2024新能源货车在城市和区域运输场景中的技术与经济可行性分析：以中国广东省为例

以中国广东省为例 与经济可行性分析： 新区能域源运货输车场在景城中市的和技术 TECHNO-ECONOMICFEASIBILITYANALYSISOFZERO-EMISSIONTRUCKSINURBANAND REGIONALDELIVERYUSECASES:ACASESTUDYOFGUANGDONGPROVINCE,CHINA 陈轲薛露露 新能源货车在城市和区域运输场景中的技术与经济可行性分析：以中国广东省为例1 WRI.ORG.CN 致谢 本研究是国家自主贡献亚洲交通倡议项目（NDCTransportInitiativeforAsia，NDC-TIA）的产出。该项目支持中国、印度、越南以及全球各国全面开展交通减排战略研究，提升交通低碳发展的雄心。国家自主贡献亚洲交通倡议项目是国际气候倡议（IKI）的一部分。德国联邦经济和气候保护部（BMWK）根据德国联邦议院决议，为国际气候倡议提供支持。该项目中国部分实施方包括德国国际合作机构（GIZ）、国际清洁交通委员会（ICCT）和世界资源研究所（WRI），项目也得到德国交通转型智库（AGORA）在德国的支持。欲了解更多项目信息，请访问项目网站https://www.ndctransportinitiativeforasia.org/。 作者感谢有关机构和专家为本研究提供的支持和意见，感谢深圳市协力新能源与智能网联汽车创新中心、佛山环境与能源研究院对本研究调研的大力支持。 另外，作者也感谢为本报告的撰写提供了宝贵专业建议的专家和同事（排名不分先后）： 任焕焕中国汽车技术研究中心有限公司 郝春晓中国环境科学研究院机动车排污监控中心 谢海明深圳市协力新能源与智能网联汽车创新中心 林镇宏华南理工大学 MatteoCraglia国际运输论坛 OwenMacDonnellCALSTART ElizabethConnelly国际能源署 张秀丽EnergyInnovation 赵曦世界银行 StephanieLy世界资源研究所 PawanMulukutla世界资源研究所 SharvariPatki世界资源研究所 CristinaAlbuquerque世界资源研究所 周伟琪世界资源研究所 张黛阳世界资源研究所 上述专家的审阅并不代表完全认同本报告内容，对于本报告中的任何错误疏漏，皆由作者承担相关责任。 感谢世界资源研究所方莉博士、刘哲博士、苗红、AdrianaKocornik-Mina、AnneMaassen对报告提供的中肯意见和专业指导。 支持机构： 究报告.https://doi.org/10.46830/wrirpt.24.00006 引陈用轲建,薛议露：露.2024.新能源货车在城市运输和区域运输场景中的技术与经济可行性分析：以中国广东省为例.世界资源研究所研 校对｜谢亮hippie@163.com设计与排版｜张烨harryzy5204@gmail.com 目录 V执行摘要 XVIIExecutiveSummary 1引言 5研究方法 6运输场景的定义 9新能源货车关键零部件参数设置方法 14新能源货车购置成本的计算方法 16新能源货车TCO的计算方法 21研究结果 212022年各场景结果 26MY2022—MY2030各场景结果 30本文结论的适用性 59结论与建议 63附录A.广车东优省先部路分权城政市策新能源货 64附录B.