零排放货车实际应用：广东省市场概览及政策建议

零排放货车实际应用案例：广东省市场概览及政策建议 作者：牛天林、马云霄、张翌晨关键词：重型车脱碳、零排放货车、激励政策、车辆拥有总成本、广东 概况 在过去几年中，广东省在减 缓气候变化和改善空气质量方面取得了显著成果，2015年到2020年间，广东的碳排放量减少了22.35%，同时2022年的年均细颗粒物（PM2.5）浓度下降至20μg/m3的水平1。此后，广东省更进一步加强努力，省政府于2022年7月25日发布了《中共广东省委广东省人民政府关于完整准确全面贯彻新发展理念推进碳达峰碳中和工作的实施意见》，其中纳入了2030年前实现碳达峰、2060年顺利实现碳中和的目标2。在此基础上，广东省生态环境厅提出了《广东省环境空气质量持续改善行动计划（2021-2025年）》，对PM2.5、氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）等污染物提出了控制目标3。 近年来，广东省一直是中国新能源汽车的领军市场之一，尤其是在发展零排放汽车方面成绩斐然4。广东还将推进交通领域电动化作为支持“十四五”脱碳和空气 www.theicct.orgcommunications@theicct.orgtwitter@theicct 国际清洁交通委员会 本 报 告 是“ 国 家自主 贡 献 亚 洲 交 通 减 排 倡议（N D C -T I A）”项目系 列 成 果 之一。NDC-TIA项目属于国际气候倡议（IKI）项目的一部分，IKI项目由德国联邦环境部和联邦外事办公室发启，现由德国联邦经济事务与气候行动部负责牵头开展工作。更多项目详情：https://www.ndctransportinitiativeforasia.org/。 质量改善双重目标的重点任务之一5，已经设定了2025年新能源汽车销量达到20%、建成4500家充电站和25万个充电桩的发展目标。 推 动重 型 货 车电 动 化 对于实现 脱 碳目标 至 关 重 要。国际 清 洁 交 通 委 员会（ICCT）的相关研究表明，到2035年，零排放货车在中国新车销售中所占的份额将达到40%，由此可实现道路车辆碳排放总量减少25%6。另一项相关研究则表明，广东省重型货车仅占道路车辆保有量的2.5%，但其碳排放却高达道路车辆碳排放总量的30%7。 目前，国家层面和广东省都已制定了明确的公交车电动化发展目标，电动公交车销量也在迅速增长。而反观零排放货车，其2021年在中国的销量仅为零排放公交车销量的三分之一。这主要是因为城市公交车通常在可预测的路线上行驶，日行驶里程不到200公里，目前的电动客车技术可以完全支持运行需求。相比之下，货车通常负载较重且行驶里程较长，目前的电池技术尚无法完全支持其运行需求8。 为了了解广东省推广零排放货车的机遇与挑战，本次研究首先回顾了广东本地实施的各项激励政策，并从不同的技术角度分析了全省和各城市的销售情况及市场渗透率。随后，本文从成本角度入手，分析了自卸车的5年车辆拥有总成本（TCO），这些自卸货车主要用于运输建筑材料和建筑废弃物（泥头车），这是新能源自卸车在广东省的主要应用场景。最后，本次研究以广州和佛山作为重点城市，提出了一套激励政策方案，以加快实现零排放货车与传统货车之间的TCO平价，促进零排放货车市场的发展。 零排放货车市场发展及激励政策 广东全省的销量情况和激励政策 近年来，广东省一直是中国最大的零排放货车市场。如图1所示，2019年至2022年，广东省共销售纯电动货车26293辆，燃料电池货车1498辆。这些零排放货车合计占该省当年货车新车销售的7%9。 表1总结了广东省促进零排放货车市场发展的各项政策措施。作为氢能产业重点发展省份和氢能示范城市群，广东省为“十四五”期间销售的燃料电池货车提供最高25万元人民币的购置补贴，该补贴计划限补推广销售的前1万辆燃料电池货车，车辆必须获得国家综合评定奖励积分，且至少有五个关键零部件在氢能示范城市群内生产制造10。 