我國汽車行業在相當長一段時期內,采用載客汽車、載貨汽車和轎車的分類方式,為與國際主流汽車市場接軌,“商用車輛”的概念首次在《汽車和半掛車的術語和定義》(GB/T 3730.1—2001)中被提出,“商用車輛”指“在設計和技術特征上用于運送人員和貨物的汽車,并且可以牽引掛車”。對商用車的分類標準,由于歷史沿革因素,目前并不統一。現行標準包括《機動車輛及掛車分類》(GB/T 15089—2001)、《道路交通管理機動車類型》(GA 802—2019)、《汽車和掛車類型的術語和定義》(GB/T 3730.1—2001)、《專用汽車和專用掛車術語、代號和編制方法》(GB/T 17350—2009)等。中國汽車工業協會作為汽車行業的統計歸口單位,主要依據GB/T 15089—2001對商用車分類,而公安部作為交通運輸管理部門,則依據GA 802—2019作為商用車劃分依據。不同行業組織則根據自身的需要和數據來源,選擇相應的分類方式。但是由于商用車應用場景復雜,在消費終端,往往會根據車輛的使用場景再進行細分。而在對商用車電動化進行分析時,依據應用場景對商用車進行分類則更能夠反映不同類型車型進行電動化轉型的豐富可能性,為此這里且將商用車分為客車、貨車、半掛牽引車和專用車4大類,然后再依據不同應用場景將客車和專用車進行細分(圖3)。對以上4類應用場景的車型按車身長度、車重等參數進一步劃分為輕型、中型、重型(表4)。由于專用車應用場景異常復雜,環衛車、城市物流車、冷藏車(又叫冷鏈車)等車類電動化需求迫切,作業車、專用運輸車等結構特殊,因此對專用車的劃分最為細致。基于圖3對商用車的具體分類,圖4展示了2020年度不同應用場景車類在整體新車銷量中的占比情況,可以看出,貨車、半掛牽引車和城市物流車是占比最大的3類車,合計約占商用車總銷量的76%;專用車中除城市物流車和自卸車外,其他場景車類的市場份額較為平均。除此之外,因車輛大小不一,同一應用場景下的車型也存在較大的發展差異。例如,在卡車領域,目前輕卡的電動化發展較快,中重卡領域受制于技術等因素電動化進程存在較大限制。

圖3 商用車分類

圖4 不同場景新車銷量占比情況(2020年)

表4 基于車身長度和車重的商用車細分說明
在我國商用車領域,電動化是目前被普遍認可的低碳發展路徑。此處提到的電動化情況是指針對某一類車,在某一年度內純電動汽車、插電式混合動力汽車(含增程式汽車)和燃料電池汽車的銷量之和占該類車全年新車總銷量的比例。截至2019年,我國新能源汽車產銷規模連續5年位列全球首位。中國汽車工業協會的數據顯示,2020年我國新能源汽車銷量為136.7萬輛,僅次于歐洲市場。其中,新能源汽車產銷仍以乘用車為主,2020年新能源商用車累計僅銷售12.1萬輛,僅占商用車總銷量的2.4%。2017年以來,受補貼退坡等因素影響,新能源商用車在商用車整體市場中的比例連續下降(圖5)。從類型上來看,純電動汽車是新能源商用車的主要構成,新車銷售占比逐年增高,插電式混合動力汽車銷量連續下降,燃料電池汽車也仍處在示范運營時期,銷量僅有千輛的規模。

圖5 2015年-2020 年新能源商用車銷量及市場占比
新能源商用車發展軌跡大致可分為起步期、培育期、成長期和成熟期(表5)。在前三個時期,公共領域是新能源商用車發展的主導力量,尤其是在城市客車領域。不過,除公共領域外,商用車主要以營利性運營為主,對成本敏感性很高,而現階段新能源商用車一次性購置成本仍偏高,與同級別傳統燃油商用車相比,尚未顯現生命周期的成本優勢。從市場發展來看,新能源商用車尚未進入成熟期,但在政策、行業環境、企業規劃等方面,其重要性已得到充分體現,相信隨著技術的成熟和成本的進一步下降,新能源商用車將能很快進入快速增長通道。現按照圖3所示的應用場景的分類,將不同應用場景車類的低碳發展現狀及趨勢總結如下。

表5 新能源商用車發展期及特點
3.2.1 客車
