)駛里程、補能網(wǎng)聯(lián)、政策協(xié)同等形成系統(tǒng)支撐。對全生命周期成本的高度敏感，倒逼技術路徑需兼顧經(jīng)濟性與高效性。行駛路線、貨運量及能源需求的不確定性對新技術應用生態(tài)鏈的完善性及商業(yè)模式的可持續(xù)性提出了更高要求。中長途場景運營的復雜性與短途場景的確定性形成鮮明反差，需同步破解車端續(xù)駛里程、補能、載重、成本的平衡及清潔能源基礎設施高效補給、經(jīng)濟運營的難題。

　　基建設施與車輛技術的雙重制約

　　補能基礎設施成為制約中長途場景純電動與氫燃料重卡落地的關鍵因素。充電設施方面，大功率充電基礎設施廣泛布局前景尚不明確，電力基建滯后直接導致車樁協(xié)同失衡。在中長途高速干線上，超300kW的大功率充電基礎設施數(shù)量不足，但其規(guī)模化布局對中長途干線配電網(wǎng)的大規(guī)模瞬時負荷能力提出了更高要求，需要全國服務區(qū)變壓器容量或?qū)⑻嵘聊壳暗?0倍以上。然而目前全國尚未形成重卡專用電網(wǎng)增容規(guī)劃，制約了純電重卡長途大規(guī)模應用。加氫設施方面，加氫站及氫價都在制約燃料電池重卡在中長途場景的應用。示范城市群低于35元／公斤的補貼氫價與非示范區(qū)50元／公斤的市場價形成40％價差，一方面氫價尚不具備經(jīng)濟優(yōu)勢，另一方面也削弱氫能重卡跨區(qū)域運營經(jīng)濟性。同時，加氫站建設更暴露結構性缺陷——70MPa高壓站占比不足2％，難以滿足70MPa車載儲氫系統(tǒng)在商用車的應用，現(xiàn)有加氫站分布不均、數(shù)量不足、距離過遠等問題，進一步制約氫能重卡干線運輸網(wǎng)絡構建。

　　車輛技術仍無法滿足中長途場景需求。純電動重卡電池能量密度不足成為核心瓶頸，無法滿足中長途場景下的續(xù)駛里程與高效補能需求。一方面，動力電池能量密度提升速度不及預期，在不虧噸的前提下，單次續(xù)駛里程上較難突破400公里，僅約為柴油車續(xù)駛里程的三分之一，尤其在重卡等高載荷車輛上更為明顯。另一方面，補能效率低下，例如配備282kWh電池的充電式重卡大功率雙槍充滿電需耗時45分鐘～1小時，而配備500kWh電池的車型更需長達1.5～2小時，相比之下，柴油車補能僅需10分鐘左右。燃料電池重卡面臨系統(tǒng)功率低與成本高的雙重困境。在中長途重載的爬坡、高速工況下，整車正常行駛的功率需超過290kW，而目前燃料電池商用車搭載系統(tǒng)功率多集中于80～150kW，250～300kW大功率系統(tǒng)僅占4％，大功率長壽命高效率電堆應用有限。購置成本方面，受到燃料電池系統(tǒng)和車載儲氫系統(tǒng)成本的影響，燃料電池重卡購置成本近百萬元，是同配置燃油車的2.5～3.5倍，僅在國家級和地方政府政策補貼支持下，才具備與傳統(tǒng)燃油車競爭的能力。而運營成本方面，示范城市群氫氣補貼后的價格約為30～35元／公斤，以年均行駛10.5萬公里的短途牽引運輸場景為例，燃料電池車的年均能源成本仍比柴油車高出約18％。

