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1、 深圳市重型貨車電動化推廣應用實施深圳市重型貨車電動化推廣應用實施方案及綜合效益評估方案及綜合效益評估 Implementation Plan and Comprehensive Benefit Evaluation of Electric Promotion and Application of Heavy Truck Sector in Shenzhen City 深圳市協力新能源與智能網聯汽車創新中心深圳市協力新能源與智能網聯汽車創新中心 Shenzhen Xieli Innovation Center of New Energy and Intelligent Connected Ve

2、hicle 2022 年年 8 月月 目錄 第一章 前言.1 1.1研究背景.1 1.1.1國家能源危機和環境問題亟需改善.1 1.1.2國家層面的新能源汽車發展戰略.3 1.1.3新能源重型貨車助力交通領域實現雙碳目標.4 1.2研究對象.5 1.3主要研究內容.5 1.3.1深圳市重型貨車應用現狀調研分析.5 1.3.2深圳市重型貨車技術經濟與環境效益分析.5 1.3.3深圳市純電動重型貨車商業化推廣方案初步設計.5 1.3.4深圳市重型貨車電動化應用推廣措施研究.5 1.4研究意義.6 1.4.1理論意義.6 1.4.2實際應用價值.6 第二章 新能源汽車技術理論基礎.8 2.1研究對象

3、的界定.8 2.1.1新能源汽車.8 2.1.2新能源重型貨車.8 2.2新能源重型貨車及電池技術.9 2.2.1氫燃料重型貨車.9 2.2.2純電動重型貨車.10 2.3小結.13 第三章 新能源重型貨車市場現狀及發展趨勢分析.14 3.1國內外新能源重型貨車推廣現狀.14 3.1.1全球電動重型貨車推廣現狀.14 3.1.2中國新能源重型貨車推廣現狀.16 3.2深圳市新能源重型貨車推廣現狀.19 3.2.1深圳市推廣新能源重型貨車可行性分析.19 3.2.2深圳市新能源重型貨車市場規模.21 3.2.3深圳市純電動泥頭車運營現狀.22 3.2.4深圳市純電動泥頭車推廣難題.23 第四章

4、換電技術發展現狀分析.26 4.1國內外換電模式發展歷程.26 4.1.1國外換電模式發展歷程.26 4.1.2國內換電模式發展歷程.26 4.2換電重型貨車技術方案分析.28 4.3換電重型貨車應用場景分析.29 4.3.1封閉場景短倒運輸.29 4.3.2開發場景短倒運輸.29 4.3.3干線中長途運輸場景.29 4.4換電技術和模式相關政策分析.29 4.4.1國家層面.29 4.4.2地方層面.31 4.5換電重型貨車推廣現狀.32 第五章 深圳市重型貨車電動化的環境效益評估.34 5.1研究方法.34 5.1.1分析指標.35 5.1.2模型基本假設.35 5.1.3數據來源.38

5、5.2單車減排效益評估.39 5.2.1泥頭車生命周期評價結果.39 5.2.2集疏港牽引車生命周期評價結果.43 5.2.3港內（鹽田港）重型牽引車生命周期評價結果.47 5.2.3 LNG 重型貨車污染物減排效益分析.50 5.3不同推廣情景下總量減排效益評估.53 5.3.1總量評估方法.53 5.3.2情景設定.54 5.3.3泥頭車總量減排效益.55 5.3.4集疏港牽引車總量減排效益預估.56 5.3.5港內（鹽田港）牽引車總量減排效益預估.58 5.4重型貨車電動化減排效益小結.60 第六章 深圳市重型貨車的全生命周期成本分析.61 6.1研究方法.61 6.2泥頭車 TCO 成

6、本分析.61 6.2.1不同類型泥頭車 TCO總體對比分析.61 6.2.2充電泥頭車與柴油泥頭車的 TCO成本平衡點分析.62 6.2.3換電泥頭車與柴油泥頭車的 TCO成本平衡點分析.63 6.3集疏港牽引車 TCO 成本分析.65 6.3.1不同類型集疏港牽引車 TCO 總體對比分析.65 6.3.2集疏港充電牽引車與柴油牽引車的 TCO成本平衡點分析.66 6.3.3集疏港換電牽引車與柴油牽引車的 TCO成本平衡點分析.67 6.4港內（鹽田港）牽引車 TCO成本分析.69 6.4.1不同類型港內牽引車 TCO總體對比分析.69 6.4.2港內充電牽引車與柴油牽引車的 TCO成本平衡點

7、分析.70 6.4.3港內換電牽引車與柴油牽引車的 TCO成本平衡點分析.70 6.5小結.71 第七章 換電重型貨車商業化推廣方案設計.72 7.1重型貨車“車電分離”模式概述.72 7.1.1“車電分離，電池租賃”商業模式.72 7.1.2換電車輛及電池標準.73 7.1.3換電站技術選擇.74 7.2集疏港短途運輸換電重型貨車實施方案設計.75 7.2.1場景分析.75 7.2.2方案設計.76 7.2.3合作模式.77 7.2.4 實施建議.78 7.3港內（鹽田港）換電重型貨車解決方案設計.79 7.3.1場景分析.79 7.3.2方案設計.79 7.3.3合作模式.81 7.4.2

8、實施建議.82 第八章 結論及建議.83 8.1主要研究成果.83 8.1.1深圳市新能源重型貨車推廣任重道遠.83 8.1.2深圳市重型貨車綜合效益評價結果.83 8.1.3“車電分離”模式可推動換電型重型貨車市場化推廣.84 8.2措施及政策建議.85 參考文獻.88 1 第一章第一章 前言前言 1.1 研究背景研究背景 改革開放 40 年來，隨著中國經濟社會的快速發展和綜合國力的顯著增強，城鄉居民生活水平顯著提高，居民收入持續快速增長，消費質量明顯改善。據公安部統計，截至 2022年 6 月底，全國機動車保有量達 4.06 億輛，其中汽車 3.10億輛，新能源汽車1001 萬輛。交通業持

9、續穩定發展的同時也帶來一系列的能源、環境（如碳排放）與健康等問題。2020 年 9 月 22 日，習近平主席在聯合國大會上鄭重宣布中國二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現碳中和。交通運輸是國民經濟中基礎性、先導性、戰略性產業和重要的服務性行業，是碳排放的重要領域之一，推動交通運輸行業綠色低碳轉型對于促進行業高質量發展、加快建設交通強國具有十分重要的意義。1.1.1 國家能源危機和環境問題亟需改善國家能源危機和環境問題亟需改善 全球石油市場呈現石油需求與經濟走勢高度相關，交通用油主導需求增長。交通是最大的用油行業，且占比呈逐年上升的態勢。交通部門的石油需求占比

10、由 2000 年的54%上升至 2019 年的 59%。中國本身缺油，但卻是石油消費大國，產量只占全球總產量的 4%，消費量卻占全球總消費量的 15.3%1。根據中國石油和化學工業聯合會公布的最新數據顯示，2020 年，國內原油表觀消費量 7.36 億噸，比上年增長 5.6%2（圖 1-1），總體上，石油消費量逐年遞增，增速波動變化大。圖圖 1-1 2012-2020 年中國原油產量及增速年中國原油產量及增速 3.39%6.15%5.60%5.67%4.84%6.93%7.41%5.75%0%2%4%6%8%02468201220132014201520162017201820192020單位

11、：單位：%單位：億噸單位：億噸數據來源：中國石油和化工聯合會數據來源：中國石油和化工聯合會中國石油表觀消費量（億噸）同比增速（%）2 交通部門以道路交通石油消費為主，占比達到 48%（圖 1-2），隨著汽車產業復工復產加快，未來五年中國還將新增機動車 1 億輛以上，新增車用汽柴油消耗 1 億至 1.5億噸（道路貨運占比 45%左右）。機動車是原油消費量快速增長的主要原因之一，而消費量的增速遠高于其產生量，缺口只能依靠進口石油來填補，2020 年中國石油對外依存度73.5%，遠遠高于國際石油依存度 50%的警戒線，中國的石油安全在一定程度面臨挑戰，影響中國的能源安全和可持續發展，因此要降低對石油

12、的依賴，道路交通領域的綠色轉型成為關鍵。圖圖 1-2 中國交通領域及各部門石油消費占比中國交通領域及各部門石油消費占比 此外，燃油機動車的行駛過程會向空氣排放大量溫室氣體和其他大氣污染物，已成為城市大氣污染和霧霾天氣的重要誘因，而其中道路貨運行業是能源消耗和污染氣體排放最大的行業之一。以中國為例，貨車排放是僅次于乘用車的道路交通第二大排放源。據生態環境部中國移動源環境管理年報（2021）公布的數據顯示，重型貨車排放的一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NO）和顆粒物（PM）分別為 79.2 萬噸、27.5 萬噸、463.0 萬噸和 3.3 萬噸；重型貨車在各類型汽車中 PM排放分擔

13、率達到 52.1%；重型卡車在各類型汽車中 NO排放分擔率達到 75.45%（圖 1-3），是汽車排放 PM 和 NO污染物的首要貢獻源。3 圖圖 1-3 各類型汽車的氮氧化物各類型汽車的氮氧化物（NO)排放量排放量比例比例 推動重型貨車的綠色轉型和碳減排對中國“雙碳目標”的實現及交通行業的低碳發展具有重要意義。同時，隨著中國在碳排放和大氣環境污染方面的嚴格治理，燃油重型貨車面臨國標的升級、淘汰加速、路權限定等多方限制，其給了新能源汽車特別是重型貨車的電動化發展提供了時機和空間。1.1.2 國家層面的新能源汽車發展戰略國家層面的新能源汽車發展戰略 缺油少氣的能源結構問題、環境污染問題、“碳達峰

14、和碳中和”等都極大地推動了中國對新能源汽車發展的注重程度。2020 年 11 月，國務院頒布新能源汽車產業發展規劃（2021-2035 年），為新能源汽車產業發展做出方向性指引，提出明確的目標和規劃。近年來，國務院還陸續頒布若干有助于新能源汽車產業發展的政策，進一步推動中國新能源汽車持續健康發展。新能源汽車發展初期，在國家戰略驅動的導向下，國家及地方各級政府出臺了一系列的支持政策，從各個方面都推動了新能源汽車的發展。隨著新能源汽車產業發展成熟度不斷提高，政策正在逐步退坡，市場化的程度越來越高。例如，2019 年中國新能源汽車產銷量受政策退坡影響第一次出現下降，但 2020 年中國新能源汽車銷量

15、又一次創下歷史新高，在補貼退坡后，實現了市場驅動下的銷量增長。在較長的一段時間內，新能源汽車將依然保持強勁的增長態勢。在國家大力倡導發展新能源汽車的進程中，由于鼓勵政策、應用場景、使用環境等的不同，使得同為新能源汽車的乘用車與商用車、商用車中的客車與貨車，以及輕型貨車與重型貨車之間的發展快慢不一，相對于其他汽車細分行業，新能源重型貨車的發展起步晚、起點低，應用相對滯后。傳統燃油重型貨車作為公路運輸的重要載體，對環境存在較大污染，而新能源重型貨車在行駛過程中對環境幾乎沒有污染，更加符合國家的戰略目標，重型貨車75%中型貨車4%輕型貨車5%大型客車11%中型客車1%小型客車4%微型客車0.1%4

16、在政策和市場雙重因素驅動下，新能源重型貨車的發展已經迫在眉睫。1.1.3 新能源重型貨車助力交通領域實現雙碳目標新能源重型貨車助力交通領域實現雙碳目標 深圳市十分注重交通領域的綠色低碳發展，新能源汽車也是深圳市戰略性新興產業之一。自 2009 年深圳市參與“十城千輛”新能源汽車示范推廣試點工作以來，深圳市政府大力支持新能源汽車產業發展，通過機制保障、政策與資金扶持、鼓勵模式創新等舉措推廣新能源機動車在交通領域的應用。經過十余年的發展，深圳市新能源汽車產業鏈條較為完善、成效顯著，已成為全球新能源汽車累計推廣應用數量最大的城市之一。截至 2021 年底，深圳市新能源汽車累計推廣應用數量約為 54.

17、4 萬輛，在公共交通領域基本上已實現全面電動化。而在重型貨車領域，新能源重型貨車所受到的關注程度仍然不足，仍處于初步發展階段，顯然尚未實現大規模應用，提升新能源重型貨車比例，降低傳統重型貨車的燃油消耗、污染物排放和碳排放，助力藍天保衛戰，對推動深圳市早日實現交通領域的雙碳目標意義重大。深圳市現有的公交車、小客車、物流車均以充電模式為主，而純電動重型貨車由于電池容量大，充電等待時間長等因素，全部采用充電模式并不能保證運營效率，這也成為限制其發展的問題和瓶頸，減弱了新能源重型貨車對傳統燃油重型貨車的競爭優勢。為解決這一突出難題，除了提高電池性能、降低整車電耗外，深圳市政府大力支持和推動充電基礎設施

18、建設，雖然逐步建設了一系列慢充充電樁、快充充電樁、充電站等充電基礎設施，以期提高純電動重型貨車用戶充電便利性，但這些舉措尚未從根本上解決新能源重型貨車充電時間長、充電難的問題，而換電重型貨車可以解決充電重型貨車運營效率低和一次性投入過高的痛點，使純電動重型貨車在某些應用場景下替代傳統燃料重型貨車成為可能。根據國家發展改革委等三部門聯合發布推動重點消費品更新升級暢通資源循環利用實施方案（2019-2020 年）：“借鑒公共服務領域換電模式和應用經驗，鼓勵企業研制充換電結合、電池配置靈活、續駛里程長短兼顧的新能源汽車產品”。換電模式作為一種新能源汽車補電方式，通過更換電池，可以快速為新能源汽車補電

19、，增加用戶使用便利性及緩解用戶里程憂慮。換電模式不僅成為國家政府主管部門鼓勵發展的方向，而且還將是下一步重型貨車電動化能源補給最有效的技術解決方案之一，深圳市重型貨車的電動化也為推廣應用換電模式提供了適宜的應用場景。因此，面對新的發展機遇和市場形勢，開展新能源重型貨車換電模式的應用場景 5 及環境效益的系統研究，推動深圳市新能源重型貨車換電模式應用，特別是支撐主管部門制定新能源重型貨車換電的產業配套和扶持政策，對深圳市生態環境質量持續改善、交通可持續發展、能源資源安全和雙碳目標的提早實現均具有重大戰略意義。1.2 研究對象研究對象 根據深圳市統計年鑒的數據顯示，截至 2020 年底全市的重型貨

