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商用车的新能源化太难,这种燃料有戏?

刘珊珊  2024-10-08 15:25:02

让一辆以“赚钱”为目标,“能装会拉”的货车缩短行驶里程、耗时等待充电,是不现实的。但在汽车产业绿色转型的当下,商用车的新能源化又是绕不开的一环。

 

数据显示,今年8月份,我国新能源乘用车渗透率连续第二个月突破50%。但同样经历了十余年的发展,得到的政策支持并不比新能源乘用车少的新能源商用车,渗透率仅为17%,而其中大部分都在线路固定的公交领域。

 

面对“碳达峰”与“碳中和”的“双碳”目标,商用车领域排放压力与日俱增。“商用车是汽车和交通领域减排降碳的重点,其保有量占汽车整体保有量的12%,但其碳排放量占比却超过55%,推动商用车新能源转型势在必行。”中国电动汽车百人会副秘书长师建华在接受中国新闻周刊采访时表示,“当下,综合商用车续航里程、可靠性、经济性、场景适应性等因素,纯电动和氢燃料电池技术仍然存在着一定的局限性,多种技术路线共存的发展方向较为符合当下国情和产业发展规律。”

 

商用车新能源化为何那么难?

 

新能源商用车是指采用新能源技术的商用车辆。这些车辆采用电池、电动机、氢燃料电池等新型动力系统,以减少对传统石油燃料的依赖,降低环境污染和减少温室气体排放。

 

远程新能源商用车集团首席科学家、醇氢生态公司总经理刘汉如告诉中国新闻周刊:“从行业视角看,对比新能源乘用车,商用车的新能源化进程相对滞后;从用户视角看,充电时间长、补能设施少、续航里程短,以及使用场景复杂性导致的产品性能焦虑等主要痛点,也制约了新能源商用车渗透率的持续提升。”

 

师建华表示,商用车首先是生产资料,体积大,重量重,需要改变的东西多。在新能源发展的初期,以电动化为主,电池当时的状况还不能完全满足商用车作为一个生产资料运用过程中的需求。乘用车作为消费品是以日用为主的,比较小,先期的示范运行过程中更容易推广,这是客观的原因。

 

纯电动汽车和氢燃料电池汽车是目前我国主要的汽车新能源技术路线,但综合续航里程、可靠性、经济性、场景适应性等因素来看,纯电动和氢燃料电池技术路线在交通领域上,尤其是商用车领域的发展存在一定局限性。

 

在实际使用中,纯电商用车充电要求的时间很长,充电量更大,使得商用车在推广过程中不如乘用车发展得快。而氢燃料的制储运加各环节还不能很好地支撑长途干线运输的需要。

 

“在电池还不成熟的阶段,导致了商用车新能源化的技术路线不清晰。到现在商用车还是多种技术路线共存,有天然气、甲醇、电动、氢燃料电池等。”师建华介绍称。

 

刘汉如表示,新能源汽车开始的规划主要是纯电动、氢燃料电池、增程或者是插电式混动。国家目前支持醇氢商用车享受新能源政策,但有些地方还是不太认同,各个地方实行标准不一样。

 

师建华也表示,醇氢汽车推广难点在于还没有完全被列入新能源汽车的序列,不能完全享受到新能源汽车该享受的政策。围绕着这个政策的环境,加注站设施的建设也会受到影响。作为一个生产资料它需要经济性的支撑,如果享受跟别的技术路线不一样的政策,可能也会影响到推广的积极性。

 

“醇氢”能否规避纯电与氢的短板?

 

中国富煤、少气、贫油,石油对外依存度超72%。在当前石油消耗占比中,汽车消耗了70%,而商用车更是能源消耗大户。

 

除了在新能源商用车领域比较常见的纯电、氢燃料电池技术路线,清华大学车辆与运载学院教授、清华—壳牌清洁交通能源中心主任帅石金认为,绿色甲醇作为一种液态燃料非常吸引人。“行业应积极拥抱这一新燃料,未来可能会形成纯电与插电各占50%的格局。”

 

图片来源:远程新能源

 

目前,增程式电动汽车在乘用车领域增速明显。而醇氢电动汽车是以甲醇替代传统的汽柴油作为主要燃料,结合甲醇燃料发动机和动力电池技术的一种增程式电动汽车。

 

