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        純氫內燃機2025或與柴油機成本打平!未來重卡“心臟”由誰主宰?

        來源:轉載 作者:admin 時間: 2023-04-11 瀏覽次數:

        “從長期發展路徑來看,長途牽引運輸場景未來技術路線在2030年以前是以柴油和天然氣為主,氫內燃機等技術為輔;在2030-2040年是多技術路線并存發展的階段;2040年后,將以燃料電池及氫內燃機為主、天然氣及柴油少量并存?!?/p>

        在近日舉辦的首屆中國商用車論壇上,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中,對長途牽引運輸場景的技術路徑進行了如上展望。

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        在她看來,對于長途牽引運輸場景而言,未來,純氫內然機和燃料電池技術路線在經濟性方面競爭優勢最強。其中,純氫內燃機DPCO(成本回收周期車輛擁有成本)于2025年左右與柴油車打平,燃料電池2030年之后較柴油車具有經濟優勢。除此之外,楊靜在此次主題演講中還分享了哪些最前沿的重要內容?請看第一商用車網報道。

        減碳面臨諸多挑戰 相關部委積極推進商用車碳中和

        楊靜本次主題演講內容,主要是代表商用車碳中和協同創新平臺,對我國商用車碳中和技術路線圖的階段性研究成果進行簡要介紹。

        我國目標在2060年前實現碳中和,相關部委積極推進汽車產業綠色低碳發展,中國汽車工程學會受工信部委托,和中汽中心聯合行業編制的《綠色低碳汽車產業發展路線圖》,目前進入了專家意見征集階段。(小編注:該《綠色低碳汽車產業發展路線圖》在去年不少報道有提及,當前行業對其正式發布翹首以待。)

        那么,有沒有商用車碳中和技術路線圖呢?當然有!

        據楊靜介紹,從汽車領域來看,汽車產品運行環節的碳排放是需要關注的主要方面,商用車是汽車運行環節碳排放的減碳重點。而商用車減碳面臨著諸多挑戰,實現碳中和任重道遠。從碳排放量來看,商用車保有量與碳排放量強相關,據預測未來商用車保有量還會保持上漲趨勢,保有量的上漲將進一步加大商用車減碳壓力。從減碳技術路徑來看,目前比較受熱捧的純電動和燃料電池技術,短期無法完全覆蓋整個商用車市場,而已經出現的甲醇、二甲醚、氨、氫等新型燃料內燃機技術路線的發展前景目前還不明晰,這也為商用車行業推進碳中和帶來一定的困難。

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        小編了解到,在這樣的行業背景下,中國汽車工程學會于去年5月發起成立了商用車碳中和協同創新平臺,旨在搭建貫通商用車產業鏈上下游及相關行業、政產學研協同的國際交流合作平臺,凝聚發展共識,明晰發展路徑并促進一致行動,構建商用車低碳零碳技術協同創新體系,推動建立加速實現碳中和且有利于產業健康發展的政策標準體系和發展環境,加快促進零碳技術商業化推廣應用,引領商用車產業加速邁向碳中和。據悉,目前已有研究機構、整車及零部件企業、能源企業等國內外13家單位加入了該平臺。確定商用車碳中和技術路線圖是該平臺2022年度重要研究課題,據悉目前已取得階段性成果。

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        重卡受新能源拉動增長最明顯 多數場景滲透率進展緩慢

        據調研,商用車使用場景復雜,主機廠目前存在的細分場景超過200個,與碳中和強相關的場景超過60類,其中重卡包含的場景最多,超過35個。車輛運距、地形差異、法規治理等因素是造成場景眾多的重要原因。不同的場景對于產品的需求以及技術路線的選擇是不一樣的,如,長途物流運輸運距長、時效性高,這一場景對產品的續航里程、油耗等方面的要求就比較高。

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        基于企業調研結果,商用車碳中和協同創新平臺將商用車應用場景凝練形成26個典型場景支撐路線圖研究。這26個典型場景,2021年市場覆蓋率達96.3%,2016-2022年上半年場景累計覆蓋率最低可達94%左右、最高達96.6%。