20、車存量數量約 10.5萬輛，其中集裝箱牽引車數量為 4.7 萬輛，泥頭車 1.4 萬輛3，即牽引車和泥頭車合計占比約為 56%4，為了推動深圳市重型貨車電動化發展，提升新能源重型貨車比例，降低傳統重型貨車的燃油消耗、污染物排放和碳排放，經和相關主管部門和行業溝通，本項目選取在深圳市營運的泥頭車、鹽田港內倒短牽引車和鹽田港外集疏港中短途運輸牽引車為對象展開研究工作。1.3 主要研究內容主要研究內容 1.3.1 深圳市重型貨車應用現狀調研分析深圳市重型貨車應用現狀調研分析 聚焦深圳市重型貨車電動化的應用場景，本項目的所涵蓋的重型貨車主要指的是港口內集裝箱拖車、港外集疏港短途運輸集裝箱拖車，以及用于

21、城市渣土清運的泥頭車。本項目將通過實地調研，進一步梳理掌握深圳市重型貨車的投入運營情況，為后續環境影響定量化綜合評價、對比分析及提出換電方案提供基礎數據支撐。1.3.2 深圳市重型貨車技術經濟與環境效益分析深圳市重型貨車技術經濟與環境效益分析 本項目采取生命周期環境影響評價(Life cycle assessment，LCA)和生命周期成本法(Total cost ownership,TCO)的理論與方法，基于調研數據定量核算純電動重型貨車替代傳統燃油重型貨車的減排效益；同時對比分析重型貨車在傳統燃油、充電及換電三種模式的全生命周期費用，為終端用戶使用車輛產品和政府部門出臺相關的政策制度提供依

22、據。1.3.3 深圳市純電動重型貨車商業化推廣方案初步設計深圳市純電動重型貨車商業化推廣方案初步設計 結合深圳市重型貨車實際運營情況，選取港口內封閉環境、港外集疏港短途運輸這兩類應用場景，完成港口內重型牽引車電動化及集疏港短途運輸重型牽引車電動化的方案設計，通過市場化推廣和商業模式創新推動重型貨車電動化及換電設施的示范應用。1.3.4 深圳市重型貨車電動化應用推廣措施研究深圳市重型貨車電動化應用推廣措施研究 在國家大力推動發展新能源汽車的進程中，由于鼓勵政策、應用場景、使用環境 6 等的不同，使得同為新能源汽車的乘用車與商用車、商用車中的客車與貨車，以及輕型貨車與重型貨車之間的發展速度差異較大

23、。相比較而言，純電動重型貨車的推廣應用相對滯后，特別是充電重型貨車存在充電時間長、初始購置成本高、運營效率低等突出問題，而換電重型貨車基本可以解決充電重型貨車運營效率低和一次性投入過高的難題，使純電動重型貨車在部分應用場景下替代傳統燃料重型貨車成為可能。作為全國新能源汽車推廣應用規模最大的城市，深圳市在積極響應國家統一規劃和戰略布局的基礎上，根據自身經濟發展和產業結構，出臺了一系列地方性新能源汽車推廣應用政策，特別是面向公共交通、出租車和私家車構建了全方位政策引導體系，為深圳在各個領域推廣應用新能源汽車提供了可靠保障。但在推廣應用充電或換電重型貨車過程中，仍面臨一些應用問題，如換電設施缺乏用電

24、和用地政策保障、設施管理標準缺失等。因此，仍需深入了解深圳市重型貨車電動化及換電技術過程中可能存在的突出問題。本項目通過實地調研了解實際推廣的難點，以期為相關管理部門提供可靠的建議。1.4 研究意義研究意義 目前國內關于新能源汽車應用方面的案例研究更多的集中于乘用車方面，關注的內容比較寬泛，視角主要是面向整車或零部件企業內部的主要價值鏈，提出相關的發展戰略或措施建議。在新能源重型貨車領域的研究比較少，因此本項目的研究具有如下的理論意義和實踐價值。1.4.1 理論意義理論意義 一方面，本研究旨在建立重型貨車綜合效益評價體系，為評價新能源重型貨車的綜合效益提供了方法模型，運用生命周期評價法(Lif

25、e cycle assessment，LCA)和生命周期成本法(Total cost ownership,TCO)，通過定量的方式對傳統燃油重型貨車、充電式重型貨車和換電式重型貨車，為行業評價新能源重型貨車綜合效益提供了新方法和新思路。另一方面，旨在構建了基于市場化推廣的原則下不同應用場景選擇不同技術路線新能源重型貨車的選擇方法，對換電模式作為一種新能源汽車的補能方式的實踐經驗進行總結并提出解決方案和措施。1.4.2 實際應用價值實際應用價值 本項目的研究從實際應用層面出發，特別是在當前國內新能源重型貨車發展的起步階段，具有一定的實際應用價值。7 其一，開展新能源重型貨車換電模式的經濟、環境效

26、益的系統研究，為行業推動深圳市新能源重型貨車電動化的模式選擇及主管部門制定新能源汽車的產業配套管理、扶持政策提供案例參考。其二，能夠推動深圳市新能源重型貨車的推廣應用，并根據指定場景車輛的實地應用情況作針對性的進行改進和完善，從而不斷完善車輛品質和商業模式。換電模式將是下一步重型貨車電動化能源補給最有效的技術解決方案之一，深圳市重型貨車的電動化也為推廣應用換電模式提供了適宜的應用場景并形成可復制的推廣模式，為后續其他城市新能源車推廣工作提供借鑒。本項目提出的深圳市新能源重型貨車推廣建議和商業模式創新對新能源產業發展提供了具體的實踐參考，項目的核心研究成果也對合理制定深圳市重型貨車電動化發展政策

27、和管理策略具有現實指導意義。其三，為國內新能源重型貨車行業發展提供一定參考。面對新的發展機遇和市場形勢，開展新能源重型貨車換電模式的應用場景及環境效益的系統研究，為行業推動深圳市新能源重型貨車電動化的模式選擇及主管部門制定新能源重型貨車換電的產業配套管理、扶持政策提供參考，對支撐深圳市生態環境升級、可持續發展和能源資源安全具有重大意義。8 第二章第二章 新能源汽車技術理論基礎新能源汽車技術理論基礎 2.1 研究對象的界定研究對象的界定 2.1.1 新能源汽車新能源汽車 新能源汽車是指采用新型非常規的車用燃料或動力裝置作為動力來源的汽車。主要分類包括純電動、混合動力及燃料電池等，純電動汽車與傳統

28、燃油汽車相比，更加節能環保，動力系統相對于傳統汽車結構又很簡單，而且在使用過程中的舒適性及操控性均優于傳統汽車。另外，純電動汽車的燃料經濟性、車輛保養的經濟性均優于傳統能源汽車。但是純電動汽車仍存在短板，一是充電后續航里程短，存在里程焦慮。二是車輛購買成本高，尤其是電池成本，幾乎占到了車輛整個價格的近 1/2。另外，純電動汽車還存在燃料加注（充電）時間長，動力電池使用壽命短的問題。目前雖然動力電池技術一直在突飛猛進的發展，但動力電池的使用缺點仍未完全改善?；旌蟿恿ζ囍傅氖怯蓛蓚€或多個驅動系統共同驅動車輛行駛的的新能源車輛，一般是油電混動汽車，它采用傳統的內燃發動機和電動機作為動力，車用燃料包

29、括燃油和電?；旌蟿恿Φ募夹g呈現多樣性，包括強混、輕混、弱混；動力布置形式包括串聯式、并聯式和混合式。主要特點是經濟節能、使用便利。燃料電池汽車一般也是采用電動機作為驅動裝置，但相對于純電動汽車，它采用燃料電池為電動機供電。燃料電池汽車使用燃料電池電堆為驅動系統提供電能，不需要充電。從本質上來看，燃料電池汽車仍屬于電動汽車，只是使用少量動力電池作為儲能裝置。燃料電池汽車節能環保、相對于傳統燃油汽車能量轉化效率高，但燃料電池目前的產品生產成本高，后期使用成本也比較昂貴。2.1.2 新能源重型貨車新能源重型貨車 一般來說，汽車分為乘用車和商用車兩大類，其中商用車是指超過 9 座的載人汽車和載貨汽車。

30、載貨汽車主要用于貨物運輸，屬于商用車概念范疇，包括常規貨車、半掛牽引車和貨車非完整車輛，可按照總質量、用途和燃料類型來細分。重型貨車一般是指的是總質量大于 14 噸的載貨汽車，產品主要包括牽引、載貨、工程車等，其中牽引車和載貨車屬于公路用車，工程車可分為自卸車和水泥攪拌車等。傳統燃油重型貨車一般指使用柴油或清潔燃料（天然氣、甲醇）作為動力燃料，以內燃機作為動力裝置的重型貨車；新能源重型貨車是指采用新型非常規的車用燃料或動力裝置作為動力來源的重型貨車5。9 2.2 新能源重型貨車及電池技術新能源重型貨車及電池技術 近年來，隨著技術不斷成熟以及“雙碳”目標的提出，一系列的產業政策出臺加快推動了新能

31、源汽車全產業鏈進一步發展，新能源重型貨車也面臨重要發展機遇。目前新能源重型貨車技術主要有純電動（含換電）和氫燃料兩種，兩者主要動力均由電池供給，純電動重型貨車主要使用的是磷酸鐵鋰電池，燃料電池重型貨車使用的是以氫氣為燃料的電池。2016-2020 年全國純電動、插電混動、氫燃料重型貨車的市場銷量占比分別為 99.63%，0.18%，0.19%。顯然混合動力和燃料電池合計占比不足 1%，現階段純電動重型貨車在新能源重型貨車領域仍具有主導地位。2.2.1 氫燃料重型貨車氫燃料重型貨車 優勢分析 以氫氣為燃料，較磷酸鐵鋰電池更為環保。氫燃料電池貨車與純電動貨車雖然在行駛過程中都能做到零排放，但氫燃料

32、電池的主要成分是氫，在使用壽命結束后，并不會對環境造成污染，而磷酸鐵鋰電池內部含有大量重金屬，需要科學規范的回收處理，否則會對環境產生污染，所以在使用鏈上氫燃料電池貨車會更環保。續航里程長，加氫時間短。氫燃料電池的能量密度高，遠遠高于鋰電池，且氫燃料電池的能量轉化效率高，所以車輛續航里程更長，另外，加氫跟加油/氣方式類似，一般加注時間在 10 分鐘以內，雖然略長于燃油車型的加油時間，但遠遠低于純電動貨車的充電時間，車輛補能效率更高?？沟蜏匦阅軆灝?，電池不衰減。純電動重型貨車在使用過程中難以避免電池衰減問題，而且在低溫環境下電池衰減更厲害，這也是純電動重型貨車一到冬天續航里程減少的原因，而氫燃料

33、電池則沒有這個問題，極大提高了低溫環境作業效率。車輛自重更輕，能耗更低。氫燃料電池能量密度高，車輛自重更輕，例如 100kWh電量的鋰電池重量在 800kg 左右，而同電量的氫燃料電池重量只有 1/4 左右，能夠幫助提升車輛續航里程。劣勢分析 加氫站基礎設施少，補能便利性差。中國加氫站的數量較少，統計數據表明，截至 2022 年 4 月，中國累計建成加氫站 250 座6，而全國充電基礎設施累計數量為 332.4萬臺7，加氫站的數量遠低于充電站，主要原因在于加氫站的建設成本過高，這在一定程度上會影響氫燃料重型貨車的推廣。10 購車成本和氫氣價格高，經濟性較差。目前，由于全球氫能產業規模較小，固定

34、成本比較高，無法利用規?；瘉磉M行降本，導致氫能重型貨車的購置成本遠高于純電動重型貨車和柴油重型貨車。以大運此前交付運營的氫能重型貨車來看，60 輛車的價格為 9576 萬元，相當于每輛氫能重型貨車的價格為 159.6 萬元。對比普通的燃油重型貨車來說，單輛氫能重型貨車的購置成本要高上 3-4 倍8。從運營成本看，目前，由于制、儲、加氫的相關環節的技術成熟度不高，導致氫氣價格較高，氫燃料電池重型貨車使用成本是燃油貨車的 2倍以上，使用成本較高9。應用難題尚未突破，存在推廣瓶頸?，F階段氫燃料電池在商用車尤其是在重型貨車上的應用，仍有一些難題待突破。由于產業鏈上游包括氫氣制取、儲運以及加氫站等環節成

35、本高昂，燃料電池系統成本以及車載儲氫成本嚴重限制氫燃料產業的發展；其次是技術問題，氫燃料產業鏈自主化程度和技術水平與燃料電池的實際需求還有差距，比如電池的耐久性、功能密度等；另外，電解綠氫技術、氫儲運技術、氫安全技術還需要改進提升。2.2.2 純電動重型貨車純電動重型貨車 2.2.2.1 充電式重型貨車充電式重型貨車 優勢分析 駕駛體驗好，技術成熟。電動重型貨車依托電力驅動可實現零排放，且具有電機驅動帶來的噪音降低、換擋便利、振動減小等特點，極大改善了司機的駕乘環境，同時車輛技術成熟，具備推廣基礎。充電樁基礎設施完善，車輛補能方便。由于充電樁體積小，安裝、建設比較靈活，中國電動汽車充電基礎設施

36、促進聯盟發布的 2022 年 4 月份充電設施建設數據顯示，中國公共充電樁的保有量為 133.2 萬臺，形成全球最大規模的充電設施網絡，作為新能源汽車的動力保障，充電基礎設施的快速發展支撐了中國電動重型貨車普及應用。利用峰谷差價充電，降低使用成本。隨著油價不斷上漲，電動重型貨車的使用優勢更為明顯，一方面，電價比較穩定，另一方面電價本身也比油價便宜，同時如果用戶能運用波谷差價如在夜間休息的時候進行補能，其優勢更為明顯。劣勢分析 續航里程短，應用場景受限。對于充電重型貨車來說，應用場景主要有專線運輸（固定貨物運輸專線，如煤炭洗煤廠至鐵路、港口運輸等；單程距離 50km 以內）；支 11 線短倒（集

