文 / 本刊記者 劉通
為落實國家雙碳戰略目標,完整、準確、全面貫徹綠色發展理念,商用車行業產學研用精英匯聚一堂,從不同角度、不同技術路線研究商用車新能源轉型的發展方向和解決方案,促進商用車高質量發展。
2022年,工信部、發改委、生態環境部聯合印發工業領域碳達峰實施方案。方案要求2030年新型能源動力交通比例要達到40%;商用車新車二氧化碳排放強度比2020年下降20%以上。這給商用車行業高質量發展帶來了新挑戰和新機遇。
中國汽車工業協會數據顯示,2022年,我國新能源商用車銷量持續高速增長,全年銷量33.8萬輛,同比增長79%,新能源商用車市場滲透率達到10%,逐步進入了全面市場拓展期,迎來新的發展階段。
值此商用車新能源轉型發展的關鍵時期,在2023年3月29日舉行的首屆中國商用車論壇——“商用車新能源轉型”主題論壇上,中國汽車工業協會集聚行業主管部門、地方政府、行業組織、高等院校、科研機構以及商用車產業上下游企業,結合當前市場形式、發展趨勢、技術路線、商業模式等新變化,上下求索、出謀獻智,創新引領商用車新能源轉型發展方向、發展路徑和解決方案。一汽解放汽車有限公司總經理助理趙國清主持論壇。
商用車應用環境復雜多變而且要求較高,單一能源很難滿足所有應用場景。為落實碳中和實施方案,業內各方正在制定具有科學性、前瞻性、引領性的商用車碳中和技術路線圖,提出未來各種車用能源和新型基礎設施建設的需求趨勢和結構,為商用車新能源轉型探尋方向。
燃料電池技術是商用車新能源轉型的重要技術路線之一。國家燃料電池普及技術路線圖顯示,計劃2025年普及推廣5 萬到10 萬輛燃料電池汽車;2030年到2035年達到80 萬輛到100 萬輛的規模。目前國家總體燃料電池車輛數量以及加氫量已經輕松突破2025年的目標。
聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司副總經理真鍋晃太表示,氫能普及不止在車輛利用端,還需要從制、儲、運三端共同推動產業發展。豐田接下來將從制氫、運氫、儲氫環節與國內企業、政府合作,為氫能產業鏈加速普及做出貢獻。
遠程新能源商用車集團星瀚工程院副院長蘇茂輝結合吉利多年研發、應用狀況以及中國的能源現狀,認為甲醇技術路線現實可行。他指出,目前甲醇制備工藝比較成熟,而且儲運安全、便捷;與此同時,甲醇生產端可以消納二氧化碳,使用端釋放二氧化碳,整個過程屬于零碳排放。另外,2021年全球甲醇產能達到1.6 億噸,中國的產量約8千萬噸;中國可以實現資源可控。所以,甲醇技術路線是實現碳中和,保障國家能源安全的一個有效路徑。
遠景動力技術(湖北)有限公司遠景動力先進研發總監余樂則從成本角度分析指出,商用車新能源轉型的一個核心重點是成本。傳統重卡TCO 的80%集中在后續運營成本上;而車電一體的新能源商用車,目前其初期采購費較高;相比較而言,換電重卡無論是在初期投入還是后續運營方面,都有很大的價格優勢,具有不錯的發展空間。
奧動新能源汽車科技有限公司作為行業換電模式的引領者,在汽車換電領域深耕多年。在推動換電技術發展、商業模創新等方面作出巨大貢獻。據奧動新能源汽車科技有限公司商用車業務副總裁丁哲介紹,奧動專注底盤式的整包和分包兩種技術方案解決途徑,這樣兼顧兩種驅動形式的需求。他認為底盤式的換電突破以后,可以為重卡拓展更多的應用場景。
一汽解放汽車有限公司商用車開發院院長兼黨委書記王建宇則將重型商用車減碳技術路線概括為兩大類:一是極致節能的傳統車,二是零碳的新能源車。在他看來,柴油機、天然氣發動機以及混合動力等傳統動力商用車,還有大幅降碳的技術空間,是碳中和轉型過程中重要的過渡路線。新能源商用車綠色零碳發展過程中,還需要持續突破核心技術,解決壽命、續航、成本等問題。為此,重型商用車在運營階段的減碳技術應多路線、分階段實施。
中國汽車工程學會國汽戰略院戰略規劃部商用車研究總監楊靜在主題演講— —商用車碳中和技術路線研究進展情況報告中指出,從減碳技術路徑來看,純電動、燃料電池等商用車新能源轉型路線無法覆蓋整個全場景、全市場,而甲醇、二甲醚、氨、氫等新型燃料內燃機技術路線的發展前景還不明晰,商用車新能源轉型面臨著眾多挑戰。
楊靜團隊將現有的已成熟技術、發展中技術,以及新興技術納入研究范圍,并分類為柴油機內燃機、天然氣內然機、非插電混、插電混、甲醇內燃機、生物柴油內燃機、氨氫內燃機、柴氨內燃機、二甲醚內燃機、增程混、純電動、氫燃料電池、換電等15 條技術路線。