(1)城市客車。城市客車,即公交車,是城市公共交通的重要組成部分。鑒于城市客車的特殊用途,輕型車輛占比較低,中型和大型車輛的市場份額分別超過40%和50%。受國家和地方政策驅動,城市客車的電動化程度在所有商用車輛中是最高的,新能源車型在城市客車新車市場的占比已經由2016年的81%增加至2020年的98%。其中,中型和大型城市客車的電動化趨勢較為同步,輕型城市客車的電動化程度相對偏低,但從2018年起呈現快速上升趨勢。在電動化車型選擇上,輕型城市客車以純電動車型為主,大型城市客車主要采用插電式混合動力。2017年以來,隨著相關補貼不斷下調,PHEV(Plug-in hybrid electric vehicle,插電式混合動力汽車)在城市客車中的占比下降迅速,但2020年比前幾年有所回升,原因可能是城市中可用于建設充電樁的土地越來越緊張,某些城市(如北京)便傾向于選擇PHEV。另外,由于純電動城市客車的補貼也在不斷下降,相比之下,PHEV在運營上可能更容易管理,因而銷量有所回升。燃料電池汽車這兩年也有了一定程度的發展,2020年在新能源城市客車新車銷售中的占比達到了2%。
(2)校車。校車類別主要包括中小學和幼兒專用校車,校車中輕型車市場份額最高,近5年平均銷量占比接近60%,其次為中型校車,占比超過30%,大型校車的市場份額相對較低。現階段,校車新車市場中,汽、柴油驅動的傳統校車仍占據絕對優勢,除有少量天然氣校車外,其他節能型及新能源車型在該市場尚未打開局面。新能源汽車在校車領域的遇冷與我國校車市場環境有很大關系。一是我國實際校車市場規模并不大,年銷量約為1萬輛~2萬輛,因而國內主流客車企業對這一市場并不重視;二是校車在我國主要有政府主導、學校自備和政府補貼企業運營三種模式,三種模式下為校車買單的主體完全不同,對補貼的敏感度差別很大;三是鑒于校車使用的特殊性和專用性,其安全性問題備受關注,因此在新能源校車的設計上可能需要考慮的因素更多,致使企業遲遲沒有行動;四是對于一般只用來接送學生上下學的校車,其使用率普遍較低,現階段置換為新能源汽車的環境效益并不突出。當然,目前來看,客車整體市場并不景氣,受國家相關政策的影響較大,企業更愿意將時間用在有政策支持的細分市場上。
(3)其他客車。客車中除城市客車和校車之外的其他車輛統一劃分到其他客車領域,覆蓋范圍較廣,主要使用場景包括通勤、旅游、城際班車等,但不包括用于專用用途的專用客車。從使用規律上看,這幾類車型大多具有較為固定的行駛路線和使用頻次。其中,輕型客車的市場份額最高,超過50%,中型和大型客車份額相當。新能源車輛在此類客車的新車銷售中已經占據一定比例,但近幾年滲透率持續下降,目前已不足10%。其中,大型客車的電動化進展最快,輕型客車進展最慢。由于此類客車主要是企業運營,因此對成本的敏感度較高。由于近幾年補貼連續退坡,導致其購置成本增加,電動化率持續下降。
3.2.2 貨車
這里將普通載貨車、平板及倉柵式運輸車、多用途載貨車等統稱為貨車。按照這一劃分,貨車細分市場中,輕型貨車的占比最高,超過70%,其次為重型貨車,占比超過25%,中型貨車的市場份額很低。在貨車場景中,汽柴油、天然氣和兩用燃料是目前的主要燃料驅動形式,貨車的電動化比例很低,不足1%。
3.2.3 半掛牽引車
半掛牽引車一般用于重型貨物運輸和周轉,最大組合質量[最大組合質量是半掛牽引車在油耗測試中的衡量基準,其計算方法為最大組合質量=總質量-半掛鞍座質量+掛車質量(即準牽引質量)]普遍很高。以2020年的銷量數據測算,最大組合質量在46 t~49 t的半掛牽引車占比高達92%,40 t~43 t的車型銷量占比達到6%。截至目前為止,半掛牽引車領域仍以柴油和天然氣車型為絕對主力,電動化車型的年銷量僅約在百輛左右。
3.2.4 專用車
(1)環衛車。環衛車是指廣義上用于城市環境服務的車輛,包括各類形式的垃圾車、掃路車、灑水車、抑塵車等。在此類車型中,重型車占比超過60%,中型車輛占比略高于輕型車。作為公共服務車輛,環衛車一直是電動化重點推動的領域。目前,環衛車的電動化程度并不高,不足5%,尤其是在重型環衛車領域,電動化程度更低。不過,環衛車一般是在普通貨車的底盤上裝載各類專項作業設備而成,其電動化受到貨車電動化進程的影響較大。
