杨静：商用车碳中和技术路线图研究进展

2023年3月28日-29日，首届中国商用车论坛在湖北十堰举办。本届论坛由中国汽车工业协会、湖北省经信厅、东风公司和十堰市人民政府共同主办，以“应变 求变 谋变——共创商用车发展新局面”为主题，共设“1场闭门峰会+1个大会论坛+4个主题论坛”，旨在联合能源、交通、信息等各方力量，共同探讨商用车产业发展趋势，推动商用车高质量发展。其中，在3月29日下午举办的“商用车新能源转型”主题论坛上，中国汽车工程学会国汽战略院战略规划部商用车研究总监杨静发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

尊敬的各位领导，各位嘉宾大家下午好，很感谢也很高兴有这样的机会能跟大家就商用车碳中和技术路线图进行一个交流学习，而我代表商用车碳中和协同创新平台，就我们商用车的碳中和技术路线图的阶段性研究结果进行简要介绍。

今天我的介绍主要分为三部分，第一，简单回顾一下路线图的研究概况。第二，评估一下现在碳中和各技术的技术现状。第三，展望各技术路径的未来。

针对碳中和技术路线图，我们就要先说一下为什么要研究商用车碳中和技术路线图。首先，绿色低碳发展已经成为一个全球应对气候变化的一个共同选择，全球纷纷提出了一个绿色发展或碳中和相关的目标，我国也提出了双碳目标。双碳目标引导下国家政府和相关行业都制订了从顶层设计到行业的方案，并纷纷进行了布局，而二十大会议上也对汽车产业的未来发展格局进行了进一步描绘，对我们汽车产业的绿色低碳发展提出了进一步要求。

相关部委在推进汽车产业绿色低碳发展的情况下，也进行了一些布局，而中国汽车工程学会也受工信部委托，和中汽中心联合编制了《绿色低碳汽车产业发展路线图》，这个目前进入了专家意见征集阶段。从这个绿色低碳产业发展路线图研究过程中，对于碳排放核算边界和碳排放管理目标形成了共识。针对碳排放核算边界，因为汽车产业它是产业链条长，覆盖面广，从生命周期角度来看，分车辆周期和燃料周期，从行业来看，跨制造业、能源、交通运输等行业，我们研究发现，汽车使用环节的碳排放是需要重点关注的。汽车运行碳排放来看，我国汽车运行碳排放9亿吨左右，占整个交通运输行业80%左右，其中商用车保有量只占12%，但是它的碳排放占汽车比重却超过了55%，所以未来汽车运行环节的碳排放的减碳重点是在商用车。

而从未来碳排放的发展趋势来看，首先从碳排放量来看，保有量和商用车的碳排放量是强相关，路线图研究从下而上分车型，考虑各车型市场发展驱动因素，预测未来商用车的保有量还会保持一个上涨的趋势，而保有量这样的一个上涨，为整个商用车的减碳也会带来一定的压力。从减碳技术路径来看，现在纯电动、燃料电池这些技术，目前是无法覆盖整个全场景，全市场的。现在已经出现的甲醇、二甲醚、氨、氢这些技术路线的发展前景不是很明朗，所以未来商用车如何减碳，这个技术路径大家现在还是不是很清楚，未来的减碳还是面临着众多的挑战。

在这样的一个大环境下，中国汽车工程学会发起了商用车碳中和协同创新平台，目的就是通过联合相关政府部门、研究机构、整车及零部件企业、能源企业等各方力量，凝聚战略发展共识、引领技术创新方向、加强政策标准协同，共同去推进商用车碳中和的落地，而平台目前已经有包括研究机构、能源企业、整车和零部件企业等13家单位加入了我们平台。平台每年会根据商用车碳中和遇到的不同问题还有研究需求去制定、确定每一年的研究课题，逐步推动商用车碳中和落地。

平台在2022年将商用车碳中和技术路线图作为一个重点研究课题，这个课题就是面向2060年商用车碳中和这个目标，然后通过预判商用车的市场规模以及技术发展趋势，明确制定出关键里程碑商用车的发展目标，形成一个科学的、前瞻的、落地可行的技术路线图，这个路线图能源结构和技术设施发展需求进行预判，围绕碳中和凝练出来2030年技术创新的需求，从而为商用车整个产业的一个转型升级提供引导和参考。目前我们商用车碳中和技术路线图按照1+6进行组织架构，目前已经有包括73家单位，以及300多位专家参与了此次研究。

而针对商用车碳中和各个技术路径应用现状到底如何，要说明这个问题，首先要基于场景来看。我们大家都知道商用车跟乘用车最大最明显的区别就是它的车型多元、场景很复杂，我们经过研究发现，目前企业存在的细分场景超过200多个，跟碳中和强相关的这些场景就超过60多类，其中重卡最多，超过35个。其中车辆的运输距离、地形差异、法规治理等原因是造成场景众多的重要原因。而不同的场景，它对于产品的需求以及技术路线的选择，是不一样的。比如说长途物流运输运距长、时效性高，它对产品的需求就是续航里程要长、低油耗这方面就要求比较高。

面向碳中和，我们基于企业调研结果，通过对细分场景的共同点及差异点进行进一步的凝练，形成了以下26个场景，例如，在重卡之下分为牵引、载货、自卸及专用车，牵引之下分长途牵引运输、中途牵引运输、短途牵引运输，载货之下分为中途载货运输、短途载货运输，自卸之下分为城建渣土及公路运输，专用车之下分为专用运输类及专用作业类等。这26个场景的场景覆盖率，从2016年到2022年上半年数据看，最低可达94%左右，最高可以达到96.6%。此外，我们对每一个场景都进行了明确定义，比如说以长途车运输为例，它的特点是路况主要在高速公路，点对点的干线运输，客户是以车队客户为主，它的运输货物价值也比较高，运输日均距离是1千公里以上。