37、中站至周邊城市的支線短倒，如鐵路港集裝箱運輸等；單程距離 150km 以內）；港口內倒（封閉場景內重復短倒運輸如港口內貨物運輸、集裝箱運輸等；適合24h 不停作業）以及干線運輸（跨城市的公路干線運輸，如汽配、百貨、零擔貨物等；單程距離 800km 以上）。物流公司的運輸業務主要以長途公路運輸為主，一般純電動重型貨車的續航里程不能滿足其運輸需求。充電慢，運營低效。重型貨車作為物流行業中最重要的生產工具，用戶對其運行效率異常的敏感，一般的純電動重型貨車采用慢充的話需要 24 個小時以上，快充需要3-4 小時，純電動重型貨車載貨重，電耗相對較高，一天充多次電，大大降低貨車的運營效率，且貨車的活動半徑

38、只能以充電站為活動半徑，基礎設施不完善導致電動貨車只能在特定的區域使用。購置補貼退坡，整車購買成本高。純充電重型貨車整車購置成本為柴油重型貨車的2倍，如若用戶采購純電動重型貨車，在補貼退坡的大背景下，用車企業很難去考慮購置純電動重型貨車。電池性能憂慮，安全性有待提高。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。2.2.2.2 換電型重型貨車換電型重型貨車 優勢分析 補能時間短，提高運營效率。相比于傳統的充電模式，盡管公共充電樁大多已采用快充模式，但半小時以上的充電時間也會造成用戶排隊充電現象，實際充電時長或將更長，針對營

39、運車及商用車等用于盈利的車型劣勢較大，換電模式可 35 分鐘更換電池，在長途運輸中途設置合適的換電站，可有效解決充電慢問題，可提高純電動貨車的運營效率，更適合于中長途或高效率的應用場景。衍生車電分離模式，降低用戶購車門檻。換電產業下衍生出的“車電分離”模式能有效降低用戶初次購車門檻。車電分離即在換電基礎上，客戶購買整車后，由電池管理公司回購電池產權，客戶以租賃方式獲得電池使用權，實現車電價值分離，是為客戶降低初始購車成本的一種方式。對電池統一管理，提高電池使用壽命。換電模式下電池由運營商進行統一管理、在適合的溫度下以穩定的電流統一充電，可以有 效提高電池安全系數。此外，換電站 12 擁有多種監

40、測系統，包括視覺、煙感、溫感以及 BMS（電池管理系統）機制，可以對所有站內電池進行安全監測，第一時間排除有安全隱患的電池，且電池5年后可以回收梯次利用到風電、太陽能發電等領域的儲能上，提高了電池的綜合使用效率，降低了電池的整體使用成本。劣勢分析 電池缺乏行業統一標準，電池在技術層面無法兼容。中國的電池標準化進程滯后現象較為突出，特別是在換電車輛的電池標準化問題上。當下，不同廠家生產的電動重型貨車規格、品牌甚至材料等都有所差異。這主要是因為電動重型貨車本身就有牽引車、自卸車、攪拌車、環衛車等各種車型號不統一的問題。另外，因為各電池廠商研發方向和進度各不相同，電池企業生產的電池型號也千差萬別。比

41、如，目前換電重型貨車搭載較多的電池品牌有寧德時代、億緯鋰能等，這些品牌的動力電池在能量密度、電池結構、尺寸規格等方面都還沒有做到統一，使得電池在技術層面無法實現流通兼容。換電站基礎設施管理水平不足，頂層設計亟需落地支撐。首先是目前中國換電站的數量仍然較少，不能滿足車輛的運營需求，第二是換電站建設方面還缺乏相關的標準規范，且各地對于換電站的建設要求和補貼并不統一，這導致換電站具有很強的區域性。第三是換電站的網點布局面臨選址困難的問題，換電站的選址與日后運營中的盈利能力有高度的關聯，目前深圳市土地資源稀缺，土地使用成本較高。公用換電站的建設主要是為了盈利，選址建設涉及土地資源、環境污染、電力增容等

42、諸多現實問題，這需要政府主管部門審批、環保部門認同、國家電網許可。這些因素都會給換電站的選址和建設帶來較大的難度。第三是換電站的盈利模式仍舊不清晰，換電模式仍處于初級的探索階段，所以各個換電站收取的服務費還沒有統一的標準。惡劣工況條件下存在換電安全隱患，換電風險不容忽視。換電過程電池包的高壓線束的插接器件要頻繁插拔，對插接器件的質量和可靠性要求非常高，一旦漏電就會產生嚴重的危害，特別是對于工況條件較惡劣的工程類作業車輛，包括渣土車、水泥攪拌車等。在工地施工作業過程中，水霧、粉塵的吸附會造成電池箱接口、線束連接部等局部濕度增加，在車輛剎車、震動和碰撞過程中，可能會更容易出現漏電等安全問題。13

43、2.3 小結小結 氫燃料重型貨車由于受成本和技術的限制，現階段大規模的推廣應用較為困難，純電動重型貨車是目前應用最廣泛的新能源重型貨車類型，重型貨車車型能耗大，導致電動重型貨車續航里程不足，補能頻次較高。在城市建材運輸、礦物運輸、港口物流運輸等場景下，重型貨車車輛需長時間連續作業，補能速度對工作效率有較大影響，“安全性、充電難、充電慢、里程焦慮”等問題成為影響城市推廣應用的主要障礙。換電重型貨車提供了一種新型補能形式，有望可解決電動重型貨車補能痛點。因此本項目選取充電重型貨車和換電重型貨車與傳統燃油重型車對比進行綜合效益分析。14 第三章第三章 新能源重型貨車市場新能源重型貨車市場現狀現狀及發

44、展趨勢分析及發展趨勢分析 3.1 國內外新能源國內外新能源重型貨車重型貨車推廣現狀推廣現狀 面對雙碳目標下的新的發展機遇和市場形勢，新能源汽車行業發布了一系列的利好政策，為中國新能源汽車研發和應用提供了較好的政策保障。但受限于技術發展原因，傳統能耗和排放較高的貨運車輛，尤其是重型貨車的電動化進展較慢，本章主要是借鑒國內外新能源重型貨車電動化的推廣現狀及趨勢，以期對深圳市重型貨車電動化發展提供案例支撐。近年來，隨著中國對環保問題逐漸重視，能源行業發展與生態環境的平衡點成為社會關注的焦點問題。新能源汽車產業是戰略性新興產業，隨著技術的不斷提升，電池成本不斷降低，商業模式不斷創新，再加上國家加快推進

45、新能源重型貨車的研發和推廣，純電動重型貨車的市場規模也在不斷擴大。3.1.1 全球電動全球電動重型貨車重型貨車推廣現狀推廣現狀 重型貨車憑借運距長、運量大、運輸效率高的優勢，是公路貨運的核心運載工具，常用于物流運輸、工程建設及專用車領域，是國家經濟生活中的重要生產資料，以中國為例，公路運輸目前仍占據著中國貨物運輸行業的主導地位，近5年來，公路每年營業性貨運量的增幅有高有低，但其在全國占比始終高達 70%以上，2021 年全國公路貨運量 391 億噸，占全社會總貨運量的 75%10。重型貨車作為物流運輸的主力生產工具，雖然其保有量低，但其單車運營里程長、運營次數多、柴油消耗總量高的特點使其成為氮

46、氧化物、一氧化碳和顆粒物等污染物的主要排放來源，造成嚴重的環境污染，新能源重型貨車未來的發展趨勢。根據國際能源署（International Energy Agency，IEA）發布的Global EV Outlook 2022，截至 2021 年底全球電動重型貨車的保有量為 6.6 萬輛11，占全球重型貨車的0.1%，說明新能源重型貨車市場有巨大的發展空間，中國是最大的市場，2021 年的市場份額接近 90%，可以預見的是，伴隨技術路線與基礎設施的持續完善，電動重型貨車的使用場景將大幅拓寬，行業將迎來重要發展風口，后期市場競爭也將更為激烈。重型貨車目前主要依靠柴油驅動，其對空氣污染物和溫室氣

47、體排放的貢獻巨大，挪威、英國全球很多國家已經進一步加嚴了針對重型車輛污染物和溫室氣體排放的管控力度，因此新能源重型車輛也勢必會成為未來的發展趨勢。例如 2020年美國 15個州和哥倫比亞特區宣布了一項聯合諒解備忘錄（Memorandum of Understanding，MOU）15 活動，它的目的在中重型車輛（大型皮貨車、貨車、送貨貨車、廂式貨車、學校和公交車巴士以及長途運輸貨車）領域中推廣零排放汽車（Zero Emission Vehicles，ZEV），目標是到 2030年實現 ZEV銷售量（包含插電式混合動力車輛、先進技術零排放車輛、氫燃料車輛和純電動車輛）達到 30，2040 年之前

48、實現 ZEV 的銷量達到 100%，以促進 2050年實現“零碳排放”。歐盟：2019 年歐盟發布歐洲綠色協議，該文件是指導歐洲全社會綠色發展的戰略綱領，在交通領域方面提出 2025年中重型貨車的二氧化碳排放量比 2019年減少15和 2030 年比 2019 年減少 30的發展目標，成員國相繼發布相關的推廣政策：荷蘭發布了 Zero Emissions Trucks Purchase Grant (AanZET）補貼計劃，從 2022年 5月起為相關的企業提供財政補貼；芬蘭從 2022 年向購買零排放重型貨車用戶提供購買補貼；奧地利的“2021 Mobility Master Plan”指出

49、到 2035 年停止銷售 18噸以上的燃油中重型貨車的目標，2021年向購買零排放車輛的用戶提供了 4600萬歐元（5400萬美元）的財政補貼；西班牙將用 4億歐元（4.73 億美元）助力公路運輸行業脫碳目標的實現。挪威：設定了到 2030 年零排放重型貨車的銷售量占總銷售量的 50%的目標，該目標首先在 2017年2018-2029年國家交通計劃（National Transport Plan 20182029）被提出，并在 2021年發布的最新版本中得到確認。英國：英國政府就交通脫碳計劃相關提案進行幾次公開咨詢，該計劃中的一項提案是，從 2040年起英國出售的所有新重型貨車均都為零排放車輛

50、，同時從 2035年起禁止銷售重量在 26 噸或以下的化石燃料動力貨車。此外英國政府出資超過 2 億英鎊（2.43 億美元）的資金，用于比較確定氫燃料電池或電動重型貨車哪種零排放技術更適合英國的重型公路貨運車輛，幫助英國貨運部門減少對化石燃料的依賴。加拿大：2022 年加拿大政府發布2030 年減排方案（2030 Emission Reduction Plan），該方案指出在2030年之前將全國的溫室氣體排放總量較2005年水平降低40-45%，為了促進新能源中重型貨車的推廣應用，政府還將提供 4.2 億美元的購買補貼，同時撥款 2600萬美元用于氫貨車示范項目的運營。上述國家或地區雖設定了新

51、能源重型貨車的發展目標，但并沒有頒布有法律約束力的政策。加州是美國汽車低碳和電動化政策的引領者，很多行動都超前于聯邦政府，商用車是道路交通領域主要的溫室氣體排放源和汽車尾氣污染物排放源，加劇溫室效應 16 的同時，也對車隊聚集區的居民健康造成很大影響。為緩解這一問題，美國加州經過近四年的調查和研究后于 2020 年 6 月發布了先進清潔貨車法規，這是全球首個針對燃油貨車的強制性法規，要求從 2024年到 2035年，零排放貨車占新車銷售量比例將不斷增加，至 2045 年所有在加州銷售的貨車新車將全部轉型為零排放汽車，據測算在這一法規的影響下，到 2030 年加州零排放貨車數量將達到 10 萬輛

52、，到 2035 年這一數字將上升至 30 萬輛。這一法規的出臺將顯著加速全球貨車市場向電動化、零排放方向轉型，對其他國家和地區的商用車電動化發展具有很好的借鑒意義。3.1.2 中國新能源中國新能源重型貨車重型貨車推廣現狀推廣現狀 中國的重型貨車主要應用在物流運輸與工程建設等領域.依據市場需求，還可以把重型貨車分為不同的種類，主要包括牽引車、載貨車、工程車等，其中牽引車和載貨車屬于公路運輸車輛，工程車可分為自卸車和水泥攪拌車等。根據對中國貨車的消費市場結構的分析可以看出，目前重型貨車數量約占貨車總量的 32.82%，其中牽引車為17.13%、工程車為 8.83%、載貨車為 6.68%12（圖 3

53、-1）。圖圖 3-1 中國貨車市場結構中國貨車市場結構 根據國家統計局的相關數據，中國的重型貨車保有量保持穩步增長態勢，2002 年重型貨車保有量為 148萬輛，2021年重型貨車的保有量為 850萬輛（圖 3-2），2002年至 2021 年重型貨車的保有量翻了 5 倍，目前國內重型貨車保有量達到 850 萬輛左右，但是其中國三標準下的重型貨車保有量占比約為 35%-40%13。微型貨車,15.89%輕型貨車,47.97%中型貨車,3.32%載貨車,6.86%牽引車,17.13%工程車,8.83%重型貨車,32.82%17 圖圖 3-2 2015-2021 年中國年中國重型貨車保有量重型貨車

54、保有量變動情況變動情況 中國重型貨車銷量波動比較明顯，受到宏觀經濟與政策導向影響比較大（圖 3-3），在 2020 年，在國三淘汰和國四限行等政策推動下，國內重型貨車銷量從 2019 年的約119 萬輛增長到了約 161.9 萬輛。在未來的幾年內國三、國四標準下的重型貨車如果完全退出市場，將會帶來巨大的市場空間。圖圖 3-3 2013-2021 年中國年中國重型貨車重型貨車銷量及增長率銷量及增長率 根據交強險數據統計，中國新能源重型貨車 2018 年銷量 658 輛，受雙碳目標的驅動，近年來新能源重型貨車銷售量逐步增長，但 2019 年新能源重型貨車銷量出現激增，主要是因為深圳純電動泥頭車集中

