现阶段,欧洲商用车制造商正在投入数十亿美元向零碳排放转型,以确保商用车能够继续推动未来的经济和社会发展,但在零碳排放车辆开发下线交付的过程中,商用车制造商依然会面临严苛的考验。同时,欧洲的商用车制造商也正受到非欧洲竞争对手的挑战。那么在这背后都存在哪些问题?又有哪些问题急需解决?

首先,我们要了解以下这些重点问题:

1、商用车是现阶段及未来经济与社会的支柱。

2、想要实现碳中和运输,就需要电动卡客车、氢动力卡客车以及碳中和燃料持续发挥作用。

3、由于缺乏成本平价以及基础设施,零碳排放的车型虽然量产交付,但商用车制造商依旧面临着严苛的考验。

4、非欧洲的商用车制造商正在逐步进入欧洲市场,若不继续让欧洲商用车制造商保持充分的竞争力,未来非欧洲的商用车制造商将很快在欧洲获得可观的市场份额。

其次,以下这些问题也急需解决:

1、将碳排放目标的修订提前至2025年,并通过法律将商用车制造商的碳排放目标与基础设施扩展和欧洲范围内的卡车碳排放收费挂钩。此外,允许使用碳中和燃料的车辆普遍计入商用车行业的碳排放目标。

2、立即且迅速地扩大卡车和公交车的充电及加氢基础设施。

3、聚焦法规,减少官僚主义,从而加快创新速度。

为何要了解并解决这些问题?

商用车是现阶段及未来经济与社会的支柱,正在为超市、药店、建筑工地、工厂和医院运输货物,同时还参与灭火救援、运送应急物资、包裹运输、接送孩子上下学通勤等环节。

我们日常所需的产品中,超过70%是由卡车运输的。在德国的客运领域,公交车是仅次于家用汽车的第二重要的交通工具,在城市公共交通中则是最重要的交通工具。

与乘用车不同,购买商用车首先是一个理性的投资决策。客户是那些经营着微利生意的企业家,他们必须通过运营卡客车来盈利。

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梅赛德斯 - 奔驰 eCitaro 燃料电池车

在欧洲,每天约有600万辆卡车(德国:80万辆)和约90万辆公交车(德国:8万辆)在运行,而且这一数量呈上升趋势。预计到2040年,德国的卡车货运量将增长34%,而且这几乎无法被铁路、船舶或航空运输所替代。

一个国家的经济实力与货运直接相关,当国内生产总值增长时,道路上行驶的卡车数量也会增加。每年近6000万吨的柴油消耗量意味着600万辆卡车也占到了欧洲碳排放量的约7%。

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梅赛德斯 - 奔驰 Actros L、eActros 600 和 GenH2 卡车

如何实现零碳排放运输?

想要实现碳中和运输,就需要电动卡客车、氢动力卡客车以及碳中和燃料持续发挥其作用。

如果将欧洲的600万辆卡车完全转换为电动驱动,每年大约需要350太瓦时的绿色能源来为它们充电。作为对比,德国2023年的总电力需求约为500太瓦时。

而电动卡车所必要的高压电网扩建工程耗时太长,成本也过高。在一个公共休息区,同时为长途卡车充电并在4分钟左右充满电需要10兆瓦的电力,而仅仅规划和建设这样一个设施就可能需要长达10年的时间。

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梅赛德斯 - 奔驰卡车向客户交付首批量产的 eActros 600

因此,仅靠应用电动卡车无法实现欧洲卡车碳减排目标(新车队相比2019年减少45%)按照其所设想的速度实现脱碳。

与此同时,全球绿色能源贸易(可与如今的天然气和石油贸易相媲美)将会兴起,尤其是在氢能方面。得益于世界上有足够的阳光和风能来生产足够的氢,氢能届时会更好地满足相关行业需求。

对于商用车而言,氢能驱动是对电驱动的理想补充技术。根据不同的运输任务,电驱动或氢能驱动(使用氢燃料电池或氢内燃机)可能是更经济的运输解决方案。此外,同时为这两种技术发展充电和加氢基础设施,要比仅为一种技术大规模扩建基础设施的速度更快,成本效益也更高。

若所需的氢是在阳光充足的地区生产的,那么其生产过程中的高效率就能弥补与电驱动相比因更高的转换损耗而导致的较低效率。因此,所谓的“从阳光到车轮”的效率是相同的。

如今,欧洲在氢气制造和氢燃料电池技术方面均处于领先地位。与电池电芯不同,从长远来看,欧洲在氢能方面有望成为全球技术领导者。因此,投资这些技术就是在投资欧洲未来的竞争力。

除了电动和氢燃料电池这些零排放驱动技术外,氢内燃机和碳中和燃料(CNF)在减少碳排放方面也能发挥作用。这尤其适用于那些难以通过电动或氢燃料电池实现电气化的应用场景,比如农业收割、建筑施工或军用车辆。从长远视角来看,这些领域仍将需要内燃机卡车。而碳中和燃料已可用于对现有车辆进行脱碳,并且普遍可计入商用车行业实现碳减排目标的范畴。