基于各个场景，我们对于各个场景的技术渗透率进行了分析，从整体来看，整个商用车的新能源技术渗透率是有加快的节奏，已经从2021年的3%涨到2022年的9%，其中重卡是增长最快的，主要是受政策引导和换电技术的拉动。而从场景来看，像短途牵引、工程自卸、环卫这些场景，新能源的技术渗透率其实不高，只有1%到10%，还有一些场景技术渗透率几乎为0，这种中途牵引运输、轻型城市物流及微型货车这样的销量占前三的场景，他们的技术渗透率也只为3%，新能源技术渗透进展是很缓慢。每个场景的碳排放来看，从车型来看，碳排放主要集中在重型车，其占比81.5%，从场景来看，主要集中在了中途载货运输，中途载货运输日均运距500到1000公里，原因它的保有量占比很高，运距很长，单车能耗很高，所以整个场景它的碳排放量是最高的，也就是我们未来要减碳的一个重点场景。

未来各技术路径如何往哪去发展呢？要说明白这个问题，我们认为路线图不能单独的去看某一个技术，这样是看不清楚这个路线是往哪走的，所以我们把现在的已成熟的技术、发展中的技术，以及现在已经新兴的一些技术纳入研究范围，像柴油机内燃机、天然气内然机、非插电混、插电混、甲醇内燃机、生物柴油内燃机、氨氢内燃机、柴氨内燃机、二甲醚内燃机、增程混、纯电动、燃料电池、换电等15条技术；

针对这15条技术路线，我们从它的燃料供给端来看，发现现在除了传统的燃料之外，只有氨、甲醇，它是具备大批量的供给潜力，生物柴油原材料有限，只能区域使用。从它的使用场景来看，对15条技术路线26个场景适用，政策法规以及技术的一个特点，场景需求，这三个角度综合去评估，最后发现像中重型的商用车的各场景技术路线是远多于轻微卡，他们的竞争更加激烈。从技术就绪水平来看，从产业技术就绪水平来看，插电混、增程式、纯电动这些技术已经就绪，已经具备大批量生产的能力。然后氢内然机，氨氢内燃机分别于2025年以及2035年左右就绪。场景技术就绪水平来看，不同技术在不同的场景，它的就绪时间也是不一样的，但是基本上都能在2035年左右达到就绪，像这种氢内然机技术在牵引、载货、自卸各场景基本上2030年能够就绪，氨柴、氨氢内燃机在适用场景基本上在2035年就绪。

从成本回收期，经济性这一块，商用车作为生产资料，具有赚钱的属性，如果一个技术要进入这个场景，首先客户看到我采用这个技术多少年能回本，如果回本，才有可能采用这样的技术，甚至进入这个场景。经过研究，以长途牵引运输为例，这个场景客户预期回本的周期是1.5年左右，通过核算各技术路线成本回收周期车辆拥有成本（DPCU）并对比分析，发现纯氢内然机和燃料电池技术路线是最具竞争力的，纯氢内燃机2025年左右和柴油车打平，燃料电池2030年之后较柴油车具有经济优势。氨柴内然机和氨氢内然机，由于绿氨的价格比较高，其单车能耗是柴油机的3倍左右，所以它的经济优势较柴油机相对差一些，但若采用灰氢的话，氨氢内燃机与较氢内燃机相比之下，2030到2035年仍具备一定竞争优势，还有纯电动、插电混技术，一定时间与柴油车相对有竞争力，但是越往后发展，较氢内燃机及燃料电池技术路线的竞争力越弱。

整个单车碳排放来看，碳排放是从这个燃料周期角度考虑的，包括上游阶段，就是燃料的制取、储运和加注，下游运行阶段就是车辆行驶阶段的碳排放，从这个图上可以看出来，在长途牵引运输这个场景，甲醇不考虑上游阶段的碳排放，运行阶段的单车碳排放也是高于柴油的。从燃料周期角度考虑，甲醇技术路线，它单车碳排放是远高于柴油内燃机的，而氨氢融合的技术路线，主要在于看它的燃料来源是否清洁。综合考虑场景适用性、技术适合度、能源的潜力、经济性以及单车的碳排放情况，我们就可以看出，氢内然机和燃料电池在长途牵引运输场景是最具发展潜力，而且分别在2025年和2035年具有优势。氨氢融合技术路线，主要因为经济优势较氢内燃机竞争力较弱，未来要发展这个技术路线，需在政策的引导下，通过政策补贴缩短经济的差距，也是有一定的发展潜力。研究发现，氨作为储氢的载体比直接燃烧氨更有发展潜力。从长期发展路径来看，长途牵引运输场景未来在2030年以前是以柴油和天然气为主，氢内燃机、插电混合为辅，2030-2040年是多技术并存发展的阶段，2040年后以燃料电池及氢内燃机为主，天然气及柴油少量并存。以上是长途牵引运输场景的技术路径展望，不同场景它的技术路线的组合和侧重点在不同时间段也是不一样的，商用车碳中和协同创新平台也会就相关的技术路线的数据再进一步的研讨并达成共识，研究结果也会进一步更新与完善，后续也会进一步的去明确剩下的这25个场景的技术发展路径，最终形成一个基于场景的客观可行的商用车碳中和技术路线图，以便为商用车产业绿色发展提供一些参考，引导商用车产业早日实现碳中和。

以上就是我的一些介绍，谢谢大家。

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）