55、上牌所產生的效果。2021 年中國新能源重型貨車進一步激增，累計銷量突破萬輛，達 10448 輛（圖 3-4）。未來，隨著雙碳政策進一步驅動，以及技術和商業模式的發展，國內新能源重型貨車將將步入快車道，銷量還將長530.1569.5635.4709.5761.78008507.43%11.57%11.66%7.36%5.03%6.25%0%5%10%15%020040060080010002015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年數據統計：華經產業研究院重卡保有量（萬輛）增長率（%）77745573115111119161.9139.5-3.90%-25.68%32

56、.73%57.53%-3.48%7.21%36.05%-13.84%-40%-20%0%20%40%60%80%03060901201501802013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年數據統計：華經產業研究院重卡銷量（萬輛）增長率（%）18 期保持持續增長趨勢。圖圖 3-4 新能源重型貨車銷售量及滲透率新能源重型貨車銷售量及滲透率 從各類新能源重型貨車銷量來看，2021 年中國純電動重型貨車銷量 9650 輛，占比92.4%，燃料電池重型貨車銷量 779 輛，占比 7.5%，混合動力重型貨車銷量 19 輛，占比 0.2%。銷量主

57、要分布在河北、河南、廣東等環境治理要求較高的省份。2021 年中國新能源牽引車和泥頭車的銷量占新能源貨車銷量的 72%14（圖 3-5），港口、城建工地、廠區是目前新能源重型貨車的主要應用場景，其中純電動重型貨車受法規限定及續航能力等因素影響，主要適用于礦山、港口、廠區、城建工地等環境的短倒運輸場景。在各類新能源重型貨車中，牽引車在港口、鋼廠、等短途運輸中應用范圍最廣，需求最大，占比約 53.2%。未來隨著市場發展、基礎設施完善及產品技術迭代完善，新能源重型貨車的應用場景將逐步拓展，市場需求規模將呈現快速增長。圖圖 3-5 2021 年新能源年新能源重型貨車重型貨車銷量細分市場占比銷量細分市場

58、占比 65850362619104480.06%0.43%0.16%0.75%0.00%0.20%0.40%0.60%0.80%0300060009000120002018年2019年2020年2021年銷量（量）滲透率（%）牽引車52%泥頭車20%攪拌車13%其他專用車（包含環衛車、載貨車等）15%數據來源：電車資源 19 3.2 深圳市新能源重型貨車推廣現狀深圳市新能源重型貨車推廣現狀 3.2.1 深圳市推廣新能源重型貨車可行性分析深圳市推廣新能源重型貨車可行性分析 3.2.1.1 推廣基礎良好推廣基礎良好 深圳市作為國家首批低碳試點城市、碳排放權交易試點城市、可持續發展議程創新示范區，是

59、中國最早推廣新能源汽車的城市之一，經過十余年的努力，深圳市新能源汽車示范推廣有序推進，配套設施日趨完善，商業模式不斷創新，產業培育取得突破，已連續六年成為全球新能源汽車注冊登記數量最多的城市。面向碳中和、碳達峰的國家戰略背景之下，國家正在大力推廣新能源重型貨車在中短途運輸場景的應用，深圳市作為起步較早并領跑全國的地區也應積極推廣新能源重型貨車的應用，形成可復制的推廣模式，為后續其他城市新能源車推廣工作提供借鑒。在新能源汽車推廣應用上，深圳市一直走在全國前列。深圳是國內第一個實現公交車和出租車全面電動化的城市，截至 2021 年底，深圳市新能源汽車累計推廣應用數量約為 54.4 萬輛。此外充電基

60、礎設施是新能源汽車的生命線，對新能源汽車行業發展起到重要推動或制約作用，深圳市的充電設施網絡基本完善，數據顯示截至 2021 年底，全市累計建成各類公共充電樁 9.7 萬個，其中快速充電樁約 3.7 萬個，慢速充電樁約 6萬個，建成換電站 32 座。因此在良好的新能源重型貨車推廣經驗和充電基礎設施保障的基礎下，深圳市可將泥頭車、牽引車這類保有量較大的重型貨車作為突破口，推動深圳市重型貨車電動化的進程。3.2.1.2 技術標準日趨完善技術標準日趨完善 深圳市自新能源汽車推廣發展之初就十分重視核心關鍵技術、產業化關鍵技術以及標準規范等技術創新，一方面加大資金的投入支持研發，另一方面通過產業調控政策

61、支持企業的自主創新，例如深圳市節能與新能源汽車示范推廣實施方案（2009-2012）提出對示范運行車輛測試工作給予科研經費補貼。深圳新能源產業振興發展規劃（2009-2015 年）提出在新能源汽車方面，開展動力系統、輔助零部件、電動加速器、汽車智能化等領域技術創新，推進整車及動力電池、電機、電控等關鍵部件技術研發與應用。深圳市新能源汽車發展工作方案提出在新能源汽車重點發展領域，新建或提升5家以上市級重點實驗室、工程實驗室、工程（技術）研究中心、企業技術中心，從而推進創新載體建設。為了更好的指引、規范新能源汽車產業的發展，發布電動汽車充電系統技術規 20 范、電動汽車維護和保養技術規范、電動汽車

62、維修站通用技術要求、全密閉式智能重型自卸車技術規范、道路側電動汽車充電設施建設規范等一系列技術規范不斷完善新能源汽車產業的標準體系建設。3.2.1.3 扶持政策持續推進扶持政策持續推進 隨著“雙碳”目標的確立，國家將制定更加嚴格和科學的環境保護措施。傳統燃油重型貨車作為公路運輸的重要載體，對環境存在較大污染，而新能源重型貨車對環境幾乎沒有污染，更加符合國家的戰略目標。深圳市進一步出臺了補貼政策，推動港口內燃油拖車更新置換為新能源車。深圳市交通運輸專項資金綠色交通建設領域港航部分資助資金實施細則(深交規20218 號)提出，使用電動拖車按照租賃費用的50%予以資助，普通電動拖車每輛車每月最高資助

63、額度不超過 0.5 萬元。2022 年 5 月份印發的深圳市關于促進消費持續恢復的若干措施規定，對港口內燃油拖車置換為符合條件新能源車（含清潔燃料車）的，給予最高不超過 5 萬元/臺補貼，體現出深圳市積極引導、支持新能源重型貨車在工程領域、物流領域和港口內的應用(表 3-1）。表表 3-1 深圳市關于新能源深圳市關于新能源重型貨車重型貨車的相關政策文件的相關政策文件 時間時間 政策文件政策文件 主要內容主要內容 2019 深圳市推進新能源工程車產業發展行動計劃（2019-2021 年）1）深圳市將著力夯實新能源汽車產業基礎，持續擴大新能源汽車整車產業規模，促進工程車輛電動化升級轉型，提升新能源

64、工程車核心技術水平、核心產品競爭力。2）到 2021 年深圳市工程車領域新增車輛純電動化工作率先完成。通過示范引領，將新能源泥頭車的應用示范經驗進行推廣和復制，并逐步延伸至大型吊車、挖掘機、推土車等其他類型的新能源工程車。2020 “深圳藍”可持續行動計劃 1）柴油車(機)污染攻堅工程。實施重型柴油車國六排放標準項目嚴格實施重型柴油車燃料消耗量限值標準，不滿足標準限值要求的新車型禁止進入道路運輸市場，在全市主要進深道路、貨運通道、物流園區等柴油車密集區域安裝尾氣遙感檢測設備和排放黑煙或其它明顯可見污染物的機動車監控設備。2021 深圳市新能源汽車推廣應用工作方案（2021-2025）1）持續提

65、升公共領域新能源汽車比重。至 2025年，新能源網約車達到 5.5 萬輛，新能源物流車達到 11.3 萬輛，新能源環衛、泥頭車達到 0.8萬輛，新能源公務（含警車）、國企用車達到 0.5萬輛。2）大力建設新型新能源汽車充電基礎設施。加快完善公交、物流、環衛、泥頭車輛運營、停放、充電一體化保障體系，構建車輛可持續運行模式。2021 深圳市交通運輸專項資金綠色交通建設領域港航部分資助資金實施細則 使用電動拖車按照租賃費用的 50%予以資助，普通電動拖車每輛車每月最高資助額度不超過 0.5 萬元，無人駕駛的電動拖車每輛車每月最高資助額度不超過 1萬元，使用 LNG 拖車每輛車每月資助 0.1萬元。2

66、1 時間時間 政策文件政策文件 主要內容主要內容 2022 深圳市綜合交通“十四五”規劃 加大新能源車輛推廣和普及力度。推進存量和增量載運工具清潔化替代，重點提升貨車新能源比例，加快推進市內短距離物流車、港口碼頭園區牽引車等車輛電動化。開展道路使用管理政策技術儲備研究。建立以交通減碳為切入點的道路使用調節機制，研究在交通擁堵嚴重、環境保護要求高的重點片區設置機動車低排放區，提高準入車輛的排放標準。2022 深圳市關于促進消費持續恢復的若干措施 推動港口內燃油拖車更新置換。對港口內燃油拖車置換為符合條件新能源車（含清潔燃料車）的，給予最高不超過 5 萬元/臺補貼。3.2.1.4 運輸需求攀升運輸

67、需求攀升 根據深圳市生態環境局近年來公布的深圳市固體廢物污染環境防治信息公告，近6年深圳市建筑廢棄物總產生量達到4億m3，未來隨著開發建設工程體量不斷增加，每年仍將產生 1 億 m3的建筑廢棄物（主要為工程棄土），泥頭車的保有量在未來仍有上漲空間。此外，港口是水陸運輸的起點和終點，是對外貿易進出口貨物的集散中心以及國際物流供應鏈的重要節點和物流通道的樞紐，深圳作為國家物流樞紐布局承載城市，港口貨運是深圳的支柱產業之一，2021 年，深圳港全年累計完成集裝箱吞吐量 2877 萬標箱，同比增長 8.4%，超額完成年度目標，集裝箱吞吐量位居全球第四15，隨著國民經濟的持續健康發展以及貨運量也將持續增

68、長，為半掛牽引車市場提供了良好的需求平臺。在一些非道路特定場景，例如港口車、工程車或是泥頭車，有固定的行車路線和特定需要，電動重型貨車具有推廣優勢，因此在存量柴油重型貨車面臨置換更新的前提下和重型貨車運輸業務需求上漲的情況下，深圳市可以港口物流和渣土物流為突破口，逐步推廣新能源重型貨車在貨運領域的應用。3.2.2 深圳市新能源重型貨車市場規深圳市新能源重型貨車市場規模模 截至 2021 年底，深圳市新能源汽車累計推廣應用數量約為 54.4 萬輛，在公共交通領域，包括公交車、巡游出租車，基本上已經實現全面電動化；在重型貨車領域，深圳市營運狀態的重型自卸貨車的企業數共 369家，營運的新型泥頭車共

69、有 15365輛，其中傳統燃料類泥頭車 11165 輛（占比 73%），純電動泥頭車 4200 輛（占比 27%）。其中柴油類約占全市渣土車總運力的 70%，而純電動類約占總運力 30%，已經初步實現了新能源重型貨車的規?；瘧?。深圳市當前各類重型柴油貨車保有量約 10.5 萬輛，包括僅在港口內運營的集裝箱牽引車超過 1200 輛。22 此外，根據深圳市建筑廢棄物管理辦法運輸管理中規定了深圳市建筑廢棄物運輸車輛及企業的相關要求。為規避泥頭車亂傾亂倒、超載超速等違法亂象行為，規范泥頭車行業秩序，深圳于 2018 年頒布了全密閉式智能重型自卸車技術規范（深市監標 201766 號），對全市泥頭車的

70、規格型號進行統一，在全國范圍內首次提出大力推進泥頭車電動化。2019 年開始深圳市政府著力推進重型貨車電動化，同年 10 月深圳市交通運輸局發布深圳市純電動泥頭車推廣使用實施方案，明確了純電動泥頭車保有量目標，并在路權等配套政策和充電樁等配套設施方面予以支持和保障，同時提出在2年內形成完善、便捷的純電動泥頭車充電網絡，為了推動淘汰傳統泥頭車推廣純電動泥頭車，深圳還出臺了相應的補貼政策，對符合獎勵條件的純電動泥頭車，深圳市將給予最高 80 萬元/車的超額減排獎勵，在前期的推廣基礎下，深圳市目前已推廣純電動泥頭車 4200 輛，并且已經運行接近 4 年時間，在此期間積累了大量的運營經驗。而深圳也將

71、以純電動泥頭車為突破口，持續發展新能源重型車整車產業規模。通過示范引領，將新能源泥頭車的示范經驗，逐步在港口運輸、攪拌車等種類重型貨車上予以推廣?；诖?，本項目以泥頭車為代表，分析深圳市新能源重型貨車的推廣現狀。3.2.3 深圳市純電動泥頭車運營現狀深圳市純電動泥頭車運營現狀 根據深圳市新泥頭車規定全密閉式智能重型自卸車技術規范，新型泥頭車實際裝載容積不超過 10.6 立方米，且所有泥頭車需滿足國五加 DPF 排放。深圳市積極推行泥頭車電動化，加強渣土運輸環境保護。以比亞迪 T10ZT 電動智能泥頭車為例（圖3-6），該電動泥頭車貨箱容量不超過 10.6m，有效載重約 15.5 噸，整車電量達

72、435kwh，通過監控平臺實測數據，車輛滿電可以行使約 250km，可以滿足大部分泥頭車的日均營運需求。圖圖 3-6 比亞迪比亞迪 T10ZT 電動泥頭車電動泥頭車外觀外觀與型號信息與型號信息 23 深圳市純電動泥頭車平均運營情況如下，數據由實地調研、大數據平臺、深圳市交通運輸局公布的泥頭車運輸行業經營月報（圖 3-7）及純電動泥頭車運營里程監測數據表整理得出。注：圖片來源 2020 年 12 月深圳市泥頭車運輸行業公報。圖圖 3-7 深圳深圳市市泥頭車泥頭車運行情況運行情況 單車日均行駛距離：110-210公里 車輛日均行駛時段：集中在 5-12時 車輛日均行駛時間：7-8 小時 運力水平：