　　政策協(xié)同與技術攻堅并舉

　　為推動電動與氫燃料重卡在中長途場景的規(guī)?；瘧?，行業(yè)亟需加強政策頂層設計。建議國家層面制定長期公路貨運廊道規(guī)劃，統(tǒng)籌推進大功率充電樁、換電站及加氫站在干線公路沿線的布局，在電網(wǎng)擴容、兆瓦級充電設施布局方面強化重卡集中充電需求的承載力規(guī)劃；適當延續(xù)新能源商用車購置稅減免政策；同步拓展氫能應用場景，在示范城市群加密加氫站覆蓋的同時，支持非示范區(qū)氫源豐富區(qū)域開展商業(yè)化探索，通過優(yōu)化制儲運加全鏈條成本降低終端氫價，探索可持續(xù)的干線氫能基礎設施模式；針對中長途重卡充換電網(wǎng)絡建設路徑、跨區(qū)域聯(lián)動機制等關鍵議題，建議進一步明確技術標準與實施路線圖，為零碳商用車干線運輸提供系統(tǒng)性支撐。

　　中長途電動重卡技術突破需聚焦核心領域創(chuàng)新，實現(xiàn)關鍵零部件國產(chǎn)化，降低車輛購置成本。固態(tài)電池是充電式重卡在長途場景應用的技術前提，需加速固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進程及應用推廣，聚焦高能量密度、長循環(huán)壽命、低成本量產(chǎn)等關鍵技術攻關，通過材料體系迭代、工藝優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，推動該技術于2035年前實現(xiàn)商業(yè)化裝車。加強300kW燃料電池系統(tǒng)、高壓儲氫、液氫等技術在燃料電池重卡的研發(fā)與應用，重點攻關液氫瓶閥等關鍵零部件國產(chǎn)化替代，進一步降低中長途燃料電池重卡的購置成本。

　　通過車輛能效提升與補能網(wǎng)絡完善雙線協(xié)同發(fā)力，降低車輛使用成本。車輛技術方面，通過優(yōu)化電驅(qū)系統(tǒng)、研發(fā)高功率電堆、提高低溫適應性等技術提升系統(tǒng)效率，結合低風阻車身設計、輕量化材料應用等降阻技術，可顯著降低綜合能耗。補能設施方面，需加速推進干線公路300kW及以上大功率充電網(wǎng)絡覆蓋，配套實施1500～6000kVA電網(wǎng)擴容改造工程，同步探索“光儲充換”一體化創(chuàng)新模式，通過儲能系統(tǒng)削峰填谷緩解兆瓦級超充對電網(wǎng)的沖擊。重點攻關模塊化集成、智能調(diào)度等關鍵技術，創(chuàng)新電力交易、虛擬電廠等商業(yè)化路徑以突破當前產(chǎn)業(yè)化瓶頸。針對氫能基礎設施，應在示范城市群加密加氫站布局，支持氫源豐富區(qū)域開展非示范性氫能重卡運營，通過規(guī)?；簹鋬\、高壓輸配技術迭代及制氫端綠電耦合，系統(tǒng)性降低氫能全鏈條供給成本，提升清潔能源經(jīng)濟優(yōu)勢。

　　當前，新能源重卡在中長途運輸領域仍面臨技術成熟度與基礎設施適配性雙重挑戰(zhàn)，在相當長的時間，還將遵循多技術和多能源協(xié)同并進的發(fā)展策略。隨著技術不斷升級，基礎設施逐步完善，可結合場景特點，分階段、有側(cè)重地選取經(jīng)濟適用的技術發(fā)展路徑。預計2035年前以柴油、天然氣等傳統(tǒng)內(nèi)燃機重卡節(jié)能增效為主，燃燒效率優(yōu)化、低碳燃料及混合動力等技術將是中長途場景的主要減碳路徑。2035年后新能源商用車快速發(fā)展，隨著電池能量密度、超充效率及綠氫制備等技術突破和全生命周期成本降低，純電動重卡與燃料電池重卡將基于能源稟賦、場景需求及成本優(yōu)勢展開差異化競爭，而氫燃料內(nèi)燃機、混合動力等技術則為能源結構轉(zhuǎn)型提供重要補充，系統(tǒng)性支撐零碳目標實現(xiàn)。（李開國）

　　轉(zhuǎn)自：中國汽車報網(wǎng)

　　【版權及免責聲明】凡本網(wǎng)所屬版權作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