与氢和电相比,甲醇的优势在于,常温常压条件下是液体,作为低碳、含氧燃料,具有燃烧高效、排放清洁、可再生特点,储存运输使用经济、安全、便捷,被称为液态的“氢”,液体的“电”。

 

此外,甲醇与氢气之间存在互通性,在绿醇的制取中,可以由氢气与一氧化碳和二氧化碳的混合物,在高温高压下通过催化剂合成反应生成甲醇,如此醇氢汽车便可以实现全生命周期的脱碳。“绿色甲醇符合欧洲认可的E-Fuel新能源技术路线,更利于推动醇氢电动汽车进入国际市场。”师建华表示。

 

相关数据显示,目前国家电网70%的电力都是煤电,1吨煤发3300度电,产生2.6吨二氧化碳,可供49T纯电重卡行驶约1900km;而1吨非优质煤可制0.66吨甲醇,产生1.67吨二氧化碳,将其加氢可制1.21吨甲醇,合计产甲醇1.87吨,可供49T甲醇重卡行驶约2400km。

 

在经济性上,醇氢电动商用车购置成本与柴油车相近,低于纯电动和氢燃料电池车型,可以解决目前商用车电动化过程中面临的大部分瓶颈问题。

 

师建华介绍,相对于传统内燃机和其他新能源汽车技术,甲醇内燃机专利更多掌握在中国企业手中,从而摆脱了“卡脖子”风险。另外,醇氢电动汽车拥有自主可控的全产业链和供应链,已建成包含甲醇核心零部件、甲醇动力总成、整车生产制造、甲醇加注设备、甲醇储运的完整产业链,核心供应商体系均在中国。在甲醇能源供给方面,中国是全球最大的甲醇生产国和使用国,当前甲醇占全球产能60%,甲醇能源生产供应自主可控。数据显示,2023年我国甲醇的产能接近1.1亿吨,占全球甲醇产能的60%,是最大的甲醇生产国和使用国。

 

全球甲醇行业协会中国区首席代表赵凯表示,预计到2030年,全球可再生甲醇产能将达到2700万吨,其中中国将占据重要地位,可能达到全球的二分之一。此外,甲醇作为氢载体的潜力也不容忽视。甲醇不仅可以通过氢气转化为氢能,其理论储氢量比液氢高40%,使其在常温常压下成为理想的氢载体,适用于燃料电池及分布式氢气生产。

 

仍有难点待解

 

中国产业发展促进会生物质能产业分会常务副秘书长刘洪荣认为,绿色甲醇产业发展仍面临多项挑战。特别是在关键技术、原料合成处理、碳氢比调整和催化剂效率方面亟须突破。同时,生物质的分散性和二氧化碳捕集成本高也是限制因素。标准建设在产业发展中至关重要,目前已有多项国家、行业和地方标准,但缺乏专门针对绿色甲醇的标准。

 

“醇氢电动车型发展的痛点,目前来说主要还是加注。”刘汉如表示,目前甲醇这一块还没有行业内主管部门去牵头,“氢燃料是住建部,汽柴油归商务部,所以现在利用发挥各个地方政府的政策推动,先行先试。”

 

此外,刘汉如还表示,远程在技术层面有信心,但是需要政策的支持。“希望通过各种方式形成社会共识,让国家的新能源路线更加完善、丰富,实现多能源技术路线。”

 

事实上,过去一年多时间,醇氢电动汽车的发展进一步得到了中央和地方政策的支持。其中,2023年12月,国家发展改革委修订发布的《产业结构调整指导目录(2024年本)》,增加了“电解水制氢和二氧化碳催化合成绿色甲醇”。2024年8月,国务院发布《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》,加醇站被写入绿色交通基础设施网络。

 

今年以来,国家发展改革委、交通部、财政部陆续发文,聚焦老旧营运货车、城市公交车等报废更新,出台一系列以旧换新补贴实施细则,这些政策正加速醇氢电动汽车的广泛应用,推动商用车行业的绿色转型。截至9月初,国家部委及各省市已出台30多个支持醇氢汽车推广应用的政策文件。

 

住房和城乡建设部标准定额研究所所长陈波表示,将借助创新平台开展研究,积极推动新技术、新产品在各个应用场景的应用,包括醇在汽车产业的应用。

 

在政策的助推下,包括中国重汽、陕汽重卡、一汽解放及潍柴和玉柴在内的商用车和零部件企业,纷纷入局甲醇能源,在甲醇重卡及相关动力链领域开展探索,甲醇汽车或迎来发展拐点。