73、對比 2019 年，2020 年深圳市建筑廢棄物運輸車輛新增 925 臺，取消“兩牌兩證”后放寬了對外地車輛的限制，近年來進入深圳市建筑廢棄物運輸行業的企業和車輛呈逐年上漲態勢，加大了環境壓力和交管部門的監管壓力。調研顯示車輛的日均出勤率為 50%70%不等，車輛的閑置率較高；深圳市新型泥頭車市場空間在 8224-13863 輛，運力供需平衡最佳理論值為 10421 輛。目前行業運力已超出合理運力上限。3.2.4 深圳市純電動泥頭車推廣難題深圳市純電動泥頭車推廣難題 深圳市于 2019 年發布了純電動泥頭車的推廣方案，在財政補貼下深圳的純電動泥頭車保有量居全國首位，然而在取消財政補貼后其市場明

74、顯走弱，項目組在深圳市交通運輸局的支持下對運輸企業進行走訪調研（問卷統計結果詳見圖 3-8），純電動泥頭車的推廣痛點主要有以下幾個方面：第一，是車輛的購置成本過高，由于純電動重型卡正處于研發使用的初始階段，市場沒有形成規模，成本目前仍然很高。例如，比亞迪純電動自卸車補貼前價格為 100萬元左右，比同類柴油車型（40萬左右）價格明顯高出許多。第二，是充電時長降低了營運效率，作為營運性車輛，車輛的充電時間較長，而 24 深圳市對泥頭車的營運時間是有區間限制的，車輛充電時長使得車輛的有效運營時間減少，損失的時間成本較高，降低企業的營運收入。第三，是車輛的維修服務保障問題，根據調研電動泥頭車的維修等待

75、時間過長，例如有企業表示關鍵部件的維修需要等到總部寄來之后才能進行維修，車輛的售后服務不夠完善。車輛自身的安全性能、售后維修服務能力、電池壽命是制約其推廣的重要因素；換電模式有機會成為解決當前充電式重型貨車在使用過程中充電難和電池維保問題的最佳解決方案。圖圖 3-8 深圳市泥頭車電動化影響因素深圳市泥頭車電動化影響因素 調研結果表明，泥頭車運輸企業受市場競爭運費單價壓低，泥尾處置問題又提高了運輸企業的經營成本，本土運輸企業的利潤降低，大多處于虧損狀態。相比傳統充電模式，換電模式可以減少充電等待時間和初始購置成本，運輸企業更愿意使用換電版的泥頭車。203287376376500475486010

76、0200300400500600非常不重要不重要一般比較重要非常重要 25 圖圖 3-9 深圳市泥頭車電動化推廣政策需求深圳市泥頭車電動化推廣政策需求 此外，相比于路權、手續優待等政策，企業更關注的是免稅、補貼等經濟激勵政策（圖 3-9）；深圳市目前對泥頭車運營的時間段及運營路線有相應限制，若相應放寬對電動泥頭車的車輛管制政策，可以促進其推廣。3183833733283964033903920100200300400500非常不重要不重要一般比較重要非常重要 26 第四章第四章 換電技術發展現狀分析換電技術發展現狀分析 4.1 國內外換電模式發展歷程國內外換電模式發展歷程 4.1.1 國外換電

77、模式發展歷程國外換電模式發展歷程 早在 2007 年，以色列 Better Place 公司成為世界上第一家從事新能源汽車換電模式運營公司。該公司開發了一套完整的純電動汽車底盤換電技術，并進行了商業化推廣，為客戶提供純電動汽車換電服務。由于硬件成本和電池維護成本投資較大，且受制于當時汽車生產企業對發展新能源汽車還存在較大顧慮，新能源汽車數量極少，同時換電模式在用戶端的便性、使用成本和傳統燃油車相比沒有大的優勢，因此最終并沒有實現商業化推廣。2013 年，美國電動汽車制造商特斯拉展示了其開發的快速換電技術，換電時間縮短到 90 秒。從技術上看，特斯拉的快速換電技術仍是基于 Better Plac

78、e 的底盤換電技術路線，但進一步提高了換電速度。由于特斯拉意識到底盤換電的異形電池無法跨車系車型共享、換電站兼容性低、運營效率低，以及難以整合車企資源形成通用標準的致命缺陷，很快將發展重點轉向了其超級充電樁技術 Supercharger 3，戰略性地放棄了換電路線和模式16。4.1.2 國內換電模式發展歷程國內換電模式發展歷程 中國早期主要是在北京奧運會、上海世博會和廣州亞運會期間，開展了新能源公交車換電模式示范運行項目，開發和驗證了新能源公交車換電技術。國家電網公司首先在新能源乘用車領域進行換電技術研究，提出了“換電為主、插充 為輔、集中充電、統一配送”的商業運營模式，完成相關技術儲備和出租

79、車換電試點，首次提出并驗證了“車電分離，里程計費”的商業模式。表表 4-1 中國換電模式發展歷程中國換電模式發展歷程 時間時間 發展特點發展特點 產業特征產業特征 2009-2012 年年 國網牽頭，示范基地為主，發展換電模式 換電為主，充電為輔 2012-2018 年年 充電模式成為發展主流，換電模式發展緩慢 充電為主，換電為輔 2019 年年-至今至今 支持政策出臺，市場再次關注換電模式 充換電并行發展 通過中國換電模式發展歷程（表 4-1）可以看出，在新能源汽車推廣的不同時期境遇截然不同。初期選擇換電的原因在于效率高，能夠提高消費者對新能源汽車的接受度，特別是在“十城千輛節能與新能源汽車

80、示范推廣應用工程”階段，行業內更關注補電效率，在乘用車和公交車換電等領域都做過嘗試，形成了一套完整的換電技術體系，27 也進行了市場驗證。中期則由于換電投入成本太高、換電車輛少、兼容車型少等缺點，加上標準不完善、企業積極性低等因素，使得市場轉而選擇并大力發展充電模式，并實現充電樁建設和運營規?；l展。但企業端并沒有停止發展換電模式，一直在探索中進步。而現階段，在新能源汽車補貼逐步退坡的“后補貼時代”，市場又亟需降低整車成本、增加對傳統燃油車的競爭優勢、減輕消費者的購買壓力，于是換電模式所支持的裸車售賣、電池租賃等商業模式被視為新能源汽車行業發展的重要路徑之一，重新成為市場關注熱點。2021 年

81、 10 月，工業和信息化部辦公廳印發關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知，決定啟動新能源汽車換電模式應用試點工作，其中宜賓、唐山、包頭 3 城市納入重型貨車特色類試點。以下對三個城市（表 4-2）進行發展基礎以及未來發展計劃的分析和研究，為深圳市發展換電重型貨車規?；袌鰬锰峁┙涷灲梃b。表表 4-2 新能源重型貨車換電模式應用試點城市新能源重型貨車換電模式應用試點城市 城市城市 發展基礎發展基礎 未來規劃未來規劃 包頭包頭 包頭市擁有全國唯一軍工背景的重型貨車生產企業北奔重汽集團。北奔重汽集團擁有國家級企業技術中心和特種汽車院士工作站，與寧德時代、特百佳動力、玖行能源等行業龍頭形成了

82、緊密的合作關系，成功研制了國內第一批換電重型貨車。應用場景上，包頭及周邊地區能源豐富，不乏礦山、廠區等適合純電動重型貨車運營的場景，可以滿足運營所需。2020年 12月，包頭市啟動新能源汽車換電網生態一體化項目建設。2020年 12 月長安新能源包頭智慧換電站投入運營。2020年包頭市新能源汽車換電網相關產業投資合作，計劃將在 3 年內在全包頭市推廣約 4 萬輛新能源汽車，在包頭市標準分箱換電模式新能源汽車保有量達 1萬輛以上時，建成一座以包頭為基地、覆蓋內蒙古全省的動力電池租賃、存儲、轉運、梯次利用、循環利用與服務的新型動力電池循環產業園。唐山唐山 唐山的鋼鐵產量一直位于全國首位，工業產值占

83、唐山經濟發展的半壁江山，同時也帶來了突出的能耗和環境問題，隨著大宗物料以及港口貨物運輸需求增長，唐山重型貨車保有量已超過 10.2 萬輛。在綠色低碳發展目標下，唐山市大宗運輸、港口接駁等物流企業也紛紛對新能源運輸車輛表現出巨大熱情和積極的接納態度，以助力城市大氣污染治理，為換電重型貨車的推廣提供了豐富的應用場景。唐山市計劃在試點期內落地運營換電重型貨車 2600臺，建成投運換電站不少于 60座，成立電池資產管理公司 2家，換電運營示范企業 5 家，屆時可節約柴油消耗 18 億升，減排二氧化碳 473 萬噸。重點從設計“三縱一橫”干線換電網絡布局、與國家電投合作建立換電重型貨車數據監控管理平臺、

84、建立全市純電動重型貨車換電聯盟、對新能源重型貨車城區不限行等方面落實試點方案。宜賓宜賓 四川宜賓已具備新能源汽車換電模式應用的多個優勢。產業集群方面具備完整新能源重型貨車換電產業鏈，寧德時代 200GWh 生產基地四川時代落地宜賓，3 月被認證為全球首家電池零碳工廠，宜賓金茂科易、宜賓科易換電是國內領先的重型貨車換電設備提供商，產業基礎完備。此外宜賓還擁有行業領先的技術研發團隊，豐富的水電等清潔能源，中國電動重型貨車換電產業促進聯盟等宜賓市計劃在 2 年內建成換電站 20 座以上，推廣車輛 1000 輛以上，到 2025年建成 60 座換電站，推廣車輛 3000 輛，并將試點成果推向全國其他

85、20 個以上城市，累計建成換電站1000座以上，推廣換電重型貨車 50000輛以上，形成產值 300億以上。從圍繞宜賓港、寧德時代園區等典型場景開展共享式重型貨車換電示范運營、加快建設換電基礎設施網 28 城市城市 發展基礎發展基礎 未來規劃未來規劃 行業組織、獨特的“成渝雙城經濟圈”區位優勢等，這些都為其發展換電重型貨車提供了基礎。絡、構建嚴格的安全監管平臺、推動標準體系建設等方面推動試點方案實施。4.2 換電重型貨車技術方案分析換電重型貨車技術方案分析 當前市場電動重型貨車的電池安裝方式多種多樣，主流的換電技術路線包括頂吊式換電方案、整體單側換電方案、整體雙側換電方案 3 種（表 4-3）

86、。其中，較早投入進行試點示范的是頂吊式換電方案，由于該種換電方式采用鋼索吊裝電池包，在電池包接近落座時，鋼索具有一定的柔性，比較容易實現誤差的兼容，所以頂吊式換電屬于技術簡單、成本比較低、可行性比較好的換電方案，也是最早商用化的換電方案。因為頂吊式換電的定位方式比較簡單，對司機的駕駛技能要求較高，對于港口、礦山等司機經過強化培訓的封閉場景，能夠發揮司機管理優勢，使控制系統簡化降低成本。該技術的代表企業為上海玖行 整體單側換電的電池抓取機構是剛性的，機器人在抓取電池之間沒有柔性環節，如果車輛電池與既定位置對位偏差，換電機器人產生校正位置的力則會很大，對導向機構會產生很大的損傷。所以整體單側換電對

87、智能化技術的挑戰更大，對控制精度的要求更高，需裝備激光雷達及視覺傳感器，導致其成本也相對比較高。由于整體單側換電智能化程度比較高，其對司機的專業性要求較弱，可適應城市中的渣土車、牽引車、水泥攪拌車等多類車型，且對司機換電停車的要求相對較低，其智能化裝備也發揮了較大價值。此外，側換式換電的優勢是換電站的主體裝備高度與車高相當，在城市建設時比較容易被定性為裝備，可以免去臨時建筑審批流程。整體雙側換電最大的優勢是電池不占貨箱空間，適用于電池存儲位置有限的礦貨車型。整體雙側換電對部分必須雙側布置電池的場景及車型具有無可替代的優勢。但由于整體雙側換電需要裝備兩套機器人及兩套電池存儲充電倉，其成本也相對較

88、高。表表 4-3 三種換電模式對比分析三種換電模式對比分析 分類分類 整體單側換電整體單側換電 頂吊換電頂吊換電 整體雙側換電整體雙側換電 戰體高度戰體高度 主體與車輛等高(6米)主體與車輛等高 換電時間換電時間 3-5 分鐘 3-5 分鐘 300 定位方式定位方式 激光雷達+視覺 減速帶機械定位 車型適應性車型適應性 自動校準 司機控制停車位置 成本成本 控制系統成本高 控制系統成本低 雙機器人成本高 29 4.3 換電重型貨車換電重型貨車應用場景分析應用場景分析 4.3.1 封閉場景封閉場景短倒短倒運輸運輸 封閉場景主要包括港口、鋼廠、煤礦等，具有作業區域固定，定點、高頻、運輸效率要求高，

89、日均運距為 80-150 公里，24 小時不間斷作業等特征，車輛常處于怠速或低速狀態，發動機熱效率低、燃油經濟性差、污染水平高，使用換電重型貨車既能實現能源的快速補給，降低車輛造成的大氣污染，且建設一座換電站即可覆蓋整個封閉區域的服務需求。且高頻短倒用換電，滿足快速補能需求，可以提高效率；低頻短倒用充電，不需要快速補能，可以降低成本。4.3.2 開發場景開發場景短倒運輸短倒運輸 短倒運輸場景主要包括城市渣土運輸、公鐵接駁運輸、煤礦到電廠短途運輸等，具有路線固定、單程距離短的特征。該場景下，根據運輸距離不同，重型貨車每天能夠往返運輸 4-6 次，單程里程 100-200 公里左右，使用換電重型貨

90、車可每單程或往返更換1塊電池，幾乎不影響運輸效率，可實現對柴油重型貨車的替代。同樣，高頻短倒用換電，滿足快速補能需求，可以提高效率；低頻短倒用充電，不需要快速補能，可以降低成本。4.3.3 干線中長途運輸干線中長途運輸場景場景 重型貨車是高速公路運輸的主力，因此高速公路等干線中長途運輸是換電重型貨車的主要應用場景之一。該場景下，重型貨車單程運距為350公里左右，日均行駛里程可達800公里以上，對運輸效率要求較高，使用換電重型貨車能夠滿足對運輸效率的要求，且換電站可以與加油站同樣布局于高速公路服務區內，幾乎無需新增土地規劃，容易實現推廣應用。干線中長途運輸用氫燃料電動貨車，對車輛有長續航和快速補