(2)專用運輸車。專用運輸車主要包括兩類,一類是用于特殊物品運輸的車輛,如危險品運輸車、畜禽運輸車等,另一類是包含特殊構造或執行專用任務的車輛,如囚車、運鈔車、保溫車等。專用運輸車主要以重型車為主,近5年平均占比接近80%,輕型車占比約為15%,中型車份額較低。汽、柴油和天然氣車是專用運輸車中最主要的兩類。電動化方面,專用運輸車也處于起步階段,最近2年才有一些新能源車型的銷售。2019年中型車里燃料電池汽車銷量超過700輛,這說明專用運輸車領域的電動化仍未成規模,電動專用運輸車很難通過產品自身去占領市場。
(3)冷藏車。冷藏車實際上是專用運輸車的一種,近幾年隨著城鎮化進程的加速,人們對新鮮水產、速凍食品、奶制品及醫藥冷鏈等需求不斷增加,冷鏈配送正在成為城市物流配送的重要一環,冷藏車的市場需求也在逐步擴大。數據顯示,截至2020年底,我國冷藏車保有量已經達到27.5萬輛,年銷量也呈現快速增長態勢。從細分市場來看,4.5 t以下的輕型車是冷藏車的主要構成,近5年新車銷量平均占比達到70%,其次是重型冷藏車,占比約為25%,中型車市場份額較小。從功能上看,重型冷藏車主要負責省際干線物流運輸,而輕型車則主要負責城市區域配送,銷量與市場需求趨勢吻合。冷藏車作為城市物流的重要一環,電動化發展也不可忽視。冷藏車目前整體的電動化率不高,近2年僅為1%左右,電動化車型銷售集中在中輕型車領域,重型車目前還沒有電動化車型銷售。從銷量數據看,電動冷藏車的銷售受市場、技術等多重因素的影響,銷量情況波動很大。
(4)作業車。作業車其實也是專用運輸車中的一類,指在汽車上安裝各種特殊設備從而進行特定作業的汽車。其實,環衛車也屬于作業車,不過由于環衛車總量較大且負擔市容環境作業工作,因而將其單獨列出。其他作業車包括消防車、電視車、救險車、高空作業車等,種類十分繁多。在作業車中,以輕型和重型車輛為主,中型車輛占比近年來持續下降,目前約為10%。作業車目前也主要以傳統燃油汽車為主,電動化比例較低,且主要以輕型車的電動化為主,重型車的新車銷售中幾乎沒有電動車。
(5)自卸車。根據《專用汽車和專用掛車術語、代號和編制方法》(GB/T 17350—2009),專用自卸運輸汽車和專用自卸作業汽車均屬于專用汽車范疇,因此除部分用于垃圾處理的自卸式垃圾車被劃分到環衛車類別外,其他符合自卸車定義的車輛均被劃分到這一類別。從細分市場來看,自卸車主要以輕型車和重型車為主,重型自卸車占比很小,近幾年重型自卸車的占比在不斷增加。從使用上來看,輕型自卸車主要為農用和城建工程用車,非公路自卸車(主要在礦山、工地使用)和公路重載自卸對裝載能力的要求很高,是重型自卸車的主要使用場景。自卸車的電動化進展相對較慢,目前政策較為利好的應用場景主要為礦山用車和渣土車。銷售數據顯示,自2016年以來,僅2019年電動自卸汽車銷量出現一個小高峰,其中大部分均在深圳銷售上牌,這主要得益于深圳市在2018年出臺了針對純電動泥頭車超額減排的獎勵政策,單車獎勵標準上限為80萬元/車,具有很大的引導性。不過,按照深圳的獎勵方案,80萬元/車的資金獎勵在2019年12月31號之后取得營運資格的車輛不能獲得,使得2020年深圳的純電動泥頭車應用明顯放緩,這一年度電動自卸車銷量又回落至幾百輛。
(6)城市物流車。這里城市物流車是按照國標《城市物流配送汽車選型技術要求》(GB/T 29912—2013)來進行分類的,定義為“在城市市區內從事貨物運輸(包括快件接送)服務的廂式貨車和封閉式貨車”。從細分市場來看,4.5 t以下的輕型物流車是這一類別的主流車型,近5年新車銷量平均占比達到86%,其次是重型車,占比約為10%,中型車占比較低。在中央及地方性的汽車行業電動化指導文件中,城市物流車都是電動化發展的重要推動領域。銷售數據顯示,2017年~2018年城市物流車的電動化率超過10%,但近2年隨著補貼退坡,電動化滲透率又滑落至5%左右。在細分市場中,中型物流車的新車電動化率最高,但其絕對銷量并不高,輕型物流車中電動車年銷量已經超過2萬輛,不過由于基數較大,新車電動化率略低于中型車,重型物流車中電動車型仍較為稀缺。