綜合考慮場景適用性、技術成熟度、能源供給潛力、經濟性以及單車的碳排放情況,楊靜認為,氫內然機和燃料電池在長途牽引運輸場景最具發展潛力,而且分別在2025年和2035年較柴油車具有經濟優勢。氨氫內燃機技術路線的經濟優勢較氫內燃機競爭力較弱,但其具有零碳優勢。未來要發展氨氫內燃機技術路線,需在政策的引導下,通過政策補貼縮短其經濟差距。
研究發現,氨作為儲氫的載體比直接燃燒氨更有發展潛力。從長期發展路徑來看,長途牽引運輸場景未來在2030年以前以柴油和天然氣為主,氫內燃機等技術為輔;2030-2040年是多技術并存發展的階段;2040年后將以燃料電池及氫內燃機為主,天然氣及柴油動力少量并存。
商用車的新能源轉型除了在技術路線上尋求突破外,更需要法律、法規、標準的協同管理。業界應聯合政府相關部門統籌考慮空氣污染物排放、能耗、新車碳排放管理、技術標準等,政出一門,制定符合中國國情的政策、法規、標準。
中國環境科學研究院機動車排污監控中心政策標準研究室二級首席專家、高級工程師李剛在“雙碳背景下未來中國重型車排放標準思路”演講中總結到:未來中國重型車排放標準的重點一定會大幅加嚴污染物排放限值,重點是冷啟動排放限制;同時引入溫室氣體的排放要求,與污染物排放協同控制;顆粒物粒徑會擴展到10 納米,增加HCHO等非常規污染物,增加二氧化碳溫室氣體;整車測試將大幅改進,縮短測試時間,擴展更廣泛的邊界條件。
碳積分制度在加快乘用車新能源化轉型方面起到巨大推動作用。會上,中汽數據有限公司節能戰略研究室劉辰表示,以商用車積分管理為切入,加快推進商用車法規落地,布局碳積分管理體系,引導全產業鏈發展,對商用車同樣具有積極的促進作用。
他認為,通過碳積分強化需求端的引導機制必不可少,同時也要探索車隊應用、實際的行駛管理方面以及出行碳資產方面的應用,使其符合行業利益、企業利益以及用戶利益。目前新能源商用車成本偏高,企業投入資金額較大,回報周期長。積分交易或車隊出行碳資產變現激勵,將為企業提供很大的降本助力。短期內要更關注產品端碳排放;長期來看以碳積分包括車輛生產、車輛使用、甚至包括基礎設施、動力電池等等,都可納入到碳積分概念中,進一步協同融合,以此推動產業鏈總體的低碳轉型。
中國汽車工業協會深耕領域多年,去年九月發布了《2021 中國電動汽車換電生態發展白皮書》。白皮書詳細闡述了我國換電行業發展現狀,發展趨勢和標準政策建議,是商用車新能源換電生態發展的行動指南,將極大助推商用車新能源轉型發展。
中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟副秘書長仝宗旗在會上對白皮書涉及的商用車部分宣貫時指出,2023年可以定義為重卡換電的元年,重卡換電發展預計將超過乘用車,而頂部換電在重卡、客車、工程機械車型上會有廣泛應用。除了11 個換電試點城市以外,其他城市也開始針對當地新能源汽車的車型結構、產業發展基礎,發展換電模式,包括煤礦、鋼廠、碼頭等場景進行換電重卡的嘗試和相關政策、標準出臺。
2022年新能源重卡逆勢上揚,行業迫切需要加快換電中重卡標準化進程,推動電池總成與相關接口的標準化、通用化,以實現一站式多品牌、多型號的車輛服務。在行業發展關鍵時期,中國汽車工業協會委托一汽解放汽車有限公司制定了《電動車中重卡共享換電車輛及換電站建設技術規范》。
中重卡換電系列團標于2022年10月13日由中國汽車工業協會批準發布,標準制定過程中通過識別行業痛點、整合技術路線,建立技術標準,以促進技術發展、規范市場行為、創新商業模式,為實現中重卡“電池&車&站”互通互換、達成市場“車電分離”商業模式奠定了堅實基礎。

“商用車新能源轉型”主題論壇嘉賓合影
一汽解放汽車有限公司商用車開發院副院長兼一汽解放動力總成事業部副總經理劉江唯介紹到,制標團隊采用一體化標準架構進行中重卡換電標準制定。它是目前國內首個中重卡換電領域車企與站企協同共建的標準,填補了行業空白,明確了標準技術方向;通過車端、站端的接口、協議、運營技術資源共享,搭建互通互換標準架構。制標團隊現在已完成換電站及車輛接口、通信、布置等統一標準,具備了互通互換的條件,后續將按照中汽協工作計劃,開展換電運營資源及電池共享方面研究。
