?環(huán)衛(wèi)車綠色轉(zhuǎn)型:氫能源OR純電動孰優(yōu)孰劣
【行業(yè)探討】
環(huán)衛(wèi)車綠色轉(zhuǎn)型:氫能源OR純電動孰優(yōu)孰劣
■ 趙婧君
隨著國家“碳達峰”“碳中和”戰(zhàn)略的深入推進,汽車行業(yè)正迎來一場能源轉(zhuǎn)型的浪潮,我國汽車行業(yè)新能源滲透率從2020年的5%到2024年的近50%。2024年部分月份乘用車新能源滲透率甚至超過50%,但環(huán)衛(wèi)車新能源滲透率不到10%,相比之下,環(huán)衛(wèi)車的新能源化還有非常大的發(fā)展空間。
環(huán)衛(wèi)車屬于商用汽車大類中的專用車領(lǐng)域,商用車新能源滲透率整體低于乘用車,商用車的新能源技術(shù)路線,存在氫能源和純電動兩種技術(shù)路線之爭。
環(huán)衛(wèi)車作為專用車領(lǐng)域較大的一個細分行業(yè),車輛使用場景有其特殊性,一般都是固定路線、固定時間作業(yè),每天的使用時長、行駛里程基本固定,有停機充電的時間,因此其天然就比貨運車更適合用新能源車,測算好需求后購買續(xù)航能力適當?shù)漠a(chǎn)品,不會存在“里程焦慮”,且能比燃油車節(jié)省大量運營費用。
環(huán)衛(wèi)車的綠色轉(zhuǎn)型,存在純電動和氫能源兩種技術(shù)路線,孰優(yōu)孰劣?到底哪個技術(shù)才更適合?本文將從行業(yè)政策、采購成本、使用成本、便利性和環(huán)保性四個角度,對純電動與氫能源環(huán)衛(wèi)車進行全面比較分析。
行業(yè)政策
國家層面的政策導(dǎo)向清晰明確,《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》確立了新能源汽車發(fā)展的長遠目標。純電動車的推廣,國家層面主要是《公共領(lǐng)域全面電動化試點》政策。氫能源車目前發(fā)布了第一批、第二批氫燃料試點城市群。而各地出臺的關(guān)于《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計劃》《大氣污染防治實施計劃》《節(jié)能減排工作實施方案》《大規(guī)模設(shè)備更新實施方案》等政策,均對新能源提出了相應(yīng)要求。
純電動:工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于啟動第一批公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點的通知》,標志著公共領(lǐng)域車輛全面電動化的序幕正式拉開。首批試點城市包括北京、深圳、成都等15個重點城市。將聚焦公務(wù)用車、城市公交車、環(huán)衛(wèi)車、出租車、郵政快遞車、城市物流配送車、機場用車、特定場景重型貨車等領(lǐng)域,推廣數(shù)量預(yù)計超過60萬輛。
氫能源:2021年10月,國家發(fā)布第一批氫燃料示范城市群,北京、上海、廣東入選,2022年1月,國家發(fā)布第二批氫燃料示范城市群,河北、河南入選。
五大城市群獲批后,先后制定了示范期間氫燃料電池汽車推廣目標(京津冀城市群5300輛、上海城市群5000輛、廣東城市群1萬輛、河北城市群7710輛、河南城市群5000輛),國家根據(jù)示范群推進情況進行財政補貼,第一年度發(fā)放補貼11.4億元。而部分省份也出臺了氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,提出了氫能源推廣的目標、補貼政策等。其中補貼政策涉及氫能源推廣環(huán)節(jié),單車補貼最高超百萬元,以上海、鄭州、重慶為例,具體見下表。
采購成本
氫能源環(huán)衛(wèi)車:由于氫燃料電池技術(shù)仍處于發(fā)展階段,因此氫能源環(huán)衛(wèi)車輛的制造成本相對較高。同時,氫氣存儲和加注設(shè)備的成本也不菲,這些因素導(dǎo)致了氫能源環(huán)衛(wèi)車輛的價格較高。
純電動環(huán)衛(wèi)車:隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展,電池成本也逐年在下降,相比于氫能源環(huán)衛(wèi)車輛,電動車的總體采購成本更低。
以公開招投標數(shù)據(jù)均價看,氫能源的價格要高于純電動30%—40%左右。
使用成本
