淺談“雙碳”目標下我國商用車的電動化（一）

為了提升空氣質量和居民健康水平，減少化石能源消耗，全球汽車產業紛紛向電動化和零排放轉型。商用車是重要的溫室氣體及氮氧化物等空氣污染物的排放源，但由于商用車品種繁多，其電動化轉型的迫切性與所面臨的巨大挑戰并存。目前除美國加州出臺《先進清潔卡車法規（Advanced Clean Trucks Regulation）》對零排放卡車的銷量提出具體比例目標外，其他國家和地區尚未對商用車電動化提出明確的進程和路線圖。2020年9月我國首次提出了“二氧化碳排放力爭于2030年達到峰值，爭取在2060年前實現碳中和”的宏偉目標（以下簡稱“雙碳”目標）。

在零排放轉型方面，乘用車有清晰和明確的轉型方向，那就是以電動化為基本路線。而在商用車領域，受經濟成本、多場景車型及長途高負荷運行特征等因素的綜合影響，零排放轉型面臨多種技術路徑選擇及不確定性，實現這一目標將有很大難度。截至目前，全面電動化路徑（包括純電動、插電式混合動力、增程式及氫燃料電池等技術）是討論和研究最多的技術方向，且具備一定的政策傾斜與支持。從現狀來看，我國對商用車電動化之外的其他低碳路線（如甲醇汽車、可再生天然氣、生物柴油及其他生物液體燃料等技術路線）發展的推動力不足。

1 國外商用車電動化發展簡況

不斷推進的全球一體化和城鎮化加速了交通運輸業的發展，2000年以來，全球交通運輸業溫室氣體排放的年均增長率已經達到1.9%，道路交通（包括轎車、卡車、客車及兩輪和三輪車）則貢獻了近3/4的交通運輸業二氧化碳排放量。目前全球主要汽車市場為應對全球氣候變化，減少碳排放，早日促進碳達峰，都在積極推動交通運輸領域的電動化進程。IEA（International Energy Agency，國際能源署）數據顯示，交通行業電動化發展更多使用生物燃油及能效提升，致使2019年全球交通行業二氧化碳排放同比增長降低至0.5%。

商用車整體保有量規模雖然遠低于乘用車，但商用車平均能耗高、行駛里程長，對道路交通碳排放的貢獻不容小覷。更關鍵的是，商用車是氮氧化物和顆粒物等的重要排放源，因此推動商用車能源清潔化和電動化顯得尤為重要。但與乘用車相比，商用車電動化技術仍處于初級階段，現階段也不具備成本優勢，推動商用車電動化面臨著諸多困難，哪怕就是在美國、歐洲、日本等汽車產業發達地區，商用車電動化也僅僅是處于起步階段。

（1）美國加州。縱觀全球，美國加州在推動汽車燃料經濟性和零排放汽車發展方面，一直處于先鋒地位。1990年開始，加州空氣資源委員會（CARB）引入“零排放汽車”（ZEV）項目，對乘用車企實行ZEV達標管理。自2010年至今，加州地區注冊的零排放汽車和插電式混合動力汽車總量便超過55萬臺。加州面臨極具挑戰性的污染減排要求，以保護公眾健康，并實現州氣候變化保護目標（包括聯邦以健康為依據的環境空氣質量標準、2030年前溫室氣體排放削減40%、2050年前溫室氣體排放削減80%和2030年前石油消耗量削減50%）。為了實現該目標，必須在各領域（包括與社會組織、私人企業和公眾密切相關的固定源、工業源、社會源和移動源）進行實質性改變。移動源及其化石燃料是臭氧形成、溫室氣體排放、細顆粒物（PM2.5）、有毒柴油顆粒物的最大貢獻者，它們在加州貢獻了約80%煙霧前體物（氮氧化物）排放量、50%溫室氣體排放量和95%有毒柴油顆粒物排放量。為了進一步改進空氣質量，加快ZEV在中重型卡車領域的應用，CARB于2019年10月發布了《先進清潔卡車法規》首個征求意見稿，要求在加州銷售的中型和重型（Class 2b-8）卡車從2024年起須至少滿足一定比例的ZEV要求。征求意見稿發布后收到了大量反饋，經修訂后，2020年6月CARB正式發布了《先進清潔卡車法規》，這是全球迄今為止首個針對卡車零排放的強制性法規?！断冗M清潔卡車法規》是加快實施大規模零排放行動計劃的組成部分，適用對象為Class 2b至Class 8的中型和重型車輛?！断冗M清潔卡車法規》主要有兩項內容。一是零排放卡車的銷售要求（表1）。自2024年至2035年，認證為Class 2b-8類別或內燃機整車的制造商應逐年提升零排放卡車的銷售占比。到2035年，Class 2b-3類別（額定車輛總重GVWR為8 501 lb~14 000 lb，1 lb= 0.453 592 4 kg）中零排放卡車銷售占比達55%，Class 4-8類別（GVWR在14 000 lb以上）零排放卡車銷售占比達75%單體卡車（straight truck）和40%牽引卡車（truck tractor）。二是公司和車隊的報告義務。零售商、制造商、經銷商等大型企業應報告客、貨短駁服務信息。50輛卡車以上的用車大戶應報告實際運營情況。報告的信息將為CARB政策制定提供支撐。據測算，在《先進清潔卡車法規》的影響下，到2030年加州零排放卡車數量將達到10萬輛，至2035年這一數字將上升至30萬輛。為了進一步降低化石能源消耗和減緩氣候變化，同年9月加州州長發布行政命令，要求至2035年在加州銷售的所有轎車及乘用卡車（即輕型車）全部為零排放汽車。CARB目前也在積極制定基于車隊層面的零排放卡車目標，希望到2045年在加州的中型和重型卡車車隊全部轉型為零排放汽車，這相當于從消費端明確了零排放卡車的發展目標。

