?環衛車綠色轉型:氫能源OR純電動孰優孰劣
【行業探討】
環衛車綠色轉型:氫能源OR純電動孰優孰劣
■ 趙婧君
隨著國家“碳達峰”“碳中和”戰略的深入推進,汽車行業正迎來一場能源轉型的浪潮,我國汽車行業新能源滲透率從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%,但環衛車新能源滲透率不到10%,相比之下,環衛車的新能源化還有非常大的發展空間。
環衛車屬于商用汽車大類中的專用車領域,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路線,存在氫能源和純電動兩種技術路線之爭。
環衛車作為專用車領域較大的一個細分行業,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,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航能力適當的產品,不會存在“里程焦慮”,且能比燃油車節省大量運營費用。
環衛車的綠色轉型,存在純電動和氫能源兩種技術路線,孰優孰劣?到底哪個技術才更適合?本文將從行業政策、采購成本、使用成本、便利性和環保性四個角度,對純電動與氫能源環衛車進行全面比較分析。
行業政策
國家層面的政策導向清晰明確,《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》確立了新能源汽車發展的長遠目標。純電動車的推廣,國家層面主要是《公共領域全面電動化試點》政策。氫能源車目前發布了第一批、第二批氫燃料試點城市群。而各地出臺的關于《空氣質量持續改善行動計劃》《大氣污染防治實施計劃》《節能減排工作實施方案》《大規模設備更新實施方案》等政策,均對新能源提出了相應要求。
純電動:工業和信息化部等八部門聯合發布的《關于啟動第一批公共領域車輛全面電動化先行區試點的通知》,標志著公共領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。將聚焦公務用車、城市公交車、環衛車、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域,推廣數量預計超過60萬輛。
氫能源:2021年10月,國家發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),國家根據示范群推進情況進行財政補貼,第一年度發放補貼11.4億元。而部分省份也出臺了氫能產業規劃,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節,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
氫能源環衛車:由于氫燃料電池技術仍處于發展階段,因此氫能源環衛車輛的制造成本相對較高。同時,氫氣存儲和加注設備的成本也不菲,這些因素導致了氫能源環衛車輛的價格較高。
純電動環衛車:隨著電動汽車技術的發展,電池成本也逐年在下降,相比于氫能源環衛車輛,電動車的總體采購成本更低。
以公開招投標數據均價看,氫能源的價格要高于純電動30%—40%左右。
使用成本
配套設施成本:氫能源環衛車與新能源環衛車使用的前提是加氫站建設與充電站的建設,500公斤加氫站的單個建設成本在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:氫能源環衛車的加氫價格目前受制于制氫、運氫、儲氫產業鏈未完善,價格仍然較高。純電動環衛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,氫能源環衛車與純電動環衛車接近。
便利性與環保性
便利性:主要是日常使用的加氫與充電的便捷性、續航、車輛使用的穩定性。氫能源車與純電動車在續航、車輛使用的穩定性方面比較接近,主要區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。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勢,但目前制氫、儲氫環節成熟度不高,如果加氫站因特殊原因關閉,受制加氫站過少,車輛也不能正常運行。
目前我國制氫行業,灰氫主要是化石能源制氫、鋼鐵等企業副產品制氫等。綠氫主要依靠風電、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。因此現階段,氫用于車輛的產業鏈效率,比直接充電或者加注化石能源的便利性、效率要低。
而純電動環衛車在充電基礎設施的普及度上有更好的表現,充電樁建設的便利性,分布遠好于加氫站,充電時間一般每天需要2小時左右,環衛車輛因其每天作業時間有限,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,尤其風能、太陽能發電增長潛力巨大,我國電力輸送線路發達、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。
環保性:主要是使用燃料生產過程和自身燃料消耗的環境友好性。
氫能源車實現的是零排放,制氫過程的環保性取決于制氫的能源來源。氫燃料電池車本質上也是電動車,氫能轉化成電能,通過電池驅動汽車行駛。
純電動車的環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,則電動車的環保效益會有所降低。如果是綠色能源,則環保效益也較高,近年來化石能源發電的比例逐年降低,綠色電力設施越來越多,綠電如能直接使用消納,環保性和效率最高。鋰電池回收再利用的技術越來越成熟、產業鏈日趨完善,鋰電池回收工藝已經趨于零排放,環保性非常有保障。
所以在車輛使用端,氫能源車與純電動車環保性趨同。
結論
氫能源環衛車在某些方面展現出潛力,但由于當前高昂的采購及使用成本,以及制氫、儲氫等技術鏈不夠成熟,行業的發展主要靠政策推動,短期內難以大規模普及。未來大規模普及和商用還存在較大不確定性,還需要制氫、運氫、儲氫三大環節技術重大突破、成本大幅降低、效率大幅提升。
純電動環衛車環保性不輸氫能源,憑借成熟的產業鏈、較低的成本以及更高的便利性和產業鏈效率,不僅全生命周期的總成本大幅領先氫能源車,相比傳統燃油車也有較大優勢。在具備充電條件的情況下,購置和使用純電環衛車,目前已經是經濟型和環保性最優的解決方案。因此,在可以預見的5年內,純電動車仍將占據環衛車綠色轉型的主導地位,發展潛力巨大。
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責任編輯:LIZHENG
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