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        近年來,在碳中和目標的驅動下,我國商用車新能源技術滲透率大幅加快,自2021年的3%增長到2022年9%左右,其中,重卡受政策引導及換電技術拉動增長最為明顯。從場景來看,商用車大部分場景的新能源技術滲透進展緩慢,除公交外,短途牽引運輸、工程自卸、環衛、混凝土運輸等新能源技術滲透率在1%-10%左右,還有一些場景新能源滲透率幾乎為0;其中,中途牽引運輸、輕型城市物流及微型貨車銷量占前三的場景,其新能源技術滲透率不足3%。

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        從車型來看,商用車碳排放主要集中在重卡,其占比81.5%;從場景來看,碳排放主要集中在中途牽引運輸,該場景單車日均運距500到1000公里,車輛保有量占比較高,運距較長,單車能耗很高,總碳排放量最高,中途牽引車運輸是商用車未來要減碳的一個重點場景。

        商用車碳中和15條技術路線 技術就緒水平及發展路徑展望

        據楊靜介紹,目前商用車碳中和技術路線圖將15條技術路線納入研究范圍,包括柴油內燃機、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、換電等技術,分為基本成熟、發展中和新興路線三大類。

        那么,商用車碳中和各大技術路線未來發展趨勢如何呢?要從場景適用性、產業技術就緒水平、場景技術就緒水平、經濟性、單車碳排放等維度綜合來看。

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        從適用場景來看,中重型商用車各場景技術路線是遠多于輕微卡,競爭更加激烈。綜合考慮政策法規、場景需求及技術路線特點,氫內燃機、氨氫內燃機、甲醇內燃機、燃料電池等技術路線更適用于重型公路運輸場景,換電、增程式、燃料電池在中型城際物流、輕型城市物流、工程自卸場景也有發展前景。

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        從產業技術就緒水平來看,插電混、增程式、純電動、燃料電池這些技術已經就緒,已經具備大批量生產的能力;氫內然機、氨氫內燃機分別于2025年以及2030年左右可以就緒。

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        從場景技術就緒水平來看,不同技術在不同的場景,就緒時間也不一樣,但基本上都能在2035年左右達到就緒,其中,氫內然機技術在牽引、載貨、自卸各場景基本上2030年能夠就緒,氨柴、氨氫內燃機的適用場景基本上在2035年就緒。

        在演講中,楊靜以長途牽引運輸這一場景為例,介紹了商用車各技術路線的經濟性。畢竟,商用車作為生產資料,是掙錢工具,如果一個技術路線要進入這個場景,對于客戶來看,回本周期特別重要,將影響其滲透的進展。

        值得注意的是本文中的長途牽引運輸場景的定義,其路況以高速公路為主,主打點對點的干線運輸,客戶以車隊客戶為主,運輸貨物價值比較高,運輸日均距離為1000公里以上。

        楊靜介紹,經研究,對于長途牽引運輸場景,客戶預期回本的理想周期是1.5年左右,通過核算并對比分析各技術路線成本回收周期車輛擁有成本(DPCO),發現純氫內然機和燃料電池技術路線最具競爭力,純氫內燃機2025年左右和柴油車“打平”,燃料電池2030年之后較柴油車具有經濟優勢。純電動、插電混技術,在一定時間與柴油車相對有競爭力,但是越往后發展,較氫內燃機及燃料電池技術路線的競爭力越弱。

        而氨氫及柴氨內燃機技術路線因為綠氨價格高及單車能耗高,在長途牽引運輸場景,暫不具備經濟優勢,但具備零碳優勢,其發展需要政策支持以彌補其經濟性不足。作為零碳技術路線,氨作為儲氫載體比以氨為燃料的氨氫內燃機更具發展潛力。

        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來看,氫內然機和燃料電池在長途牽引運輸場景是最具發展潛力,分別在2025年和2030年左右較柴油車具有經濟優勢。

        “從長期發展路徑來看,長途牽引運輸場景未來在2030年以前是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、天然氣及柴油少量并存?!睏铎o總結道。

        編后語

        未來,從事長途干線運輸的重卡動力將由哪條技術路線主宰呢?

        也許,柴油機不會完全退出歷史舞臺,但其在市場的主流地位會隨著碳中和目標的推進將逐漸減弱。這將給其他技術路線帶來廣闊的市場發展空間,也意味著激烈的競爭,不過真正能夠代替柴油機成為“天選之子”的技術路線,還需要從多方面因素綜合考量,同時政策的鼓勵和支持必不可少。

        那么,這兩年各大發動機企業力推的燃氫發動機技術路線,會成為未來市場主流嗎?更多信息,請繼續關注本站報道。

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