表1 《先進清潔卡車法規》中各級別車型ZEV銷售比例要求

（2）歐盟。2018年5月17日，歐盟委員會提出建議，自歐盟有史以來設置第一個重型車輛（heavy-duty vehicles）二氧化碳（CO2）排放標準法規。2019年2月19日，代表28個歐盟成員國的歐洲議會和理事會，首次達成了關于嚴格限制重型車輛CO2標準法規設置的臨時協議。法規明確了對新卡車平均CO2排放量的要求：2025年，比2019年低15%；在2030年，至少比2019年低30%。其中，2025年目標是強制性的，被認為可以通過采用已有技術路徑實現，2030年目標則會在2022年重新評估。該標準將首先在占重型車輛CO2排放量65%~70%的重卡上實施，到2022年，將通過評估確定是否將該標準覆蓋范圍擴展至其他車輛類型，如小型卡車、公共汽車、長途汽車和牽引車等。該標準同時涵蓋了以技術中立的方式對零排放和低排放車輛（Zeroand low-emission vehicles，ZLEV）的激勵機制，以鼓勵ZLEV發展，這將有助于實現歐盟在《巴黎協定（The Paris Agreement）》中的承諾，降低運輸運營商（主要是中小企業）和消費者的燃料消耗成本，幫助維持歐盟制造商和供應商的技術領先地位。

根據歐盟報告的預測，實施新的卡車CO2排放標準后，會產生幾方面利好的作用。一是加速零排放和低排放車輛的使用。作為當今最重要的運輸工具之一，大約98%的卡車依賴柴油作為動力來源。歐洲道路上幾乎沒有大型零排放卡車，城市零排放公交車也很少。而與此同時，幾乎所有汽車制造商都宣布了零排放車輛的計劃。歐盟委員會建議通過一個在電池方面的“行動計劃”激勵制度來支持技術創新。二是加強市場監督并確保合規。根據強制性燃油消耗標準，統計、收集、發布和監督制造商報告的實際燃油消耗數據；引入在用車型一致性測試，并要求報告偏差和引入校正機制；在不遵守CO2減排目標的情況下對制造商進行經濟處罰。三是有助于實現歐盟的氣候目標。新的卡車CO2排放標準的立法化，將有助于實現歐盟在能源戰略聯盟和2030年氣候與能源框架下的目標。四是監測并報告從卡車上排放的CO2。一直到今年，卡車制造商監測并每年向歐盟委員會報告CO2在歐盟市場銷售的每個新車型的排放和燃油消耗。該信息將使用新的車輛能耗計算工具（VECTO），根據認證規則，制造商將必須確定CO2排放量和在載重7.5 t以上貨車的燃料消耗。排放標準將在未來進行修訂，以涵蓋小型卡車、公共汽車和客車。目前，歐洲多家商用車制造商針對實施新的排放標準制定了應對預案，包括沃爾沃、奔馳在內的知名企業計劃發展電動卡車等零排放商用車，以減少CO2排放。