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梅赛德斯 - 奔驰 GenH2 卡车

量产交付后,为何制造商仍面临着严苛考验

即使零碳排放车辆已然量产交付,但由于这些车辆缺乏成本优势,且相关基础设施尚不完善,商用车制造商仍面临着严苛的考验。 

多年来,商用车行业已在脱碳方面投入了数十亿美元。所有制造商在这方面都已取得了显著成就。

在戴姆勒卡车公司,全球范围内已有11款电动卡客车车型实现了量产,此外还有一款配备燃料电池以增加续航里程的电动城市公交车。然而,目前绿色能源价格高昂,且配套的公共充电站和加氢站数量极少,这些都在减缓脱碳进程。而商用车制造商对这两个因素几乎没有什么影响力。

因此,对于能否实现2030年设定的特定碳减排目标,商用车制造商无法完全掌控。如果未能实现目标,他们必须支付巨额罚款:每吨二氧化碳的罚款比乘用车行业高出十多倍。

但必须明白的关键一点是:商用车业务与乘用车业务有着本质区别。因为客户在购买卡车和公交车时会精打细算。他们经营的是微利生意,所以会购买运营起来最赚钱的车辆。只要运输公司运营柴油车比运营零排放车辆赚的钱更多,大多数公司就会继续选择柴油车。

除了车辆成本外,高昂的能源价格使得零碳排放车辆和柴油车难以实现成本持平的状态。因此将碳排放成本纳入卡车通行费定价中对经济效益至关重要。德国在这方面已先行一步。为了在全欧洲推行这一举措,其他16个成员国也正在效仿实施这一政策,因为对许多公司而言,运输任务远远超出了单个国家的边界。

为了实现欧洲2030年的碳减排目标,大约需要35000个快速充电点(功率大于800千瓦)和约2000个供重型卡车和公交车使用的加氢站。这就意味着从现在起,每个月必须新建大约500个充电点。然而,整个欧洲重型商用车的充电点总数甚至还没有达到1000个,而且这些充电站的充电能力也严重不足。加氢站的建设进展甚至更慢。

但需要注意的是,建设商用车充电站与建设乘用车充电站不可相提并论。除了需要更高的充电功率外,卡车还需要更大的停车区域。公交车必须能够在为乘客设置的管理型休息站以及远离高速公路的地方(如旅游景点或游乐园)充电。

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戴姆勒卡车零排放车辆

让欧洲商用车制造商保持充分竞争力

现阶段,欧洲制造商迫切需要改变以上这些状况,进而保持自身强大的竞争力。否则,非欧洲的制造商很快就会在欧洲获得相当大的市场份额。

当欧洲制造商面临严苛处罚时,来自世界其他地区的零排放车辆却恰好进入欧洲市场。然而,鉴于当前的实际情况,欧洲制造商仍需继续销售柴油车且为使用柴油车的运输市场提供服务,以此确保经济和社会能够继续正常运转。此外,与非欧洲供应商相比,欧洲制造商还存在成本劣势,非欧洲供应商受益于更低的能源价格、高额的政府补贴以及更简单的审批程序。这一问题在电动城市公交车市场上已经非常明显。

当下急需解决的重点问题

针对以上问题,建议欧洲将碳减排目标的修订提前至2025年,同时要做出两项改变:通过法律将商用车制造商的碳减排目标与基础设施扩建以及全欧洲范围内的卡车碳收费挂钩。同时允许使用碳中和燃料(CNF)的车辆普遍计入商用车行业以实现碳减排目标的范畴,而不是为每一辆车单独设置冗长、烦琐且成本高昂的测量程序。

立即且迅速地扩大卡客车的充电及加氢基础设施。 基础设施是脱碳进程的瓶颈。 德国政府从卡车通行费中收取了约150亿欧元,理论上其中相当一部分资金必须投入到基础设施建设中,但如今几乎没有资金被用于这方面。

此外,相关部门应聚焦法规,减少官僚主义,从而加快创新速度。卡客车行业现受约 150 项欧盟法规和约 30 项指令的监管,是所有行业中受监管最为严格的行业之一。必须遵守的法规超过20000页,涵盖电池法规、危险品法规、零部件认证以及噪声法规等各个方面。这极大地阻碍了那些能为德国和欧洲带来竞争优势的创新和技术的发展。

综上所述,商用车行业的可持续发展之路虽充满挑战,但也蕴含着巨大的机遇。欧洲商用车行业若想在全球竞争中脱颖而出,实现绿色转型和长远发展,就必须迅速且坚决地采取行动。加大对基础设施的投入,为商用车制造企业营造良好环境,开创一个绿色、繁荣的商用车新时代。(本文作者:Andreas Gorbach 博士,戴姆勒卡车管委会成员兼卡车技术主管)

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