從上述分析不難看出,不同類型的商用車電動化程度差異很大,該差異與不同場景新能源汽車的成本、技術、政策、運營使用等因素密切相關。具體來看,我國商用車電動化發展具有以下趨勢。
(1)城市客車作為城市公共交通的主要方式,主要受政策驅動,加上補貼政策對這類車也有側重,電動化驅動力最強,而且實際上城市客車新車市場已經基本實現電動化。
(2)校車使用場景特殊,使用強度不高,且過半數的校車為輕型客車,電動化的成本和難度均不太大,但截至目前校車的電動化程度非常低。如果相關部門對校車電動化提出相關政策并制定相關安全標準,校車電動化進程將能快速趕上。
(3)以企業通勤班車和城際客車為主的其他客車行駛路線基本固定,補電相對便利,電動化進程主要受成本因素制約。與中重型卡車相比,這類客車的電動車型已經有很多選擇,且成本正在進入快速下降通道,電動化進程隨時可能進入爆發增長期。
(4)環衛車屬于市政車輛,受政策影響大,但環衛車多為組裝車輛,種類較多,企業集中度不高,且對成本有一定的敏感性,電動化驅動力略低于城市客車,但高于其他車類。
(5)其他專用車輛,包括作業車、專用運輸車、冷藏車、自卸車和城市物流車,也在一定程度上受到政策影響,但這類車往往由公司和私人掌控,電動化進程受成本影響較大,不過由于這類車主要在城市內運行和作業,便利的優惠通行政策是加速其電動化的重要驅動因素之一,屬于未來電動化發展的重要方向。
(6)電動化整體驅動力最低的是貨車和半掛牽引車。這兩類車電動化成本高,且由于多數車輛需要長距離運行,對電動化的技術要求很高,目前的優惠政策力度難以覆蓋成本差價。
商用車車隊碳排放受到多重因素影響,包括燃料消費結構、單車能耗水平及先進技術占比等。就現狀而言,商用車電動化是普遍被認可的技術方向。
根據IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change,聯合國政府間氣候變化專門委員會)定義,碳中和指二氧化碳凈零排放,具體則是指在規定時期內人為二氧化碳的移除在某個地區抵消了人為二氧化碳排放。碳達峰理論上是指二氧化碳排放達到峰值水平,然后經歷平臺期進入持續下降的過程,標志著碳排放與經濟發展實現脫鉤,達峰目標包括達峰年份和峰值。從總量上來看,我國溫室氣體排放增長呈放緩趨勢,但仍未達到峰值水平。據統計,目前交通領域溫室氣體排放占全國終端碳排放的10%左右,而在航空、鐵路、水路、道路等所有的交通運輸方式中,道路交通碳排放占比最高,約占整個交通行業的75%。在道路交通部門中,商用車對溫室氣體排放的貢獻又是最高的,2014年這一比例為77%。生態環境部公布的《中國移動源環境管理年報2020》數據顯示,汽車是大氣污染物排放的主要貢獻者,其排放的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和顆粒物四項主要污染物占比均超過90%。其中,道路運輸占交通運輸溫室氣體排放總量的84.1%。因此,商用車領域的碳達峰對實現國家層面的“雙碳”目標具有重要價值和意義。
目前,商用車保有量仍處在增長通道,整體能耗下降緩慢,在現有的車隊結構下快速實現商用車隊的碳達峰難度極大。因此,要加快商用車的碳達峰進程,一方面要繼續進行節能技術提升和產品結構優化,整體能耗必須實現更大幅度的下降;另一方面,則需要改善車隊結構,不斷提升純電動等新能源汽車在商用車隊中的比例。與此同時,若考慮燃料周期碳排放,還需要電力行業、制氫行業等領域不斷降低碳強度。以美國加州的情況為例,B-55-18號行政命令提出加州全州要盡早實現碳中和,最遲不晚于2045年。該行政命令中還提到,“為實現這一目標,加州空氣資源委員會應當與相關機構共同努力,確保未來規劃中能夠識別和推薦相關措施,以實現碳中和目標”。在這一背景下,美國加州空氣資源委員會(CARB,California Air Resources Board)資助E3咨詢公司開展的2045年加州全境實現碳中和的相關研究認為,2045年加州溫室氣體排放量在1990年基礎上下降80%是實現碳中和目標的最低要求。