歐洲汽車制造商協會（ACEA）數據顯示（圖1），2018年~2020 年歐盟新注冊商用車中，柴油車仍占據絕對主導地位，混合動力、電動及替代燃料新車占比穩步提升，其中公共汽車電動化比例最高，2020年達到6%，貨車和卡車電動化率僅為0.4%和2%?，F階段，商用車電動化技術仍處于初級階段，暫時也不具備成本優勢，歐盟對中長期的商用車電動化比例尚未提出明確要求。歐洲國家中，挪威要求到2025年，輕型廂式貨車的新車銷售全部為電動汽車，到2030年電動長途客車和卡車在新車銷售中的比例分別達到75%和50%，其他部分國家暫時只對輕型商用車提出了電動化目標。

圖1 2018年~2020年歐盟新注冊商用車能源類型分布

（3）日本。日本作為汽車強國，在汽車節能發展和技術創新方面一直走在世界前列。根據日本《新一代汽車戰略2010》和《日本汽車戰略2014》，日本有關汽車市場的政策目標是到2030年實現新一代汽車市場占比達到50%~70%，其中，HEV（Hybrid Electric Vehicle，混合電動汽車）占比30%~40%，EV（Electric Vehicle，電動汽車）和PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，插電式混合動力汽車）占比20%~30%，清潔柴油車占比5%~10%，燃料電池汽車占比3%。日本政府尤其重視氫能源發展，在2013年推出的《日本再復興戰略》中首次將發展氫能源提升為國策，次年對該戰略進行修訂并提出努力建設“氫能源社會”。在《氫能/燃料電池戰略發展路線圖》和“氫能基本戰略”中，制定了2025年和2030年燃料電池汽車的數量目標，分別為20萬輛和80萬輛，并提出在2030年左右實現氫氣同汽油、液化石油氣同等成本的目標。2020年12月底，日本經濟產業省發布了《綠色增長戰略》，確定了日本到2050年實現碳中和目標，構建“零碳社會”，提出“將在15年內禁售汽油車”。根據該計劃，到2035年電動汽車（包含混合動力汽車、燃料電池汽車）將替代汽油車，以加快實現本世紀中葉凈零排放的目標。不過，日本仍未對外公開針對商用車領域的電動化發展目標。

（4）韓國。韓國致力于成為全球第一的綠色汽車供應商，并將為此提供政策支持和60萬億韓元的財政支持。韓國總統文在寅在2019年的一次演說中提到，“到2030年韓國將使新車市場中電動車型和氫能驅動車型的比例提高至33%，并在全球綠色汽車市場中至少保持10%的份額”，為此，韓國計劃到2025年建成15 000座充電站，到2030年建成660座加氫站。此前據韓國媒體報道，韓國政府希望到2030年實現客車和卡車的零排放化，韓國最大的汽車企業——現代集團也正在加快商用車電動化平臺發展。據韓聯社報道，2020年韓國新車銷售市場中環保車型（含傳統混合動力、插電式混合動力、純電動及燃料電池汽車）銷量達到22.5萬輛，其中傳統混合動力車型占比超過3/4，廣義的電動汽車在當年新車市場上的比例僅為2.7%。目前韓國共有24萬輛綠色低排放汽車，相關部門提出到2025年將這一數字提升到133萬輛，從而使每五輛在用車中就有一輛是低碳汽車。為此，韓國政府延長了對電動車和氫燃料電池車在內的綠色低排放車型的補貼。其中，對電動乘用車型的補貼將延長至2024年，對電動商用客車和卡車的補貼延長至2025年，從2021年起氫燃料卡車購買者將獲得政府補助，2022年起商用氫燃料電池汽車將獲得加氫補貼，到2025年所有氫燃料車型都將獲得相應補貼。

2 我國商用車市場發展

2.1 商用車產銷規模

商用車是重要的社會生產資料，整體市場發展與宏觀經濟水平、國家和行業政策、企業布局、社會投資等因素密不可分。2008年以來，商用車銷量經歷了3個周期（圖2）。2008年~2012年我國經濟由高速增長緩慢回落，2010年GDP增速再次超過10%，也促使商用車銷量一掃頹勢達到430萬輛的高點。此后，商用車銷量分別在2013年和2018年達到一個小高峰。2020年情況盡管特殊，雖全球疫情壓力極大，但在國三汽車淘汰、治超加嚴及基建投資等國內因素的綜合影響下，商用車銷量首超500萬輛，創歷史新高。