城市层面的销量和激励政策 图2展示了2019至2022年广东省各城市的零排放货车销量。其中，深圳市的销量遥遥领先，在过去4年中，深圳零排放货车的销量占广东省总销量的76%，广州、东莞和佛山三个城市列居深圳之后，同期的市场销量占比分别为15%、3%和3%。2022年，广东省共有21个城市有零排放货车销售记录，而在2019年，仅有4个城市有零排放货车销售。 我们通过与广东省环境科学研究院开展合作调研，了解到了深圳、广州和佛山三个重点城市在地方层面实施的零排放货车推广政策（表2）11。这些激励政策与销售量具有较高的关联性，2020年以前，深圳为纯电动自卸货车提供的购置补贴高达80万元人民币（约合11.5万美元），但这项补贴在2020年终止，零排放货车的销量也随之显著下滑。2021年，另一项激励措施的出台也带来了销量的上涨，但随后在2022年没有激励措施的情况下，销售量又再次降低。广州市和佛山市在2022年推出了实质性的财政激励，最高可补贴零排放货车零售价格的60%，因此2022年广州和佛山的零排放货车销量显著增长。 2022年，佛山市为每辆燃料电池汽车提供最高7万元人民币的补贴。如表3所示，2023年至2025年期间佛山市又根据车重、企业收入和佛山市绿色运营激励系数（该系数在2021-2025年间从1逐步降至0.7）进一步出台了更详细的补贴方案12。 按货车类型划分的零排放货车销量和市场渗透率 图3按城市和车辆类型显示了2021年广东省新销售纯电动货车的分市场分布情况。在下文中，我们将重点关注在销量方面最具有代表性的三类货车，即物流货车、自卸货车和半挂牵引车，除上述三类货车外，其他货车将被集中归类为“其他货车”13。单纯从销量来看，物流货车的销量占比高达近58%，自卸货车和半挂牵引车加起来的销量占比为14%。 如图4所示，传统柴油车依然在货车市场中占据着主导地位，特别是半挂牵引车市场。从城市层面分析来看，只有深圳市的零排放货车取得了实质性的市场占有率，广州和其他城市的零排放货车市场占比都非常低。 其他零排放货车相关激励措施 除了财税补贴和道路通行特权外，广东省各城市还实施了其他一些促进零排放货车发展的补充性措施，这其中也包括对充电基础设施的激励。如表4和表5所示，广东省政府和部分城市政府可为每家充电站和加氢站提供最高500万元人民币的补贴，并且所有市级补贴均是叠加在省级补贴之上。 零排放货车在广东省应用的技术可行性 在这一节中，我们将以广东省目前应用的零排放货车车型为研究目标，了解其是否能够满足当地的货运需求及其是否具备替代传统柴油货车的能力。表6、表7和表8列出了2021年广东省最畅销的柴油、电动和燃料电池物流货车、自卸货车和半挂牵引车的主要技术规格14。从车辆参数来看，与同级（即车辆总质量或车辆总组合重量相似）的柴油货车相比，零排放货车和燃料电池货车的有效负载能力较低，特别是对于自卸货车和半挂牵引车而言，这个问题更为突出。 发动机功率 在本研究中，我们将货车划分为四个质量段（图5）。其中，所有柴油物流货车的车辆总质量均在3.5至4.5吨之间；约三分之二的柴油自卸货车的车辆总质量大于30吨，其余三分之一则分布在其他三个质量段上；大多数柴油半挂牵引车的车辆总质量大于30吨。零排放货车方面，所有零排放物流货车的车辆总质量均在3.5至4.5吨之间，且其功率也与同级柴油车型相似；市场上销售的大多数电动和燃料电池自卸货车的车辆总质量都大于30吨，其功率高于同级柴油车型，但在3.5吨至4.5吨或12吨至30吨的细分市场中，并没有零排放自卸货车销售；所有零排放半挂牵引车均属于30吨以上的细分市场，且大多数半挂牵引车的功率水平与同级柴油车型相仿。此外，从图中还可以看出，零排放自卸货车和半挂牵引车的销量要低于零排放物流货车。 续航里程 电动货车的续航里程是反映其性能的关键要素。图6展示了2021年所有电动货车车型的新车续航里程，图中的每个圆圈代表一款车型。