在2020年E3咨詢公司發布的報告版本中,針對交通領域也設置了三種情景,一種為“HDR情景”,即高度依賴二氧化碳脫除技術,這也是最保守的情景,保留了部分化石燃料使用場景;一種為“Zero-Carbon Energy”情景,到2030年道路交通行業全部轉型使用BEV(Battery Electric Vehicle,純電動汽車)和FCV(Fuel cell vehicles,燃料電池汽車);第三種則是介于前兩者中間的折中情景。根據測算,即便在“HDR情景”下,到2045年交通領域碳排放較1990年水平下降至少80%,在另兩種情景下降幅更大,分別約為87%和92%。商用車領域要實現碳中和目標,一要確保盡可能低的碳排放峰值水平,二要在達峰后能采取有效措施使碳排放快速下降。就目前形勢來看,這一目標的主要實現路徑仍是使用包括純電動和氫燃料電池在內的零排放汽車替代傳統燃油汽車。除此之外,從使用行為來看,大力發展智慧貨運,提升商用車隊運力,同時積極促進“公轉鐵、公轉水”,也均能有效降低商用車及交通領域的整體碳排放水平。
美國加州出臺《先進清潔卡車法規》絕非偶然,在推進緩解交通對氣候變化影響的政策及措施方面,加州一直走在世界前列,為我國商用車電動化提供了良好的經驗和啟示。
4.2.1 加州的經驗與啟示
(1)堅實的法律約束為基石。目前,加州是美國唯一一個擁有自主制定州級機動車排放標準權利的州。2002年7月,加州頒布眾議院法令AB1493法案,要求CARB采取措施來限制非商用私人車輛的溫室氣體排放。2016年,加州頒布參議院法令SB32,明確提出了2030年加州溫室氣體排放在1990年基礎上下降40%。而在施瓦辛格擔任加州州長時期簽署的行政命令S-3-05,提出了2050年溫室氣體排放在1990年基礎上下降80%的目標。中長期溫室氣體減排目標的確定,是推進交通行業低碳化和電動化轉型的主要助力。在輕型車領域,加州早在1990年就開始實施零排放汽車(ZEV)項目。ZEV政策為強制性法規,要求汽車制造商每年在加州市場上銷售的汽車中零排放汽車需達到一定比例。根據最新信息估計,在ZEV框架下,至2025年加州輕型車新車銷售中將有約8%的車輛為零排放汽車和插電式混合動力汽車。目前,除加州外,已經有其他11個州采取和實施ZEV政策,推動輕型車領域進一步低碳化轉型。在加州,卡車保有量僅占所有車輛的7%,但貢獻了50%的溫室氣體排放和超過95%的顆粒物排放。因此,卡車的低碳化和電動化轉型將帶來顯著的環境和氣候效益。《先進清潔卡車法規》的達標與合規機制與輕型車ZEV政策基本一致,在輕型車ZEV實施過程中獲得的經驗將可能被用于《先進清潔卡車法規》的實施過程。
(2)充分的市場和社會調研為基礎。CARB從2016年11月就開始啟動了先進清潔卡車項目的研究,至2020年6月正式通過法規,前后歷時3年7個月時間。卡車電動化不僅牽涉車輛制造商,還需要引入基礎設施建設方及電力供應方等。因此項目討論之初,CARB便組織研討會邀請相關公用設施企業和卡車協會,對重型車領域交通電動化面臨的問題與障礙及可能的解決方案進行充分探討。在政策制定過程中,CARB也定期以研討會形式,對零排放卡車的經濟性問題及充電和加氫等基礎設施建設問題進行討論,以更好服務于卡車的零排放轉型。此外,CARB還對目前加州市場上可及的零排放卡車車型進行了系統梳理,這對《先進清潔卡車法規》實施的具體日期設定具有重要指導意義。截止目前,已經有超過100款零排放卡車和客車已經公布或進入市場,這是《先進清潔卡車法規》得以順利推進的關鍵。