圖2 商用車歷年銷量

商用車市場發展受公路客、貨運量影響較大。隨著高鐵、飛機等交通出行方式的進一步普及和私家車數量的不斷增加，公路客運量近年來持續下降。城市客車的電動化置換也已進入平穩期，截至2019年底，北京、山西、湖南、上海等7個省市新增及置換的新能源公交車比重占比達100%。短期內，客車市場缺少增長點，預計仍將是持續小幅下降的趨勢，直至市場趨穩。貨車是商用車市場增長的主要拉動力，商用車市場仍有一定的增長空間，但同時因受多重因素影響，也可能會呈現出一定的周期性波動。這些因素包括如下幾點。一是高排放老舊柴油車的淘汰。老舊柴油車的污染物排放水平相當于一輛普通乘用車排放水平的10倍以上，為了減少污染物排放，促進汽車消費和汽車產業轉型升級，國務院在《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》（國發〔2018〕22號）中提出“大力淘汰老舊車輛”“大力推進國三及以下排放標準營運柴油貨車提前淘汰更新”，尤其是京津冀及周邊地區和汾渭平原，并對報廢車輛提供財政補貼。從重型車國三排放標準的實施時間段（2008.1.1-2010.12.31）來看，按照《機動車強制報廢標準規定》，多數國三重型車已經接近原則報廢年限（10年~15 年左右，特殊車輛除外），未來幾年非重點區域也將集中進入國三柴油車的淘汰高峰，這對貨車銷量將起到重要拉動作用。二是基建投資增多和城鎮化加速。長期以來基建投資在經濟穩增長舉措中扮演著重要角色，在多年高速增長形勢下，基建投資市場的空間似乎已經不大，不過隨著國家“新基建”概念的提出，以5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能和工業互聯網為核心的高科技領域將迎來發展風口期，這也將拉動一批實體基建項目投資建設。與此同時，我國城鎮化仍處于快速提升時期，60%左右的城鎮化率仍遠低于發達國家80%的平均水平，城鎮化建設必然也將帶動大批基建投資，從而增加對工程類和貨運車輛的需求。三是快遞業的持續蓬勃和冷鏈、短途高頻商品運輸需求的增加。近年來我國快遞行業持續蓬勃，目前行業頭部企業圈已基本形成，但快遞運單量仍處在快速增長期，快遞企業網點也逐漸延伸至偏遠鄉村地區，企業車隊的用車需求還在增長。另一方面，近幾年冷鏈物流業發展迅速，基于互聯網的同城及城市圈短途高頻商品運輸也呈現高速發展態勢。這些都將催生對貨運車輛的用車需求。四是汽車電動化轉型的推進。全球形勢下，汽車行業面臨全面電動化轉型挑戰，商用車是重要的CO2和空氣污染物排放源，全面電動化轉型也被提上日程。目前，在我國，除客車外的其他商用車的電動化還處在起步階段，在相關政策的助推下，商用車全面電動化發展必將加速，從而也將進一步釋放大量的商用車消費潛力。同時也應注意到，貨運業的繁榮不一定以貨車體量的大幅增長為前提。目前，我國貨車的質量仍有待提升，車輛平均報廢年限較歐美等發達經濟體短，隨著貨車質量不斷提升，在同樣的貨運周轉量情況下，需要的貨車數量則會相應下降。另一個較為重要的因素是對貨運網絡進行智能化管理和調配，從貨運周轉量來看，即便在不含“最后一公里”運輸下，我國的貨運周轉量遠高于美國，但運送初級生產資料的比例高，且多為短倒接駁，如果能形成集約型目的地群，對貨運活動進行智能化調配，將能進一步降低對貨車數量的依賴。

過去20年來，商用車產銷在波動中保持增長趨勢，未來我國商用車市場仍存在著一定的增長潛力。但也應該認識到，過去20年是我國經濟高速發展的時期，對商用車市場的發展起到了不可替代的拉動作用。目前我國經濟發展進入了新時期，且社會對智慧交通、低碳交通的需求越來越強烈，因此基于現狀預測，商用車長期的市場走勢仍有很多不確定性。