中國電動重卡換電產業促進聯盟秘書長李立國對重卡換電產業未來也進行了積極展望。他預計業內在2023年能夠完成車端和站端標準體系編制;在2023年至2024年,能夠實現或者努力促成滿足跨品牌互換性的換電站和車載系統的產品開發、市場驗證以及商業合作;在2024年至2025年建立互通互換清分結算的規則和系統平臺,打通跨運營商、跨電池平臺的互通互聯運營的商業模式;2025年有望打通全國一張網的重卡換電干線網絡。
為了落實國家雙碳戰略,準確貫徹綠色發展理念,進一步促進商用車節能減排、替代燃料、新能源等技術的快速發展,中國汽車工業協會充分發揮橋梁紐帶作用,引領指導行業高質量發展。中國汽車工業協會副秘書長何毅呼吁,相關部門盡早解決商用車零碳技術路線問題;明確零碳燃料供應計劃,給出時間表;定出符合中國國情的政策、法規、標準;減少企業在技術路線選擇上時間和資金的浪費。
商用車新能源轉型機遇與挑戰并存,一些核心關鍵技術需要產學研用深度融合。黨的十九大報告強調建立“以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系”。黨的二十大報告指出:深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略。
事實上,產學研用的深度融合,將有助于科研力量、資金資源等創新要素的整合,更加順暢地打通創新過程的上中下游各環節,形成推進科技創新的協同合力。
湖北汽車工業學院系主任肖俊濤系統闡述了產學研用深度融合,對汽車產業綠色低碳轉型發展的促進作用。他表示汽車產業綠色低碳轉型發展需要構建市場導向、政府扶持、企業主體、高校和科研機構支撐的產學研用深度融合技術創新體系。
在這一體系中,市場是技術創新的引導者,需要面向市場解決關鍵核心和“卡脖子”技術難題,加速成果轉化進程,推動新業態新模式的發展;企業是技術創新的主體,應充分發揮龍頭骨干企業作用,廣泛聯合產業上下游企業,開展關鍵核心技術研發和產業化應用,提升以龍頭企業為核心的產業集群競爭力;政府是技術創新的推動者,通過出臺政策支持技術創新和研發,主導建立相關機制,創新科研管理和評價激勵制度,激發市場主體和科研機構積極性,重點解決共性技術問題,推動產業基礎高級化和產業鏈現代化;高校和科研機構是科學研究和技術創新重要陣地,高校應充分發揮學科和人才優勢,實現校企教學、科研、服務、實習、就業全方位一體化合作,為企業和產業發展提供科技和人才支撐。無論是企業、政府、高校和科研機構,都需要從產業鏈、創新鏈、資金鏈、利益鏈、人才鏈、生態鏈等方面深度融合,形成協同創新體系。
行業智庫專家機構科瑞卓信(北京)咨詢有限公司,多年來專注汽車全產業鏈研究與咨詢,形成了完整的研究體系,在政策分析、市場研究、產品技術預測等方面為行業企業提供了高價值的信息服務,助力汽車產業高質量發展。會上,科瑞卓信(北京)咨詢有限公司研究總監杜鵬羽從市場分析角度解析“新能源大VAN 如何破局”。
杜鵬羽總結指出,新能源大VAN 要想破局,需要有以下特點:一是省錢,購入價格在16 萬元以下,電耗30 度/百公里以內;二是多裝,載重量大于1.5 噸,空間12 立方以上;三是多跑,最好匹配雙C 快充,實際續航里程300 公里以上。同時,通過科瑞對行業的走勢以及競品的分析,他認為開發周期短、一體化純電平臺、智能化應用也是用戶的主要關注點。
作為產學研用的最后一個落地環節,為落實國家雙碳戰略,一汽解放搶抓新能源發展機遇,加速落實15333 新能源戰略,將逐步實現新能源市場份額高于傳統車市場份額的目標,加快企業轉型步伐。
一汽解放汽車有限公司商用車開發院院長兼黨委書記王建宇用一汽解放的“實操”解讀如何將產學研用完美融合。
他認為,在重型商用車綠色轉型過程中,挑戰與機遇并存。三大挑戰主要包括:一是運行場景復雜、技術路線多樣的挑戰;二是商用車面臨著全生命周期TCO 的挑戰;三是隨著新興技術快速導入,汽車學科也面臨多元融合的挑戰。同時,也對應三大機遇:一是新一代清潔燃料燃燒技術、電化學技術帶來的多元動力機遇;二是數智化技術快速發展,帶來數智變革機遇;三是多行業、多學科加速深度融合,又帶來了融合發展機遇。趙國清補充到,一汽解放碳中和戰略路徑,立足全生命周期,全產業碳中和,突破新動力、新數字、新生態三大平臺,八大技術方向,掌握關鍵核心技術,是習近平總書記2020年視察一汽時的殷殷囑托,也是新能源轉型的基礎和核心所在。
作為主機廠有集成制造的核心優勢,可以充分引領多學科深度融合,構建上下游產業聯盟,以及產學研聯盟,形成優劣勢互補,開放合作、協同共建加速推進重型商用車綠色轉型。