可以看出，电动物流货车的续航里程均在300到400公里之间，如果基于广州市物流货车日均200至300公里的行驶里程15，电动物流货车的续航能力足以满足配送需求。电动自卸货车的续航里程在250公里到350公里之间，根据我们在当地开展的调研，深圳市自卸货车的日 均行驶里程为200公里，广州市和佛山市自卸货车的日均行驶里程分别为250公里和300公里，电动自卸货车的续航里程基本可以满足使用需求。半挂牵引车方面，目前销售的电动半挂牵引车的平均续航里程仅为250公里，续航水平仅适用于短途货运，并不适用于长途货运，因为长途货运每天的行驶里程通常会超过500公里。 从油井到车轮环节的二氧化碳(CO2)排放 为了将各类零排放货车与柴油货车的能耗进行比较，我们对三类货车的从油井到车轮环节二氧化碳排放强度进行了评估（单位：克/公里），三类货车分别为：车辆总质量在3.5至4.5吨之间的物流货车、车辆总质量大于30吨的自卸货车和车辆总质量大于30吨的半挂牵引车。其中，柴油货车的从油井到油箱环节二氧化碳排放强度是根据其认证能耗来估算的，柴油货车和电动货车的从油箱到车轮环节二氧化碳排放量则是根据其认证能耗和电动货车所使用电力的电网构成情况，采用ICCT的路线图模型来估算的16。根据《广东省生态文明建设“十四五”规划》，广东目前的电网由75.69%的煤电、19.69%的核电、1.98%的水电、1.87%的风电以及0.77%的光伏发电组成。 图7显示了2021年新生产货车的从油井到车轮环节二氧化碳排放强度分布。其中，76%以上的电动物流货车、90%的电动自卸货车以及45%的电动半挂牵引车的 从油井到车轮环节二氧化碳排放低于同级柴油车。从车队平均角度来看，2021年电动物流货车、电动自卸货车和电动半挂牵引车的车队平均二氧化碳排放（从油井到车轮环节）分别比柴油车队低35%、54%和28%，换句话说，如果广东在2021年用电动货车完全取代柴油货车，则物流货车、自卸货车和半挂牵引车的车队二氧化碳排放（从油井到车轮环节）将可分别减少35%、54%和28%。这充分说明广东省可以通过推动货车电动化实现巨大的减排收益。假设按照“十四五”规划的设定，未来电网构成可以变得更加清洁，车辆能效也进一步提升，发展电动货车将可进一步减少广东省货车从油井到车轮环节的二氧化碳排放。 泥头车在广州市和佛山市的车辆拥有总成本（TCO） 本次研究分析表明，自卸货车领域推广电动化的契机目前已较为成熟，从地方调研结果来看，广东省的零排放自卸货车主要用于建筑材料和建筑垃圾运输，俗称“泥头车”。ICCT此前的相关研究表明，深圳市已经在泥头车电动化方面取得了较为实质的进展17。在本次研究中，我们以广州和佛山两个零排放货车发展较为领先的城市作为研究对象，对泥头车的车辆拥有总成本（TCO）进行了分析。我们选择了三款 销量最高的车型（详见表7），其中2021年在广州和佛山销售了100辆比亚迪电动自卸车和200辆开沃燃料电池自卸车，均主要用于建筑行业。 为了使TCO计算结果更加精准，我们进一步定义了在广州和佛山本地的泥头车典型应用情景，在本地情景下，泥头车应用于建筑材料和建筑垃圾运输，日均行驶里程为300公里，平均有效负载为70%。 方法论 本此研究采用了ICCT的零排放交通能源和成本分析（AZTEC）模型，图8展示了该模型的整体方法论18。该模型可以在设定好的应用情景下（包括具体的日行驶里程、平均负载、能耗和行驶工况循环）计算出单车的投资成本和运营成本。除了上述情景设定参数外，还需要向模型中输入车辆技术规格、车辆能效以及其他一些必要的相关成本数据。最终，将投资成本和逐年的运营成本相加，就能够估算出车辆在特定年份周期内的TCO。此次分析的基准年为2021年，关键数据、假设条件和分析结果将在接下来的章节中进一步予以阐释。 投资成本支出 零售价格 2021年，广州和佛山的典型泥头车零售价格分别为：东风柴油泥头车40万元人民币（约合5.8万美元）、比亚迪纯电动泥头车1