就貨運汽車而言，清華大學的一項研究認為，卡車的增長隨GDP增長率的降低呈下降趨勢，研究基于對日本卡車數量的增長及其對GDP的彈性的分析，預測當我國的人均GDP水平與日本1992年相近時，我國貨運車輛增長將與經濟脫鉤，大概在2030年左右停止增長。中國汽車工程學會對汽車保有量趨勢的相關預測研究發現，由于運輸結構的優化和運輸效率的提高，我國的中重型貨車的數量將在2030年~2035年達到峰值。結合文獻資料及一些專家觀點，預測商用車年銷量峰值將于2030年前后達到。商用車銷量水平不僅受到宏觀經濟的影響，還與相關政策的變動緊密相關，如排放標準切換、老舊車淘汰等。在2020年商用車銷量達到513萬輛歷史高位后，2021年上半年商用車市場依然保持良好發展勢頭，前6個月銷量達到288萬輛，其中主要增長貢獻仍來自貨運車輛。

根據《節能與新能源汽車技術路線圖（2.0）》，汽車產量在2030年左右預計可達3 800萬輛的規模，而商用車在汽車總銷量中的占比一般在15%左右（2020年約20%），據此推斷，2030年商用車新車銷量規模約在570萬輛。不過，從全球范圍來看，受新冠肺炎疫情及更嚴格的氣候變化目標等影響，汽車行業發展可能略有延緩，我國汽車工業也不可避免地遭受芯片短缺等因素影響。因此，預測商用車銷量峰值約在550萬輛左右。同時，銷量達峰后，由于中重型貨車將保持穩中緩降趨勢，輕型物流車則還有一定增長空間，因此商用車銷量達到峰值后將維持15年左右的平臺期，此后進入緩慢下降通道。

2.2 商用車節能與新能源技術

商用車，尤其是貨車，承擔著維持社會經濟運轉的重要任務，除部分具有特定使用場景和路線的車輛外，貨車對成本、運載能力、使用便捷性有很高的需求。以現在的電池技術和燃料電池發展情況看，在輕卡到重卡全領域全面發展新能源汽車不可能一蹴而就。因此，在相當長一段時期內，建議在節能和環保的前提下鼓勵貨車能源驅動形式的多元化發展。

根據表2對國內外主要商用車企業未來的產品及戰略規劃的匯總可以看出：在技術路線方面，絕大多數企業仍然選擇主攻純電動方向，對氫燃料電池進行技術探索和研究，混合動力技術幾乎未在企業規劃里進行側重。在戰略方面，只有部分以商用車為主的企業對商用車細分市場的電動化目標有了比較明確的判斷，產品線覆蓋乘、商兩側的企業則主要對汽車整體的電動化目標進行了定位；從時間線上看，多數企業僅發布了2025年前后的規劃，而未明確更長期的電動化目標。

表2 部分商用車集團對節能和新能源汽車的戰略規劃匯總

（1）混合動力技術?！豆澞芘c新能源汽車技術路線圖（2.0）》中首次對客車和貨車提出了油耗下降的建議目標，并根據我國實際情況建議將混合動力技術作為未來15年的重要技術路線?！豆澞芘c新能源汽車技術路線圖（2.0）》是受國家制造強國建設戰略咨詢委員會和工信部委托，由中國汽車工業學會牽頭編制，代表了國內汽車行業研究的最高級別，由此可見，在商用車領域節能降耗仍是中長期發展的核心任務之一。而混合動力技術是實現商用車節能降耗目標的重要戰略選擇。

續表2

混合動力車輛是指使用2種或以上能量為來源驅動的車輛，驅動系統可以有一套或多套。目前市場主流研究所說的混合動力汽車指油電混合動力汽車，即利用電動機和內燃機作為動力源的車輛。廣義上來說，插電式混合動力和增程式電動汽車都屬于混合動力汽車?；旌蟿恿囕v能夠節能降耗的基本原理在于，它能夠在低速、低負荷的高油耗區域盡可能讓電機工作，而讓發動機更多地工作在低油耗區域，從而實現更高的熱效率?；旌蟿恿ο到y的動力總成主要有串聯式、并聯式和混聯式3種，根據系統開發不同，又可分為附加式混合動力系統和專用混合動力系統，前者是在已有的自動變速器上加入電機，整體改動較少，后者則是通過集成一個或多個電機到變速器中形成帶電機的自動變速器系統。專用混合動力系統開發的成本高昂，需要有規?；氖袌鲂枨笞鳛橹巍?/p>