(3)詳細和較為完善的法規設計是關鍵。加州在低碳交通法規設計方面具有豐富的經驗,這也在《先進清潔卡車法規》的設計中得到較為充分的體現。首先,以“規定積分達標限額——零排放汽車積分交易——通過市場機制合規”為基本設計思路。該思路在輕型車ZEV積分交易機制中被應用且被證實有效,因此在《先進清潔卡車法規》中的應用也值得期待。其次,對需合規企業按照年均產量基數進行劃分,同時明確了能夠產生積分的先進清潔卡車類型,即ZEV和NZEV(國家零排放車輛)車型定義。這對企業進行定位和未來產品規劃布局具有重要參考價值。第三,明確基于車型重量的劃分依據及各車類的ZEV銷售比例,并規定積分在各車類的流通原則。企業可根據自身產品布局做好預估,為先進清潔卡車產品的研發和生產留足時間。第四,明確積分合規、存儲及結轉和負積分抵償機制,有利于企業清理合規機制,并在企業內部形成明確的分工和匯報機制。企業是《先進清潔卡車法規》的核心和主體,通過明確法規目標和具體實施措施,將使企業減少在法規研究上的投入,從而將更多精力投入到產品的研發、測試和推廣中去,進一步加快推進先進清潔卡車應用進程。
(4)及時的政策進展公開與數據披露是保證。在《先進清潔卡車法規》的制定過程中,CARB先后舉行了8次公開的工作組研討會,就政策設計過程中遇到的問題與利益相關方進行反復討論,以確保產業鏈各個環節的參與方提前了解法規設計和政策難點,從而合理規劃并為政策的實施做好準備。此外,CARB還很重視行業和公眾的意見反饋,在法規制訂過程中,先后進行了兩輪意見征求,并收到了大量反饋意見和建議,這些反饋均能在CARB網站上逐一進行查看。通過這些資料,行業人員和公眾能夠更深入了解法規制定規程及相關問題,可在一定程度上降低法規教育的難度。盡管《先進清潔卡車法規》尚未有實質性數據核算,但CARB在跟蹤類似政策實施方面積累了豐富的經驗。例如,在輕型車ZEV積分交易機制的實施過程中,CARB對各個企業的積分情況及每年的積分交易情況均進行匯總和公開,提升了法規實施過程的公開性、公正性和透明度,也利于其他研究人員進行政策追蹤,并對未來的政策設計和制定提出針對性參考建議。
4.2.2 加州經驗的中國引薦——開展我國商用車零排放管理試點
加州是美國汽車低碳和電動化政策的引領者,很多行動都超前于聯邦政府,且美國其他州均無類似法規和政策。換而言之,從國家角度而言,加州的汽車低碳化和電動化行動是美國的“先行者”和“試點”,盡管這是自愿且不受聯邦政府約束的。一旦這些政策在加州取得了良好的實施效果,聯邦其他州也會加入并積極引薦落地。以輕型車ZEV積分機制為例,自1990年實施以來,ZEV積分機制歷經6次修訂,對加州零排放汽車的推廣和應用起動了積極的推動作用,因此,ZEV機制得到了越來越多其他州的認可和加入。至今,包括加州在內的ZEV積分機制政策覆蓋約30%的全美輕型車市場。與美國類似,我國幅員遼闊,且各省之間的發展差異較大。在以往的政策實施過程中,我國也傾向于選擇試點區域進行小范圍試水,在取得一定經驗后,再在全國范圍內推廣。這一方面可以對政策的相關設計進行小范圍檢驗和優化,另一方面通過選擇最佳實踐區域,也減少了對欠發達或尚未做足準備區域的壓力和沖擊。在考慮引薦加州的零排放卡車法規經驗時,可以先行選擇案例省市進行試點。《先進清潔卡車法規》實施的背后,還包含著對產業和環境產生的一系列影響,需要提前做好評估,并要求主管部門有強有力的決策和領導能力,以及較為厚實的經濟實力做基礎。短期內,大氣污染防止重點區域、國家生態文明試驗區等,可針對特殊車類(包括短途運輸、港口、礦山等車輛)引入零排放卡車法規經驗,并因地制宜地制定電動化目標。全面實現商用車電動化則需要地方政府具備上述條件和能力。即便在先行試點的情況下,加州《先進清潔卡車法規》的引薦和我國本地化落地仍需要反復評估。政策制定者需要對商用車電動化過程中可能遇到的問題進行深入挖掘和分析,并提前做好應對。
放眼全球,加州《先進清潔卡車法規》是目前針對商用車零排放轉型領域的唯一且相對先進的量化政策。加州《先進清潔卡車法規》是針對制造商的強制性法規,在設定電動化比例目標時采用的是更適合于企業層面執行的車重等級分類,該分類常用在自上而下的法規政策設計中。除此以外,加州已經確定了不遲于2045年實現全州碳中和的目標,為保障這一目標的實現,加州在交通領域先后出臺了多個行政命令。