91、能的需求。4.4 換電技術和模式相關政策分析換電技術和模式相關政策分析 4.4.1 國家層面國家層面 2020 年來多份政府文件提出大力發展換電模式（表 4-4），在 2020 年 5 月國務院發布的政府工作報告中，關于新基建的內容由“建設充電樁”擴展為“增加充電樁、換電站等設施”，這是換電站第一次被寫入政府工作報告，亦是換電站首次被納入新型基礎設施行列，換電站成為中國新基建的七大重要領域之一，自 2021 年 5 月起重慶、海南、遼寧省大連市相繼頒布換電站補貼標準，參考乘用車換電站單站投入500萬元，30 最高可獲得150萬元的一次性建設補貼，以加快換電站建設速度。隨著換電站未來迎來快速增長

92、，各省市或將陸續出臺補貼標準。同年 11 月新能源汽車產業發展規劃（2021-2035 年）的通知明確鼓勵開展換電模式應用。換電技術標準走向統一，2021 年電動汽車換電安全要求換電領域首個基礎通用國家標準的發布，于1月起開始實施，文件中對換電汽車設計、換電接口連接、電池包功能及相關監測要求做出了明確規定，從機械強度、電氣安全以及環境適應性三個角度保障了換電汽車的使用安全，為換電模式的發展提供了標準支撐，引導了行業合理規范的發展。此外，2021 年工信部發布的關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知，將唐山、包頭、宜賓等列為重型貨車特色類城市。這些城市積極響應，制定了明確的推廣目標，出臺多

93、項支持換電重型貨車推廣應用的配套政策，在政策引導的推進下，新能源重型貨車的發展已由單純補貼推動逐步向商業化轉變，市場已到了新的轉折點。作為特定場景下解決運輸需求的載體，換電重型貨車或將迎來一波快速增長，2022 年汽車標準化工作要點中提出加快構建完善電動汽車充換電標準體系，開展電動汽車大功率充電技術升級方案研究和驗證，加快推進電動汽車傳導充電連接裝置等系列標準修訂發布。表表 4-4 2020 年以來換電行業相關政策梳理年以來換電行業相關政策梳理 時間時間 名稱名稱 主要內容主要內容 2020.05 政府工作報告 加強新型基礎設施建設，增加充電樁、換電站等設施。2020.11 新能源汽車產業發展

94、規劃(20212035)加快充換電基礎設施建設，提升充電基礎設施服務水平，鼓勵商業模式創新。2021.02 商務領域促進汽車消費工作指引部分地方經驗做法的通知 完善新能源汽車使用環境，便利新能源汽車充(換)電，鼓勵有條件的地方出臺充(換)電基礎設施建設運營補貼政策。2021.03 2021 年工業和信息化標準工作要點 推進新技術新產業新基建標準制定，大力開展電動汽車和充換電系統等融合創新標準制定。2021.03 政府工作報告 增加停車場、充電樁、換電站等設施，加快建設動力電池回收利用體系。2021.10 關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知 將 11 個城市納入換電試點范圍。試點內容包

95、括加強技術研發、開展示范應用、完善基礎設施、加強監測管理、健全標準體系、優化產業生態、強化政策支持。2021.11 電動汽車換電安全要求 發布中國汽車行業換電領域的首個基礎通用國家標準，規定了換電式汽車的安全標準，未對換電車型整體設計、電池包、電池接口、換電技術做統一標準劃定。2022.03 2022年汽車標準化工作要點 提出加快構建完善電動汽車充換電標準體系,推進純電動汽車車載換電系統、換電通用平臺、換電電池包等標準制定。31 4.4.2 地方層面地方層面 多省市地方政府已經或正在出臺一些鼓勵乃至專項政策嘗試換電模式運營，加碼新能源汽車換電模式建設。雖然目前換電模式仍處于推廣前期，但政策向充

96、換電模式傾斜，有利于充換電良性商業模式的形成和發展，加強充換電基礎設施建設，進一步打開換電新能源汽車產業的發展空間，部分省市也相繼發布鼓勵換電運營的相關政策（表 4-5）。表表 4-5 部分地方政府鼓勵換電運營的專項政策部分地方政府鼓勵換電運營的專項政策 地地方方 時間時間 文件名稱文件名稱 主要內容主要內容 上上海海 2021.02 上海市加快新能源汽車產業發展實施計劃（2021-2025）將完善換電設施報建管理制度，對符合條件的換電運營給予補貼，完善經營性換電網絡布局，滾動編制換電設施建設專項規劃。浙浙江江 2021.05 浙江省數字基礎設施發展“十四五”規劃 鼓勵專業運營商加大充換電基礎

97、設施建設投資力度，鼓勵整車企業與電池企業、充換電基礎設施生產運營企業合作，重點加大換電站等設施建設。貴貴州州 2021.07 關于印發貴州省電動汽車充電基礎設施三年行動方案（2021-2023）加快推動重型貨車、渣土車、攪拌車等電動化的工作，因地制宜的建設充換電站，到 2023 年全省累計建成 15座換電站。北北京京 2021.08 關于印發北京市電動汽車社會充換電設施運營補助暫行辦法的通知 以充換電設施的充電量為基準，結合對充換電站運營的考核評價等級，給予充換電設施投資建設企業一定的財政資金補助，評選充換電服務示范站，并加大補助支持。重重慶慶 2021.10 重慶市新能源汽車換電站建設補貼

98、對換電站采用先建后補的方式，對符合申報條件的、市內已竣工驗收并投入使用的公共領域換電站給予補貼，其中建換電站給予 400 元/千瓦的一次性建設補貼 大大連連 2021.10 大連市新能源汽車充電基礎設施建設獎補資金管理辦法 對于符合條件的新能源汽車換電站一次性給予不超過換電設施投資的 30%的補貼資金，最高補貼額度不超過 200 萬。海海南南 2021.11 海南省新能源汽車換電模式應用試點實施方案 到 2022年底全省建成換電站 30 座以上，對投放換電車輛不低于 50 輛并實際以換電模式運營的中重型貨車項目，一次性給予 400萬的獎勵。宜宜賓賓 2022.03 全面推進“電動宜賓”工程實施

99、方案(20222025年)到 2025年，核心示范區重型貨車換電站達到 37座、加快發展區重型貨車換電站達到 23 座，基本形成全市換電標準統一，車、電池、換電站兼容共享的重型貨車換電體系。重重慶慶 2022.04 關于重慶市 2022年度新能源汽車與充換電基礎設施財政補貼政策的通知 中重型貨車換電站按照換電設備充電模塊額定充電功率，給予 400元/千瓦的一次性建設補貼，單站補貼最高不超過 80 萬元，單個企業補貼不超過 500 萬元。蘇蘇州州 2022.06 蘇州市“十四五”電動汽車公共充換電設施規劃 公交場站、環衛部門、港口碼頭、物流園區、產業園區等短途、高頻、重載場景，布局專用換電站，探

100、索車電分離模式，促進重型貨車領域的電動化轉型。32 4.5 換電重型貨車推廣現狀換電重型貨車推廣現狀 由于較大的燃油消耗量和碳排放量，燃油重型貨車是電動化的重點對象。2021 年新能源重型貨車年銷量沖破萬輛大關，大大超過市場預期，自 2020 年開始，換電模式在政策的支持下，快速發展。換電重型貨車雖然起步較晚，但是發展快速，在兩年多時間內，市占比幾乎是從零開始，在 2021年占比達到了 30.70%，基于換電模式可有效解決營運車、商用車等細分賽道對補能效率的需求，換電重型貨車正在憑借時效性和經濟性加速商用車領域的電動化進程。圖圖 4-1 2021 年第年第 1-12 批換電重型貨車車型數量及占

101、比情況批換電重型貨車車型數量及占比情況 根據工信部2021年全年的新能源汽車推廣應用推薦車型目錄數據（圖4-1），換電重型貨車推薦車型款數呈現出整體大幅上升趨勢，下半年總推薦車型122款，遠高于上半年的 37 款，預示著換電模式可能會成為未來純電動重型貨車克服續航里程和充電時間等短板的主要路徑之一。圖圖 4-2 2021 年第年第 12 批換電重型貨車各類車型數據批換電重型貨車各類車型數據 按車型來分，在第 12批次的數據顯示，上榜的換電牽引車 13款，占比半壁江山，431011361815231921261151362062251622312272442422191942363.5%2.2%

102、4.9%4.9%1.9%2.6%7.9%6.1%9.5%8.7%10.8%11.0%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%0501001502002503001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月 11月 12月換電重卡上榜數量新能源汽車上榜數量換電重卡占比牽引車50.0%泥頭車26.9%攪拌車11.5%自卸式垃圾車11.5%33 居第一；換電泥頭車上榜 7 款，占比 26.9%；攪拌車和自卸式垃圾車均上榜 3 款，占比均為 11.5%（圖 4-2）。目前，重型貨車換電站主要集中布局在北京、廣東、浙江、江蘇、福建、山東、上海等經濟發達的的城市及環境治理要求較高的重工業

103、城市。2020 年 7 月首批北汽新能源換電重型貨車車輛交付儀式在京舉行，中國首個換電重型貨車商業化應用場景正式落地。2020 年 10 月，國內首套電動重型貨車智能換電系統在內蒙古煤電露天礦通過100 天高強度試運行，開啟了中國大型工程車輛的電氣化進程，2020 年 12 月，國家電網江蘇電力公司和徐工集團強強聯合，共同推進國內首個城市新能源泥頭車換電示范運營項目落地。同月，國家電投山西鋁業正式投運充換電站，包含“電動重型貨車+充換電站”、智慧物流、光伏發電等 3個子項目。到 2020年底，國家電投已落地換電重型貨車、工程機械累計突破 5000臺，充換電設施分布在北京、上海、江蘇等 14個省

104、市，換電站布局落地簽約 66座，其中換電站建成交付 11 座。2021 年 2 月，河南省首個純電動重型貨車充換電站在鄭州高新區啟用，每天最多可充電 100 輛，實現 24 小時無人值班不間斷運營17。2021 年 12 月，中國重汽30 輛電動重型貨車交付日照港，為山東打造“零碳港口”作出了重要貢獻。換電重型貨車在鋼鐵行業、港口運輸、市政工程建設領域表現出了強大的運輸能力，贏得了市場的認可。2022 年 2 月全國首條電動重型貨車干線福寧干線正式投入運營，標志著換電重型貨車走出了只適應支線短倒、短途運輸的運輸場景，拓展了新的應用場景。隨著國家政策不斷地扶持和鼓勵，換電模式運營商在成本方面有了

105、一定的緩解，加上技術方面的規范和用車方面的安全性，換電重型貨車市場或將迎來新的風口。34 第五章第五章 深圳市重型貨車電動化的環境效益評估深圳市重型貨車電動化的環境效益評估 5.1 研究方法研究方法 生命周期分析(Life Cycle Analysis,LCA)是針對產品或服務系統從“搖籃到墳墓”全過程的資源消耗和環境影響評價的方法，也是機動車生命周期環境影響定量化評價主要方法之一，可用于研判其低碳綠色發展水平。在車輛生命周期環境影響評價研究領域，近年來眾多國內外學者采用 LCA 方法對傳統汽車與新能源汽車(私家車和公交車)例如純電動汽車、燃料電池汽車和混合動力汽車等開展對比研究，本研究同樣采

106、用生命周期評價方法開展單車減排效益評估，研究系統邊界見圖 5-1。生產階段使用階段報廢階段原材料能源邊界車輛生產車輛生產車輛周期燃料周期車輛主體電池生產燃料生產燃料生產柴油電力車輛使用車輛使用車輛裝配部件更換燃料使用燃料使用柴油消耗電力消耗車輛車輛主體報廢電池報廢溫室氣體常規污染物 圖圖 5-1 車輛生命周期系統邊界車輛生命周期系統邊界 美國阿貢實驗室（Argonne national laboratory，ANL）開發研究的 GREET 模型被廣泛應用車輛的生命周期評價領域，該模型以燃料為研究對象，劃分油井到油泵（well-to-pump，WTP）也稱為燃料上游周期和油泵到車輪（pump-t

107、o-wheel，PTW）稱為燃料下游周期，為了銜接 GREET 模型的結果，本研究將系統邊界分為燃料周期和車輛周期，涉及的燃料為傳統重型貨車使用的柴油和新能源重型貨車使用的電力，柴油的上游階段包括原油開采及運輸、煉油和柴油輸送到柴油補充站，電力上游階段包括原煤的開采與生產、電煤運輸及其他原料開采與運輸，燃料的下游周期為車輛的行駛階段；車輛周期主要包括生產階段、使用階段、維修以及車輛報廢處理階段，本研究的系統邊界只考慮與車輛和燃料系統直接相關的范圍，不考慮諸如廠房建設和設備制造等間接影響（圖 5-1），功能單位考慮為車輛行駛 1km 里程。35 5.1.1 分析指標分析指標 根據機動車強制報廢標

108、準規定規定重型載貨汽車行駛 70 萬 km 需引導報廢，并結合行業現狀，本研究設定泥頭車、集疏港牽引車的生命周期行駛里程為70萬km，港內倒短牽引車的生命周期行駛里程為40萬km，所分析的直接環境影響主要包括溫室氣體如 CO2、CH4、N2O 和常規空氣污染物 SOX、NOX、CO、VOC 和顆粒物等 8 種，其中顆粒物包括了 PM2.5和 PM10（表 5-1）。表表 5-1 環境影響指標環境影響指標 種類種類 名稱名稱 主要影響主要影響 能源消耗能源消耗 一次能源消耗（MJ）主要是包括一次能源、化石能源消耗 溫室氣體溫室氣體排放排放 二氧化碳(CO2)是導致全球變暖的主要貢獻氣體 甲烷（C

109、H4）一氧化二氮（N2O）常規污染常規污染物物 揮發性有機物（VOC）VOC 是指在常溫常壓下，從液體或固體中自發發出的化學物質氣體排放物，對人類健康和環境具有危害。一氧化碳（CO）是碳基燃料不完全燃燒的產物，對人類健康造成影響。氮氧化物（NOX）會增加水體中的氮負荷，擾亂生態系統的化學與營養平衡。二氧化硫（S02）是一種對呼吸道有刺激性作用和酸沉降前體物質。顆粒物（PM）是小顆粒和液滴的復雜混合物，加重呼吸系統疾病。5.1.2 模型基本假設模型基本假設 5.1.2.1 燃料周期基礎參數燃料周期基礎參數 本研究涉及的燃料為柴油和電力，傳統重型貨車使用的是0號柴油。柴油的開采等數據主要參考車輛燃