在商用車領域發展混合動力技術的優勢在于，混合動力系統效率高于純電動效率，能更好地解決低速大轉矩問題，與傳統燃油車輛相比，車身無需大改，不會大量增加車身重量，且對長距離運輸車輛而言，沒有里程焦慮問題。不過就現狀而言，混合動力商用車發展面臨的困難也較多，如無明確政策支持，國內廠商的技術儲備有待提升，較同級燃油車成本偏高等。放眼全球，目前采用傳統混合動力技術的中重型商用車型也不多，且主要集中在日本、歐美等發達汽車工業市場，我國市場近期才有若干款混合動力牽引車上市。歐洲汽車制造商協會（ACEA）的數據顯示，2020年歐盟卡車市場中，混合動力汽車的份額僅為0.1%。我國大力推廣的新能源汽車納入了插電式混合動力和增程式電動車，但并未包含傳統混合動力汽車，同時由于技術和成本問題，傳統混合動力技術并未在商用車市場批量應用。從2020年商用車銷量數據來看，東風商用車、中國一汽、集瑞聯合重工三家企業均有柴油混合動力牽引汽車銷售，但銷量總和也僅有10余輛。

在《節能與新能源汽車技術路線圖（2.0）》提出后，業界對混合動力技術在商用車領域的應用也分2種態度。一種認為混合動力系統將迎來利好發展，甚至可以成為中長期商用車發展的主流；另一種則認為目前發展混合動力商用車仍面臨多種障礙，在缺乏政策激勵的情況下難以打開局面。不過即便在樂觀情況下，考慮到技術開發和企業戰略規劃，混合動力在商用車領域的規模應用至少要推遲到“十四五”后期。具體應用上，結合混合動力車輛的特點和發展形勢，在路況起伏較大和較為擁堵路況下行駛的長途牽引車、工程車等應用場景中使用混合動力車輛能獲得較好的節能效果，在超長距離運輸中混合動力汽車則能消除里程焦慮，同時獲得一定的節油效果。

（2）純電動技術。與混合動力技術面臨的局面不同，純電動汽車能夠實現終端零排放，是全球汽車行業公認的低碳發展和零排放轉型的首選方案。在商用車領域，目前純電動技術主要在特定場景的車上集中應用，包括公交車（60%）、輕型物流車（26%）、環衛車（4%）、泥頭車、碼頭車和港口專用車等，這與純電動技術本身的特性和局限性是密不可分的。

從政策方面看，純電動汽車一直是政府新能源汽車推廣的主要方向，在補貼、路權、充電、牌照等多個方面給予了大力支持，并對公交、環衛等公共領域新增和替換汽車提出了新能源汽車比例目標，極大地推動了純電動汽車在這些場景中的推廣應用。

從技術層面看，“三電”（電池、電機和電控）技術正逐步趨向成熟。磷酸鐵鋰電池的價格不斷下降，安全性、穩定性和循環性逐步提升，在新能源客車和專用車上廣泛應用。磷酸鐵鋰電池的主要缺點之一是能量密度低，但近兩年隨著比亞迪發布“刀片電池”、國軒高科推出JTM（Jelly Roll to Module，從卷芯到模組）集成技術、寧德時代推出CTP（Cell to Pack）技術，磷酸鐵鋰電池模組的能量密度提升至200 Wh/kg左右，慢慢接近三元鋰電池的技術水平。在電機方面，按照技術不同可將新能源汽車電機分為直流電機、交流電機和輪轂電機三類，其中我國具備交流異步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機的自主研發能力，永磁同步電機是我國新能源汽車的主要電機應用類型。《節能與新能源汽車技術路線圖（2.0）》研究報告顯示，2019年我國量產驅動電機重量比功率已經達到4.0 kW/kg以上，多個企業自主研發的車用槽柵中止IGBT芯片、雙面冷卻IGBT模塊和高功率密度電機控制器，功率密度達到16 kW/L ~20 kW/L，提升幅度明顯。

從成本方面看，目前對多數商用車種類而言，純電動汽車的購置成本仍高于同級別的燃油車，購置資金壓力大。使用環節的用電成本雖然低于相同里程下的燃油成本，但也需要在較高的平均行駛里程下才能實現與傳統燃油車的TCO（總擁有成本）平衡。