本研究开展的调研说明 65缩略词 66注释 67参考文献 75关于作者 图目录 图1运输企业新能源货车购置决策变量与影响决策变量的四项措施之间的关系5 图2本文与现有文献对MY2030纯电动货车与氢燃料电池货车能量消耗量的预测10 图3本文针对新能源货车关键零部件质量与成本的假设及数据来源15 图42022年4.5吨轻型普通货车的TCO：深圳市和佛山市城市运输场景24 图52022年31吨氢燃料电池自卸汽车的TCO：深圳市、佛山市和北京市大兴区城市运输场景25 图62022年42吨半挂牵引车的TCO：深圳市与中国其他城市港口内运输场景25 图7纯电动半挂牵引车BET200在集疏港运输场景的不同运营与充电方案26 图8MY2025和MY2030纯电动货车的电池容量27 图9MY2025和MY2030纯电动货车相较燃油货车的载质量损失29 图10MY2025和MY2030氢燃料电池货车的车载储氢系统容量30 图11MY2025和MY2030氢燃料电池货车与燃油货车载质量损失32 图12MY2022—MY2030不同运输场景新能源货车的直接制造成本33 图13部分场景下MY2025新能源货车与燃油货车的购置成本差异35 图14部分场景下MY2030新能源货车与燃油货车购置成本差异35 图15无政策激励时，不同运输场景新能源货车实现与燃油货车TCO平价的年份37 图16MY2025和MY2030部分场景下纯电动货车与氢燃料电池货车的TCO构成38 图17MY2025新能源货车与燃油货车TCO差价与能效比的敏感性分析：以42吨半挂牵引车为例41 图18部分运输场景纯电动货车与燃油货车实现TCO平价年份与能源价格敏感性分析42 图19部分运输场景氢燃料电池货车（纯氢模式）与燃油货车实现TCO平价年份与能源价格敏感性分析44 图20MY2025纯电动货车与燃油货车各成本要素的差价46 图21部分运输场景中技术进步对MY2022—MY2030新能源货车TCO下降的贡献47 图22八项政策下新能源货车实现与燃油货车TCO平价的年份53 图23深圳市和唐山市集疏港运输场景中新能源半挂牵引车与柴油半挂牵引车实现TCO平价年份的对比57 IIWRI.org.cn 表目录 表1中国新能源货车推广的国家政策及地方（深圳市和佛山市）政策3 表22022年货车车型分类及各车型在深圳市和佛山市货车保有量中的占比6 表3本文中深圳市、佛山市的典型行驶工况说明7 表42019年中国及主要地区不同货类的货运量占比8 表5本文覆盖的典型运输场景及说明8 表6本文中不同运输场景纯电动货车与氢燃料电池货车的能效比11 表7本文针对新能源货车关键零部件质量与成本的假设及数据来源12 表8本文及现有文献中涉及的新能源货车TCO成本要素16 表9本文中燃油货车、纯电动货车与氢燃料电池货车的维保成本、保险成本及相关税费说明18 表10广东省燃油货车、纯电动货车和氢燃料电池货车的高速收费19 表112022年新能源货车的技术参数22 表122022年政策激励下新能源货车与燃油货车的TCO差价23 表13为弥合新能源货车与燃油货车TCO差价，政府与行业可考虑采取的措施50 附表A-1广东省部分城市新能源货车优先路权政策63 附表B-1本研究开展的调研说明64 新能源货车在城市和区域运输场景中的技术与经济可行性分析：以中国广东省为例 III 执行摘要 亮点 ▪为加速新能源货车的推广，特别是在小微运输企业的推广应用，本文以广东省典型城市（深圳市与佛山市）为例，分析2022―2030年新能源货车在城市运输与区域运输场 景中的技术与经济可行性。 ▪研究结果显示，如果无政策激励，本文分析的集疏港运输、港口内运输与城市运输场 景中，纯电动半挂牵引车有望在车型年份（1ModelYear，以下简称MY）2025之前，与燃油 货车实现总拥有成本（Totalcostofownership，以下简称TCO）的平价，成为近期最具电动化潜力的场景与车型。在区域运输场景中，新能源货车与燃油货车实现TCO平价时间更晚。但上述结论受能源价格、电池包价格等影响较大。 ▪相较无政策激励的情况，在本文假设的政策组合下，多数场景中，纯电动货车与燃油货车实现TCO平价的时间有望提前到MY2025之前，早于氢燃料电池货车。 ▪除政策激励以外，在集疏港运输等场景下，运输企业还可通过选择小电池容量的纯电动半挂牵引车，提高车辆年运营里程，加速实现纯电动货车与燃油货车的TCO 平价。