110、料生命周期能耗和排放分析方法的結論18，而電力則考慮深圳市的實際消費電力構成。根據廣東電力市場 2020 年年度報告內容，廣東省域電網核電的裝機容量占比 11.5%，氣電占比 19%，煤電占比 46.8%，風電、光電等新能源裝機占比 22.7%；而深圳電網核電的裝機容量占比 44.3%，氣電占比 38.6%，煤電占比13.5%，風電、光電等新能源裝機占比 22.7%19。深圳屬于典型受端電網，外來電量即購省網電量的比例大約為 70%，本地調管的電源電量占 30%，根據上述資料可以得到深圳市消費電力構成為核電占比 21.3%，氣電占比 24.9%，煤電占比 36.8%和新能源占比 16.97%（

111、圖 5-2）。36 圖圖 5-2 深圳市消費電力結構深圳市消費電力結構 美國阿貢國家實驗室(ANL)的交通研究中心從 20 世紀 80年代就開始研究交通燃料和車輛技術的燃料周期問題，通過計算機模擬工具評估在不同交通技術條件下的全生命周期的能源消耗和排放量，本研究采取 ANL 開發的 GREET 軟件進行燃料周期的分析。5.1.2.2 車輛周期基礎參數車輛周期基礎參數 車輛裝配需要多種零部件，而每種零部件的生產工藝不同，根據生產工藝將其劃分為車輛主體、電池和流體三部分。電池包括啟動和動力電池兩種類型，其中啟動電池為車輛啟動提供電力，而動力電池為車輛行駛提供動力。傳統柴油重型貨車只有啟動電池，而新

112、能源重型貨車有啟動和動力電池。流體是指車輛中的機油、冷卻液、制動液等。車輛除了流體和電池兩部分外，其余部件歸入車輛主體部分。車身主體原材料構成參考軟件內置設置比例（表 5-2），目前純電動重型貨車配備的電池主要為為磷酸鋰動力電池，其原材料構成占比為：鉛：69%，硫酸:7.96%，聚丙烯：6.1%，玻璃纖維：2.1%。表表 5-2 車身主體材料占比車身主體材料占比 原材料原材料 傳統燃油傳統燃油重型貨車重型貨車 純電動純電動重型貨車重型貨車 鋼鋼 61.70%66.40%鑄鐵鑄鐵 11.10%2.00%煅鋁煅鋁 4.10%1.00%鑄鋁鑄鋁 2.80%5.50%銅銅 1.90%4.70%玻璃玻璃

113、 2.90%3.50%塑料塑料 11.20%12.10%橡膠橡膠 2.40%1.80%其它其它 1.90%3.00%本研究假設柴油重型貨車車輛主體占比 95%20，而純電動重型貨車的電池重量由調研得到，電池重量以 10kg/kwh 計算，車輛裝配主要能源消耗發生在車間壓縮、焊接、涂裝等工藝中，車輛配送階段的環境影響與運輸裝置和距離相關，本研究假設采用重 37 型貨車和鐵路運輸，平均運距為 1600km；車輛的報廢包括車輛主體和電池的報廢處理，除了加熱工序使用煤，其余各個階段均采用電能（表 5-3）。表表 5-3 車輛裝配、配送和報廢的能耗強度車輛裝配、配送和報廢的能耗強度 環節環節 涂裝涂裝

114、照明照明 供暖供暖 壓縮壓縮 焊接焊接 運輸運輸 主體報廢主體報廢 電池報廢電池報廢 能耗能耗 MJ/kg 2.72 2.18 2.03 0.90 0.61 1.0MJ/tkm 0.37 31 車輛壽命期間需要對其進行日常維護保養，以保證車輛性能，維修階段的環境影響主要是由于其更換零部件導致的，由于缺乏更換過程的有效數據及這部分影響非常小可以忽略不計，因此本研究不考慮更換過程的環境影響，只考慮更換零部件的生產帶來的環境影響，其主要更換的零部件是輪胎和流體，根據文獻資料，車輛行駛80000km 需要更換一次輪胎，重型貨車生命周期內加注機油 44 次，雨刷液行駛12500km 更換一次，制動液和冷

115、卻液行駛 62500km 更換一次。5.1.2.3 車輛行駛階段參數及道路排放因子車輛行駛階段參數及道路排放因子 車輛行駛過程的百公里能耗是影響車輛運營過程能耗與環境污染物排放的關鍵因子，本研究傳統燃油車的能耗通過調研運輸企業獲取，純電動重型貨車的能耗通過調研車企及車輛實際運營能耗獲取，調研結果表明傳統柴油泥頭車的百公里油耗為50L/100km，港內運營的牽引車百公里油耗 65L/100km，中短途運輸的牽引車百公里油耗為 30L/100km；純電動泥頭車的百公里電耗為 155165kWh/100km，本研究選取160kWh/100km；而港內運營的牽引車百公里電耗的實測數據為 140150k

116、Wh/100km，本研究選取 145 kWh/100km，港外運營的牽引車百公里電耗的實測數據為 130135kWh/100km，本研究選取 132 kWh/100km。表表 5-4 車輛運行階段溫室氣體與大氣污染物排放因子車輛運行階段溫室氣體與大氣污染物排放因子 污染物污染物 排放因子（排放因子（g/km）燃油重型貨車 純電動重型貨車 VOC 0.2285 0 CO 0.2700 0 NOX 8.1091 0 PM10 0.0130 0 PM2.5 0.1122 0 SOX 0.0040 0 CH4 0.0762 0 N20 0.0100 0 CO2 583.5000 0 VOC（蒸發（蒸發

117、）0.002 0.013 PM2.5（輪胎摩擦）（輪胎摩擦）0.022 0.007 PM10（輪胎摩擦）（輪胎摩擦）0.055 0.026 車輛行駛過程的尾氣排放分為標準污染物、溫室氣體和非尾氣排放物，標準污染 38 物 SOX、NOX、CO、VOC 和顆粒物，溫室氣體包括了 CO2、CH4和 N20（表 5-4）；非尾氣排放物包括燃油蒸發產生的有機化合物 VOC-Evap，輪胎和剎車磨損產生的固體顆粒排放物，數據主要來源于 GaBi 數據庫、道路實測數據及相關參考文獻。5.1.3 數據來源數據來源 本研究涉及的數據包括燃料周期的燃料上游、下游車輛運行能耗，車輛周期包括車輛原材料的生產與加工、

118、車輛裝配與運輸、車輛維護和報廢階段，各階段的能耗與相關物質的污染物排放系數等基礎數據來源主要有文獻、國家統計局、中國能源統計年鑒和 ANL開發的 GREET 軟件等（表 5-5）。表表 5-5 數據分類及來源數據分類及來源 生命周期階段生命周期階段 數據類別數據類別 數據來源數據來源 燃料生產燃料生產 一次能源如煤、石油、天然氣生命周期評價數據 能源統計年鑒 2020、文獻（高有山）深圳市電力構成及生命周期評價數據 廣東電力市場年報 2020、文獻（周長寶）車輛原材料生車輛原材料生產產 鋼鐵、銅、鋁等車輛主體原材料生命周期評價數據 GREET 內置數據、文獻（丁寧21、楊建新22）、GaBi

119、數據庫 鎂、塑料、石墨二極管等電池系統生命周期評價數據 GREET 內置數據、文獻（沈萬霞23、李書華24）、GaBi 數據庫 機油、傳動液等流體系統生命周期評價數據 文獻（李書華）車輛生產、維車輛生產、維保和報廢保和報廢 車輛主體、電池系統和流體系統構成比例 GREET 內置數據 車輛噴涂、焊接和組裝等裝配階段的能耗 GREET 數據、文獻（李書華）車輛配送距離及其能耗 文獻（WEISS25；LI26）維修階段部件(如輪胎、機油等)的更換次數及能耗 文獻27（余大立、李書華）車輛報廢回收能耗 文獻（AGUIRRE28，LI）車輛運行車輛運行 車輛的百公里油耗/電耗 調研 車輛運營階段的排放因

120、子 GaBi 數據庫、實測數據、文獻（余大立、李楠楠29、郭園園30）車輛全生命周期研究過程中收集的數據較為復雜，其中車輛生產制造過程、使用階段能耗是本研究的重要環節。因此生產過程中所需要的原材料相關數據來自中國本土化的生命周期評價數據(CLCA)；本研究基于能源基金會的項目支持，調研深圳市內相關的家泥頭車、港內外運輸企業，上汽紅巖、重汽等車企收集車輛使用階段的能耗數據；而車輛維保及拆解階段的相關數據對結果的影響較小，本研究采用國內外已有文獻數據和相關的商業數據庫 GaBi 作為參考。39 5.2 單車減排效益評估單車減排效益評估 5.2.1 泥頭車生命周期評價結果泥頭車生命周期評價結果 5.

121、2.1.1 燃料周期燃料周期 柴油的 WTP 結果采用已有研究數據，電力 WTP 結果基于深圳市消費電力結構，在 GREET 軟件模擬得到;根據調研，即純電動泥頭車的能耗為 1.60kWh/km，柴油泥頭車的能耗為0.5L/km;柴油熱值為42652kj/kg，密度為0.840.85kg/L，本研究取0.85kg/L，電力熱值為 3600kj/kWh，根據 GREET 模型可得出車輛燃料周期內的能耗與排放結果（表 5-6）。表表 5-6 燃料周期評價結果燃料周期評價結果 燃料燃料 能耗能耗(萬萬 MJ)燃料周期空氣污染物燃料周期空氣污染物排放排放(kg)WTW VOC CO NOX PM10

122、PM2.5 SO2 CH4 N20 CO2 柴油柴油 1,269 201 276 6,127 76 199 2,222 521 11 535,383 電力電力 391 66 213 416 93 42 456 1,065 12 215,187 從能源消耗的角度分析，由于純電動泥頭車的行駛能耗低于柴油泥頭車，因此在燃料周期內純電動泥頭車的總能耗降低了 69.2%，在深圳等清潔能源發電占比較高的區域，純電動重型貨車相對傳統燃油重型貨車有很好的節能效果；在燃料周期下游階段，純電動泥頭車在行駛過程中尾氣零排放，在燃料周期內的氣體排放主要來源于燃料周期上游的開采、運輸等階段，使得純電動泥頭車在WTW階段

123、的整體排放優于傳統柴油泥頭車，從常規氣體排放分析，柴油重型貨車的排放物主要是因為燃燒不完全而導致的燃燒廢物，中國五之前柴油車排放限值較低，且重型貨車在道路上處于低速、中速狀態下行駛時間最長，而低速行駛是造成單位距離高油耗和排放的主要原因，可以看出 NOX的排放顯著降低，推廣新能源貨車可以有效緩解柴油貨車 NOx 控制水平欠佳的問題；從溫室氣體排放的角度分析，總的排放水平在一定程度上也降低，N2O 排放對WTW 周期內的溫室效應的貢獻不足 1%，其影響相對較小。5.2.1.2 車輛周期車輛周期 本研究通過實地調研深圳市泥頭車運輸企業選取代表車型：其純電動泥頭車主要以本地品牌比亞迪車型為主，柴油泥

124、頭車主要以華菱為主（表 5-7）。表表 5-7 泥頭車主要技術參數泥頭車主要技術參數 動力動力 整備質整備質量量 能耗能耗 發動發動機機 電動電動機機 電池類型電池類型 動力電動力電池質量池質量 電池容量電池容量 啟動電池啟動電池 柴油柴油 15.5噸 0.5L/km 247kW-24V 鉛酸 電力電力 16.5噸 1.60kWh/km-360kW 磷酸鐵鋰 4.35噸 435.2kWh 24V 鉛酸 40 注：車型參數來源貨車之家();能耗信息來源于實地調研，動力電池重量以 10kg/kWh計算。從車輛周期各階段的能源消耗與氣體排放可以看出（表 5-8），純電動泥頭車生產階段的能耗高于柴油泥

125、頭車，在目前的技術水平下，大多新能源的重型貨車均高于柴油重型貨車，加上配備的電池，生產階段比柴油重型貨車需要用到更多的原材料，因而會導致在車輛周期的排放量更高；從整個車輛周期的評價結果來看，新能源汽車車輛鏈組成階段的能源需求情況與該組成部分的質量比重有關，車輛生產（車輛主體、流體、電池生產和整車裝配）占車輛周期能源消耗的主要部分，氣體排放情況與能源消耗的情況一致，由于純電動泥頭車的自重較大，整體排放水平高于柴油泥頭車，因此降低車輛周期能耗與排放的重點在于降低新能源重型貨車自身在生產階段的能耗與排放。表表 5-8 車輛周車輛周期評價結果期評價結果 萬萬MJ/kg 總能總能耗耗 VOC CO NO

126、X PM10 PM2.5 SO2 CH4 N20 CO2 I車輛生產階段的能耗及空氣污染物排放車輛生產階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 664.31 211.55 495.49 874.83 746.20 341.75 2663.78 2059.70 8.97 261,151 電動電動 816.18 235.49 512.76 905.66 776.31 355.98 3511.18 2155.76 9.36 337,108 II車輛裝配階段的能耗及空氣污染物排放車輛裝配階段的能耗及空氣污染物排放 柴柴油油 29.54 4.32 16.09 31.45 5.69 2.83 34.50 80

127、.54 0.94 42,044 電動電動 31.45 4.60 17.13 33.47 6.06 3.01 36.73 85.73 1.00 44,754 III車輛維修階段的能耗及空氣污染物排放車輛維修階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 2.44 2.98 5.27 3.83 2.78 1.32 9.77 6.68 0.02 2041.12 電動電動 2.12 2.92 5.18 3.33 2.62 1.22 9.33 6.22 0.02 2049.92 IV車輛報廢階段的能耗及空氣污染物排放車輛報廢階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 1.03 0.15 0.56 1.09 0.20 0

128、.10 1.20 2.80 0.03 1459.24 電動電動 6.15 0.90 3.35 6.54 1.18 0.59 7.18 16.75 0.20 8746.13 5.2.1.3 全生命周期能耗全生命周期能耗 從全生命周期能耗的角度出發，根據上文構建的車輛生命周期系統模型，柴油泥頭車和純電動泥頭車的能耗分別為 28.1MJ/km、17.9MJ/km，公交車的整備質量與泥頭車相差不大，與黎土煜的研究做對比，傳統柴油公交車和純電動公交車的結果分別為21.2MJ/km、15.0 MJ/km，結果產生差異的原因主要是由于泥頭車的運行過程消耗的燃料水平和系統邊界不同引起，本研究的系統邊界包含了車