純電動技術在商用車領域應用仍面臨三個主要問題。第一，商用車應用場景復雜，即便是同一類車，按照噸位和大小的不同，主要技術參數也有很大差異，依據車類分別電動化的難度較大。第二，貨車使用者最關注車輛的運載能力，使用純電動汽車時，車輛的續航里程和電池重量緊密相關，為最大化時間利用率，卡友對車輛的續航里程有較高期望，但這反過來以增加電池重量的形式擠壓了車輛的運載空間，同時大量的電池組塊也面臨長時間的充電時間問題。雖然換電模式可以基本解決充電問題，但換電站建設的投資和難度也較大，短期內不易實現。第三，純電動汽車的電池安全性也有待提升。商用車輛使用強度大、周期長，長距離駕駛導致電池負荷增大，易導致電池過熱引發安全事故。

綜合以上情況，電動汽車在商用車細分市場中適合的應用場景包括：行駛路線相對固定或工作環境相對封閉，具體如公交、環衛、機場/碼頭/港口短倒用車等；主要工作區域在城市內部，處于中短距離區間運營，如城市物流車、郵政車、末端配送車等。

（3）燃料電池技術。氫能被認為是未來最具有潛力的清潔能源，很多國家和地區都將氫能提升至非常關鍵的位置。氫燃料電池汽車也被認為是未來清潔能源汽車的重要發展方向。燃料電池汽車（Fuel Cell Vehicle，FCV）是指使用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車，廣義上看也是電動汽車的一種。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度的氫氣或含氫燃料經重整所得到的高含氫重整氣，目前國際上普遍研究的方向是以氫氣為燃料的氫燃料電池汽車。由于燃料電池不需要經過燃燒而是直接通過電化學反應將燃料的化學能轉變為電能，因此它的能量轉換效率很高。不過就現階段而言，由于技術因素限制，加上整個裝置系統的耗能，燃料電池的總轉換效率約為40%~60%。表3對部分國家和地區對氫能及氫燃料電池汽車的相關規劃進行了匯總，日本、美國和歐盟均對氫能發展做出了戰略部署，并對氫能的產能、成本及氫燃料電池和基礎設施的發展提出了具體目標。我國國家層面目前尚無文件出臺，但在地方上，很多地方政府都發布了氫能產業發展規劃。

表3 部分國家和地區對氫能及氫燃料電池的規劃

混合動力技術和純電動技術雖然在某些環節仍存在一定的技術壁壘，但整體發展較為成熟。與之不同，氫燃料電池不僅在電池系統需要技術攻關，涵蓋制氫、儲氫、運氫、加氫等環節的上游產業鏈也面臨很多技術瓶頸。以制氫為例，目前國際上主要有化石能源制氫、工業副產品提純制氫、電解水制氫、生物質及其他制氫方式。國際可再生能源機構（IRENA）的一份報告顯示，目前超過95%的氫氣采用化石燃料生產，在全球氫氣供應中，僅有4%左右的氫氣通過電解方式生產。以化石能源制氫在技術上較為成熟，也具有一定的經濟性，但在制氫環節會排放大量的二氧化碳，排放比約為1:11~1:5.5。通過碳捕獲與儲存（CCS）技術可以將此過程產生二氧化碳進行封存，但資本支出和運營成本高昂，而且CCS 技術需要一定的地質條件。近幾年在CCS 技術的基礎上發展起來一種叫做CCUS（即碳捕獲、利用與封存）的技術，該技術能把捕獲到的CO2進行提純并投入到新的生產過程中，以實現循環利用，進而產生一定的經濟效益。電解水制氫主要通過包括堿性（ALK）電解裝置、質子交換膜（PEM）電解裝置和固態氧化物電解裝置在內的三類裝置進行，前兩者已經具備規模應用基礎但價格較高，后者仍處在開發階段。而且電解水制氫過程的碳排放取決于電能的清潔程度。因此，有專家認為只有通過風電、光伏電能等完全可再生的電能電解水產生的氫氣才是真正意義上的零碳能源。除此之外，加氫站的布局和建設也是發展氫燃料電池汽車的關鍵。截至2019年底，全球共有432座加氫站，截至2020年底中國累計建成118座加氫站，不過多以示范運營為主，主要服務于公交、物流車等公共領域，市場規模較小。中國的加氫站普遍使用高壓氣態儲氫技術，該技術體積比容量小，安全性不高，缺乏液態儲氫技術儲備。基于目前燃料電池汽車的發展現狀及各國的定位，在相當長一段時期內，氫燃料電池技術更適合于在長距離和超長距離運輸下使用的中重型卡車上應用，待燃料電池汽車具備一定的整體經濟效益后可推廣至城際客車場景。