配套設(shè)施成本:氫能源環(huán)衛(wèi)車與新能源環(huán)衛(wèi)車使用的前提是加氫站建設(shè)與充電站的建設(shè),500公斤加氫站的單個建設(shè)成本在800萬元—1000萬元左右,可以配套50輛氫能源車輛加氫需求;單個150kw充電站建設(shè)成本在10萬元—15萬元左右,可以配套2—4輛車輛充電,從配套成本看純電動車遠低于氫能源車。
日常運行成本:氫能源環(huán)衛(wèi)車的加氫價格目前受制于制氫、運氫、儲氫產(chǎn)業(yè)鏈未完善,價格仍然較高。純電動環(huán)衛(wèi)車充電成本受電費影響,電費因波峰波谷會有差異,但總體比氫能源車運行成本更低。車輛維保成本方面,氫能源環(huán)衛(wèi)車與純電動環(huán)衛(wèi)車接近。
便利性與環(huán)保性
便利性:主要是日常使用的加氫與充電的便捷性、續(xù)航、車輛使用的穩(wěn)定性。氫能源車與純電動車在續(xù)航、車輛使用的穩(wěn)定性方面比較接近,主要區(qū)別在于加氫與充電的便捷性。
目前,全國加氫站分布少,距離相對較遠,會造成氫能源車使用的便利性較差。此外,氫氣具有高度易燃易爆的特性,如何安全有效地制氫、存儲氫氣存在一定挑戰(zhàn)。加氫時間與燃油車接近,5-10分鐘即可完成,這方面較純電動車有優(yōu)勢,但目前制氫、儲氫環(huán)節(jié)成熟度不高,如果加氫站因特殊原因關(guān)閉,受制加氫站過少,車輛也不能正常運行。
目前我國制氫行業(yè),灰氫主要是化石能源制氫、鋼鐵等企業(yè)副產(chǎn)品制氫等。綠氫主要依靠風(fēng)電、太陽能電解水制氫,綠氫的制造主要消耗的是綠電,涉及能量轉(zhuǎn)化和損耗。氫的儲運難度比輸送電、輸送化石能源難度更大。因此現(xiàn)階段,氫用于車輛的產(chǎn)業(yè)鏈效率,比直接充電或者加注化石能源的便利性、效率要低。
而純電動環(huán)衛(wèi)車在充電基礎(chǔ)設(shè)施的普及度上有更好的表現(xiàn),充電樁建設(shè)的便利性,分布遠好于加氫站,充電時間一般每天需要2小時左右,環(huán)衛(wèi)車輛因其每天作業(yè)時間有限,每天2小時充電時長對其影響較少。同時,我國電力資源豐富,尤其風(fēng)能、太陽能發(fā)電增長潛力巨大,我國電力輸送線路發(fā)達、電力輸送效率高、損耗小,電動車的電池還具備分布式儲能功能,在用電低谷時,通過低價作為杠桿,促進電動車在低谷時充電儲能,起到儲存消化富余電力和大幅降低使用成本的作用。
環(huán)保性:主要是使用燃料生產(chǎn)過程和自身燃料消耗的環(huán)境友好性。
氫能源車實現(xiàn)的是零排放,制氫過程的環(huán)保性取決于制氫的能源來源。氫燃料電池車本質(zhì)上也是電動車,氫能轉(zhuǎn)化成電能,通過電池驅(qū)動汽車行駛。
純電動車的環(huán)境友好程度取決于電力的來源,如果電力主要來自于化石燃料,則電動車的環(huán)保效益會有所降低。如果是綠色能源,則環(huán)保效益也較高,近年來化石能源發(fā)電的比例逐年降低,綠色電力設(shè)施越來越多,綠電如能直接使用消納,環(huán)保性和效率最高。鋰電池回收再利用的技術(shù)越來越成熟、產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,鋰電池回收工藝已經(jīng)趨于零排放,環(huán)保性非常有保障。
所以在車輛使用端,氫能源車與純電動車環(huán)保性趨同。
結(jié)論
氫能源環(huán)衛(wèi)車在某些方面展現(xiàn)出潛力,但由于當前高昂的采購及使用成本,以及制氫、儲氫等技術(shù)鏈不夠成熟,行業(yè)的發(fā)展主要靠政策推動,短期內(nèi)難以大規(guī)模普及。未來大規(guī)模普及和商用還存在較大不確定性,還需要制氫、運氫、儲氫三大環(huán)節(jié)技術(shù)重大突破、成本大幅降低、效率大幅提升。
純電動環(huán)衛(wèi)車環(huán)保性不輸氫能源,憑借成熟的產(chǎn)業(yè)鏈、較低的成本以及更高的便利性和產(chǎn)業(yè)鏈效率,不僅全生命周期的總成本大幅領(lǐng)先氫能源車,相比傳統(tǒng)燃油車也有較大優(yōu)勢。在具備充電條件的情況下,購置和使用純電環(huán)衛(wèi)車,目前已經(jīng)是經(jīng)濟型和環(huán)保性最優(yōu)的解決方案。因此,在可以預(yù)見的5年內(nèi),純電動車仍將占據(jù)環(huán)衛(wèi)車綠色轉(zhuǎn)型的主導(dǎo)地位,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
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