在我國,隨著“2030年前碳達峰和2060年前碳中和”目標的提出,商用車領域減碳形勢也愈發嚴峻。目前,商用車領域的電動化率較低,技術亟待攻關,成本依然高昂,面臨諸多阻礙。國家層面也未出臺具體的電動化進程時間表,不同車類電動化現狀及可行性高低不一。要實現“雙碳”目標,商用車能夠作出多少貢獻,如何貢獻,也需要反復考量。與加州相比,我國交通領域的“雙碳”目標實現時間表仍處在論證階段,可以借鑒的具體行動目標文件相對有限。表6對加州和我國在商用車低碳轉型方面的愿景及相關政策進行了匯總,整體上看,加州方面為保障其所提出的氣候目標制定了密集且明確的政策目標,而我國在這方面尚沒有明確的目標。將加州的商用車電動化進程時間表“復制”到我國來會產生怎樣的效果,這無疑會為中國商用車實現“雙碳”目標提供重要的參考。結合現有政策目標分析,我國商用車整體實現零排放轉型的時間節點相對于加州要推遲10年左右,這里所說的零排放轉型是指新車銷售完全是零排放車型。如果分攤到具體場景的車類中,還應分別考慮。例如:我國城市客車電動化比例已遠遠高于加州,則無需參照加州現有的政策目標。但是,包括重卡、牽引車在內的電動化驅動力較低的車類,在技術、成本上對比加州尚無優勢,同時也缺少加州已有的強制政策目標,因此其電動化進程較加州可能推遲10年~15年。

表6 加州和我國在商用車低碳轉型方面的愿景目標及對策
由于加州的零排放卡車目標已經公布至2035年,“加州政策參考情景”下的商用車零排放車型比例在2035年之前完全根據已有目標確定,2035年~2045年目標采用外推法確定;在我國并沒有針對商用車的具體政策目標,“中國政策延續情景”中零排放商用車的發展規律為“2035年之前以技術突破為主,零排放推進速度較慢,此后以政策和市場推動為主,零排放汽車快速發展”,且認為混合動力技術在商用車領域的應用在2035年前后達到高點。
傳統車能耗變化在2025、2030和2035年三個時間節點上,降幅數據參考《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0)》。另外,混合動力技術在新車車型上的應用比例不同,一般認為混合動力技術在長途貨車、半掛牽引車上的應用前景最好,專用車次之,在客車上應用比例最低。由于加州并未對節能技術在重型車領域的應用做出規劃或提出目標,那么按照技術的發展規律,預測未來也會有一定比例的混合動力汽車,但可能不是主流。我國以《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0)》對節能技術提出的2035年50%目標為參考,認為在貨車和半掛牽引車上,混合動力技術在新車上的應用能夠相對貼近這一數值,達到40%左右,在專用車新車上能夠達到25%。根據我國商用車市場規模發展趨勢,認為商用車年銷量峰值水平將在2030年~2035年達到,峰值水平約為550萬輛。我國商用車總銷量在2020年已經達到歷史高點513萬輛,從過去10幾年的商用車市場走勢來看,社會經濟中不斷爆發的需求增長點及商用車技術與市場管理變化,都對商用車市場產生過較大的影響,這一假設在數值上并不算激進。
傳統車能耗方面,在過去5年內,各類車的能耗下降幅度差異較大。實際上,在商用車單車油耗限值標準中,每類車又被劃分為不同的質量段,其中,輕型商用車依據整備質量,重型商用車則依據最大設計總質量來劃分。根據測算,在過去5年內,各類車每個質量段內的平均油耗基本都呈現快速下降趨勢,這也是油耗限值標準不斷加嚴的結果所致。但在某些車類中,整備質量或最大設計總質量的增加抵消了一部分單車能耗的下降,致使其平均油耗降幅低于預期。這也說明,目前的商用車油耗管理標準在質量段內的油耗約束作用顯著,但商用車銷量細分市場結構如何是市場綜合作用的結果,單車油耗限值標準在這里難以發揮作用。在傳統車單車油耗預測上,2035年之前主要參考《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0)》中提出的目標,此后的預測則相對保守。