为支持小容量电池，相关企业应部署足够数量的快充基础设施，保障充足的停车位与电网容量，运营企业也需对运营做出优化（包括提高车辆年运营里程）。 ▪尽管在多数场景中，新能源货车有望在MY2030之前与燃油货车实现TCO平价，但新能源货车的购置成本在MY2022―MY2030期间仍高于燃油货车。因而，有必要考虑推广新 能源货车租赁、车电分离等商业模式，降低新能源货车初期购买时的一次性费用。 新能源货车在城市和区域运输场景中的技术与经济可行性分析：以中国广东省为例V 研究问题 新能源货车推广对降低交通领域碳排放与空气污染物排放都发挥着重要的作用（XueandLiu2022）。与公交车和私家车不同，中国的货运行业主要依赖于小微运输企业（TUC2022a），所以，未来新能源货车的推广应关注需求侧对成本更敏感、对新能源货车技术了解有限的小微运输企业。 运输企业在决定是否购买新能源货车时，通常考虑三个维度：一是新能源货车在运营中能否克服续航里程不足或载质量损失等问题；二是新能源货车的购置成本（即车辆市场售价）与初期购买时的一次性费用支出（包括购置成本、税费与融资成本等）是否可负担；三是新能源货车是否能够实现与同类型燃油货车的TCO平价（Toletal.2022）。 因此，本文从上述影响运输企业购置新能源货车决策的变量出发，试图回答以下问题：一是目前城市运输与区域运输场景下，新能源货车在技术与成本上面临哪些挑战？二是近期应重点在哪些运输场景推广新能源货车？这些运输场景适宜采取哪种新能源技术路线？三是政府与企业应采取哪些措施——包括政策激励、技术进步、商业模式推广与运营优化，才能解决新能源货车的技术与成本挑战？ 研究方法 为回答这些问题，本研究以中国新能源货车推广先进地区――广东省深圳市与佛山市——为研究对象，定量分析了2022—2030年新能源货车（本文仅考虑纯电动货车与氢燃料电池货车2）在城市运输与区域运输场景中的技术与经济可行性。 ▪ 考虑新能源货车在不同运输场景中的技术与成本差异性，本文根据货车车型、行驶工况、货物类型，将两个城市的城市运输与区域运输场景细分成14个场景，包括： ▪ 货车车型：微面中面、4.5吨轻型普通货车、18吨载货汽车、31吨自卸汽车和42吨半挂牵引车。 行驶工况：城市运输（urbandelivery，以下或简称UD） 、港口内运输（portoperation，以下或简称PO）、集疏港运输（drayagedutycycle，以下或简称DDC）、区域运输 （regionaldelivery，以下或简称RD，不含集疏港运输）。 ▪货物类型：轻抛货、重货。 本文对新能源货车在不同场景下技术和经济可行性的分析，主要围绕小微运输企业在新能源货车购置决策中所考虑的三个变量展开（Hunteretal.2021;Toletal.2022）： VI WRI.org.cn ▪ ▪ 新能源货车的技术与运营可行性：本文分别分析现状新能源货车技术可行性，以及未来如何通过设置新能源货车关键零部件的参数（如电池包额定容量、电机峰值功率等），满足MY2022—MY2030期间不同运输场景差异化的运营要求。 ▪ 新能源货车购置成本：本文基于关键零部件（如电池包、电驱动系统、燃料电池系统和储氢瓶等）的现状与未来预测成本，“自下而上”地计算新能源货车MY2022—MY2030的购置成本。其中，新能源货车关键零部件成本预测主要基于各零部件的学习曲线（Yelle1979）（即随着各零部件累计产量的增长，其单位生产成本相应下降）。基于文献与行业预测，本文进一步验证并调整关键零部件与车辆购置成本的预测结果。 新能源货车与燃油货车的TCO差异：本文所指的TCO包括车辆的购置成本、运营成本、维保成本、关键零部件（如电池包）更换成本，以及新能源货车因载质量损失产生的机会成本。由于数据可得性限制，本文未考虑因补能时长产生的额外成本以及车辆残值。基于不同场景新能源货车与燃油货车实现TCO平价的年份预测，本文识别了近期具备新能源货车推广潜力的场景，