在零排放進程推進上,“加州政策參考情景”下新車市場將于2045年實現零排放轉型,即新車完全為零排放汽車。“中國政策延續情景”下,則主要依據對我國汽車及商用車未來發展路線的判斷,參照《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》提出的目標,同時結合與加州相關時間節點的比較,整體上新車市場將推遲至2060年實現零排放轉型。
由于商用車油耗管理標準逐漸加嚴,2021年起,重型車將全面實施三階段油耗限值標準管理,單車能耗的下降效果還將進一步顯現。加上2018年出臺的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》和《推進運輸結構調整三年行動計劃(2018-2020)》兩個重要文件,分別以目標拆解和三年總體目標的形式對“公轉鐵、公轉水”進行了部署。其中,后者提出“力爭通過3年時間,沿海港口大宗貨物公路運輸量減少4.4億t”。目前,相關部門尚未對計劃的具體實施效果做出通報,但從公路貨運量趨勢和部分地區的實施結果來看,鐵路已經成為公路運輸的重要分擔者。更為重要的是,這些計劃實質上指出了“運輸合理化”的重要性,通過多種運輸路線的有效結合實現優勢互補,才是未來貨物運輸碳減排的真正出路。電動化情景分析結果表明,商用車車隊的終端凈零排放時間節點與零排放車型的導入密切相關。“加州政策參考情景”參照的是加州現有的商用車零排放轉型相關政策,政策目標明確且較為激進,“復制”到我國商用車市場,將使商用車車隊于本世紀中葉完全實現終端凈零排放。我國現階段尚未公布各行業具體的碳中和目標,針對商用車乃至汽車行業的碳減排整體目標進度、零排放汽車導入計劃等缺乏明確和詳細的目標,以政策慣性預測,商用車車隊實現凈零排放的時間將晚于2060 年。不過,由于我國商用車碳排放尚未達峰,與加州本土的情況差別較大。在現有政策延續情況下的車隊碳排放趨勢,對未來可能出現的新技術及其減碳潛力無法預測和體現。零排放汽車技術是汽車行業發展的必然方向,但純電動和氫燃料電池技術在商用車上的應用還存在一些挑戰,未來是否有更加合適的新技術出現也未可知。在實施層面允許的條件下,以碳減排目標衡量和驅動商用車低碳發展的方向值得關注。
根據我國商用車的電動化發展現狀,并以此為基礎探討分析商用車實現“雙碳”目標的可能情景,可以得到以下幾點主要特點。
(1)商用車市場仍未飽和,保有量未達峰值。2008年以來,我國公路貨運量翻了1倍多,2020年商用車銷量也是2008年銷量的近2倍。生鮮、冷鏈配送及物流業的持續繁榮成為商用車市場新的增長點。
(2)商用車用能結構多元化程度較低。除城市客車外,汽、柴油是其他商用車最主要的能源類型,天然氣汽車主要集中在重型貨車和半掛牽引車領域,且占比不超過20%。生物燃油、可再生液體燃料(可再生柴油,可再生天然氣等)占比過小。
(3)商用車節能和零排放技術發展緩慢且不均衡。受政策推動、技術與產品開發、成本、使用便利性等多重因素影響,各場景商用車的電動化發展潛力不一。其中,城市客車基本實現零排放轉型,貨車和半掛牽引車則受制于成本及使用便利性等因素,在短期內難以規模電動化。過去5年間,貨車和半掛牽引車新車銷售中的零排放車型占比均不超過1%,混合動力技術未見規模應用。專用車領域,除城市物流車有4%~14%的零排放汽車比例(指新車市場銷量占比)外,其他車類零排放汽車占比均在4%以下。整體上,城市客車外的其他商用車零排放汽車銷售比例受市場和政策影響導致波動較大。
(4)商用車隊碳排放有望于2028年前實現達峰。無論是參照加州現有政策目標,還是以我國的實際現狀為基礎,商用車車隊碳排放均有望在2028年前達到峰值。若在零排放汽車導入方面加快推進,商用車車隊碳達峰時間還將進一步提前。
(5)我國現有政策難以支撐商用車車隊碳排放在達峰后的快速下降。加州對商用車零排放轉型提出了具體詳細的進展目標,而我國目前仍未制定類似目標。在“加州政策參考情景”下,商用車車隊碳排放峰值水平較“中國政策延續情景”下降5%,若在商用車上應用可再生天然氣、生物柴油等低碳燃料,這一降幅還將增大。我國若要實現商用車排放達峰后的快速下降,可在零排放汽車導入計劃、生物及可再生燃料推廣、傳統車能耗改善等多個方面出臺針對性政策和目標。