129、輛的維修的階段和報廢階段，此外由于行駛速度和行駛工況的不同，泥頭車的百公里電耗和油耗水平均高于公交車，導致能耗高于公交車。純電動泥頭車全生命周期能耗較傳統柴油泥頭車減少 36.2%，從各個階段的能耗占 41 比可以看出（圖 5-3），柴油泥頭車的運行能耗占其總能耗的 63.3%，而純電動的泥頭車能耗僅占總能耗的 27.8%,主要原因是柴油泥頭車在運行作業的過程中頻繁啟動，怠速和剎車等操作使得油耗水平很高，而純電動泥頭車處于經濟運行狀態,運行效率高于傳統泥頭車；純電動泥頭車的制造能耗占比 54.1%，是全生命周期內能耗最高的階段，主要原因是由于純電動泥頭車的自重比柴油泥頭車大，所需原材料更多，若

130、能進一步將純電動泥頭車輕量化其節能效果更加顯著。（a）純電動泥頭車全生命周期能耗占比純電動泥頭車全生命周期能耗占比 （b）柴油泥頭車全生命周期能耗占比柴油泥頭車全生命周期能耗占比 圖圖 5-3 泥頭車全生命周期能耗泥頭車全生命周期能耗 分析可知，車輛行駛階段的能耗是柴油泥頭車全生命周期能耗占比最大的部分，WTP燃料上游階段3.48%車輛主體制造54.15%電池制造階段10.78%流體制造階段0.38%車輛組裝階段2.52%車輛配送階段0.20%車輛運行階段27.83%車輛維修階段0.17%車輛報廢階段0.49%WTP燃料上游階段車輛主體制造電池制造階段流體制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運

131、行階段車輛維修階段車輛報廢階段WTP燃料上游階段1.76%車輛主體制造32.94%電池制造階段流體制造階段0.20%車輛組裝階車輛配送階段0.12%車輛運行階段63.32%車輛維修階段0.12%車輛報廢階段0.05%WTP燃料上游階段車輛主體制造電池制造階段流體制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運行階段車輛維修階段車輛報廢階段 42 降低其運行能耗的關鍵在于合理規劃泥頭車運行線路和運行時間；而純電動泥頭車能耗最大的階段是車輛主體制造階段，與傳統柴油泥頭車相比，純電動泥頭車配備的磷酸鐵鋰動力電池制造能耗遠超過普通車載電池制造能耗，約為傳統柴油泥頭車車載鉛酸蓄電池的400倍，因此降低純電動泥頭車

132、的能耗關鍵在于在動力電池，應采用先進技術、研發先進材料、合理利用和回收能源，以此降低動力電池的制造能耗。5.2.1.4 全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益 基于上文分析，結合相應的泥頭車實際運行數據，綜合得出兩類泥頭車全生命周期行駛單位公里大氣污染物和溫室氣體的排放量（圖5-4、5-5），根據中國移動源環境管理年報的公開數據，十三五期間 NOX的減排比例僅 2%，其中重型柴油貨車 NOX的排放量分擔率達到了 75%，就泥頭車而言，純電動泥頭車相較于傳統柴油泥頭車在全生命周期內NOX的減排效益最為顯著，降低了80.6%；VOC和PM2.5的減排效果次之，

133、分別為 26.5%和 26.2%，柴油泥頭車的 VOC 主要是由于柴油不完全燃燒尾氣排放和蒸發造成；對于SO2，純電動泥頭車的排放來源于電力生產過程，由于深圳處于珠三角區域，清潔能源發電比例較高，全生命周期的減排效益為 18.5%；從固體顆粒物的減排效果看，PM10的排放增加 5.9%，PM2.5的排放降低了 26.2%，重型柴油貨車的廢氣會加重顆粒物的濃度進而危害人體健康，總體而言純電動泥頭車也能降低顆粒物的排放。圖圖 5-4 泥頭車全生命周期大氣污染物排放（泥頭車全生命周期大氣污染物排放（g/km）純電動泥頭車和柴油泥頭車的溫室氣體(greenhouse gases,GHGs)排放強度分別

134、為1307.3g/km、996.9 g/km,降低了 23.7%，Song 對比不同噸位傳統柴油和 LNG 泥頭車的GHGs排放結果為 12001500g/km和 11001400g/km，減少約 8.3%，這一結果表明純0.59 1.13 10.05 1.18 0.78 7.04 0.44 1.07 1.95 1.25 0.57 5.74 0.002.004.006.008.0010.0012.00VOCCONOXPM10PM2.5SO2純電動泥頭車柴油泥頭車 43 電動泥頭車減排效果比 LNG 更加顯著，主要原因是在清潔能源發電比例較高的珠三角地區推廣純電動泥頭車的碳減排效果更加顯著。對于

135、傳統柴油泥頭車，溫室氣體排放的主要階段來源于車輛運行階段尾氣的排放，而純電動泥頭車可以實現車輛行駛過程中的溫室氣體零排放。圖圖 5-5 泥頭車全生命周期溫室氣體（泥頭車全生命周期溫室氣體（Greenhouse gases,GHGs）排放（）排放（g/km）5.2.2 集疏港牽引車集疏港牽引車生命周期評價結果生命周期評價結果 5.2.2.1 燃料周期燃料周期 與泥頭車的評價結果相似，根據調研，集疏港純電動牽引車的能耗為 1.32kWh/km，柴油牽引車的能耗為 0.3L/km，根據 GREET 模型可得出泥頭車燃料周期內的能耗與排放結果（圖 5-9）。表表 5-9 燃料周期評價結果燃料周期評價結

136、果 燃料燃料 能耗能耗(萬萬 MJ)燃料周期空氣污染物燃料周期空氣污染物排放排放(kg)WTW VOC CO NOX PM10 PM2.5 SO2 CH4 N20 CO2 柴油柴油 1,015 193 259 6,037 70 178 1,778 427 11 504,936 電力電力 333 58 181 394 82 37 418 907 11 215,011 從能源消耗的角度分析，由于純牽動牽引車的行駛能耗較低，因此在燃料周期的總能耗降低了 67.2%，節能效果顯著。5.2.2.2 車輛周期車輛周期 本研究通過實地調研選取代表車型：純電動牽引車主要以重汽豪沃換電牽引車為主，柴油牽引車主要

137、以斯太爾為主（圖 5-10）。1307.28 996.87 030060090012001500柴油泥頭車純電動泥頭車 44 表表 5-10 重型重型牽引車主要技術參數牽引車主要技術參數 動動力力 整備整備質量質量 能耗能耗 發動發動機機 電動電動機機 電池類電池類型型 動力電池動力電池質量質量 電池容量電池容量 啟動啟動電池電池 柴柴油油 6.8 噸 0.65L/km（港外）0.3L/km（港內）247kW-24V鉛酸 電電力力 8.8 噸 1.32kWh/km（港外）1.45kWh/km（港內）-250kW 磷酸鐵鋰 2.8 噸 282kWh/141kWh 24V鉛酸 注：車型參數來源貨車

138、之家();能耗信息來源于實地調研，動力電池重量以 10kg/kwh計算。從車輛周期各階段的能源消耗與氣體排放可以看出（表 5-11），相較于泥頭車，牽引車的自重較低，在生產階段所需要的原材料也較少，因此其在車輛周期的能耗低于泥頭車，總體而言，目前新能源重型貨車自身的整備質量都高于傳統的柴油重型貨車，車輛周期內能耗及常規污染物的排放都不具有節能減排優勢，削減新能源重型貨車在全生命周期內的減排效益，在未來技術水平不斷提高的基礎下，新能源重型貨車可以通過多種途徑降低自身生產階段的環境影響，其在全生命周期內的減排效益將更加顯著。表表 5-11 車輛周期評價結果車輛周期評價結果 萬萬MJ/kg 總能總能

139、耗耗 VOC CO NOX PM10 PM2.5 SO2 CH4 N20 CO2 I車輛生產階段的能耗及空氣污染物排放車輛生產階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 326.81 94.17 226.88 394.51 332.18 152.13 1509.34 916.60 3.99 286,547 電動電動 453.30 125.59 295.37 493.55 414.03 123.35 1884.06 1149.74 4.99 345,905 II車輛裝配階段的能耗及空氣污染物排放車輛裝配階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 14.20 2.42 7.68 27.36 2.67 1.56

140、 18.79 36.40 0.44 19,736 電動電動 16.79 2.45 9.14 17.87 3.23 1.61 19.60 45.76 0.54 23,889 III車輛維修階段的能耗及空氣污染物排放車輛維修階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 2.31 2.86 5.19 3.67 2.44 1.16 7.52 5.99 0.02 1963.03 電動電動 2.00 2.82 5.11 3.18 2.32 1.08 7.31 5.61 0.02 1980.80 IV車輛報廢階段的能耗及空氣污染物排放車輛報廢階段的能耗及空氣污染物排放 柴油柴油 0.46 0.07 0.25 0.4

141、9 0.09 0.04 0.53 1.24 0.01 649.60 電動電動 3.28 0.48 1.79 3.49 0.63 0.31 3.83 8.94 0.10 4664.60 5.2.2.3 全生命周期能耗全生命周期能耗 根據上文構建的車輛生命周期系統模型，集疏港中短途運輸純電動牽引車和柴油牽引車港內倒短牽引車和港外短途運輸牽引車的能耗分別為 11.5MJ/km、19.4MJ/km，與純電動泥頭車相比，42 的純電動牽引車整備質量較輕，其車輛周期的總能耗較低，因而其單公里能耗低于純電動泥頭車；車輛主體生產和車輛運行是全生命周期能耗占比最高的階段，超過80%，電池制造階段的能耗比例為8.

142、5%（圖5-7），其能耗也不容 45 忽視，降低純電動牽引車的能耗關鍵在于提高動力電池和車輛主體的制造水平，追求新能源重型貨車的輕量化，輕量化作為支撐汽車產業變革的一項共性關鍵基礎技術，是國內外汽車廠商應對能源環境挑戰的共同選擇，也是汽車產業可持續發展的必經之路。在中國制造 2025中關于汽車發展的整體規劃中更是重點提及，強調“輕量化仍然是重中之重”，將“輕量化”發展作為國家做大做強汽車制造業的重要戰略方向之一，在當前商用車治超法規日益嚴苛和環保政策逐漸趨緊的雙重壓力下，推進商用車輕量化技術發展更是意義重大。（a）集疏港集疏港純電動牽引車全生命周期能耗占比純電動牽引車全生命周期能耗占比 （b）

143、集疏港柴油集疏港柴油牽引車全生命周期能耗占比牽引車全生命周期能耗占比 圖圖 5-7 牽引車全生命周期能耗牽引車全生命周期能耗 WTP燃料上游階段4.24%車輛主體生產階段42.85%電池生產制造階段8.54%流體生產制造階段0.30%車輛組裝階段1.99%車輛配送階段0.16%車輛運行階段41.29%車輛維修階段0.24%車輛報廢階段0.39%WTP燃料上游階段車輛主體生產階段電池生產制造階段流體生產制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運行階段車輛維修階段車輛報廢階段WTP燃料上游階段2.04%車輛主體生產階段21.18%電池生產制造階段0.01%流體生產制造階段0.13%車輛組裝階段0.95

144、%車輛配送階段0.07%車輛運行階段73.16%車輛維修階段0.17%車輛報廢階段2.30%WTP燃料上游階段車輛主體生產階段電池生產制造階段流體生產制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運行階段車輛維修階段車輛報廢階段 46 5.2.2.4 全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益 基于實際運行數據，綜合得出集疏港牽引車全生命周期行駛單位公里大氣污染物和溫室氣體的排放量（圖 5-8、5-9），柴油重型貨車是造成機動車 NOX排放水平高居不下的原因之一，從研究結果可以看出，純電動牽引車可以顯著降低 NOX排放量，同時新能源重型貨車在運行期間可以實現無噪音和零尾

145、氣排放，在國家可持續發展的背景下和雙碳政策的驅動下，推廣新能源重型貨車可以助力道路貨運行業完成綠色升級轉型。圖圖 5-8 集疏港集疏港牽引車全生命周期大氣污染物排放（牽引車全生命周期大氣污染物排放（g/km）純電動牽引車和柴油牽引車 GHGs 排放強度分別為 927.6g/km、1218.7g/km，Song對比不同噸位傳統柴油和 LNG 牽引車的 GHGs 排放結果為 14001800g/km 和 13001600g/km，結果相差不大，可以看出，純電動牽引車在節能減排效果上更優于 LNG 牽引車。圖圖 5-9 集疏港集疏港牽引車全生命周期溫室氣體（牽引車全生命周期溫室氣體（Greenhou

146、se gases,GHGs）排放（）排放（g/km）0.27 0.70 1.30 0.72 0.23 3.33 0.42 0.71 9.23 0.58 0.48 4.73 024681012VOCCONOxPM10PM2.5SO2集疏港柴油牽引車集疏港純電動牽引車927.6 1,218.7 040080012001600集疏港純電動牽引車集疏港柴油牽引車 47 5.2.3 港內港內（鹽田港鹽田港）重型重型牽引車生命周期評價結果牽引車生命周期評價結果 5.2.3.1 燃料周期燃料周期 根據調研，港內純電動牽引車的能耗為 1.45kWh/km，柴油牽引車的能耗為0.65L/km，根據 GREET

147、模型可得出泥頭車燃料周期內的能耗與排放結果（表 5-12）。表表 5-12 燃料周期評價結果燃料周期評價結果 燃料燃料 能耗能耗(萬萬 MJ)燃料周期空氣污染物燃料周期空氣污染物排放排放(kg)WTW VOC CO NOX PM10 PM2.5 SO2 CH4 N20 CO2 柴油柴油 914 121 173 3,578 48 132 1,650 378 7 338,305 電力電力 194 36 102 205 51 23 250 569 7 184,853 從能源消耗的角度看，燃料周期的總能耗降低了 78.7%，港口內主要為重載短倒運輸，同時車輛行駛中處于低速、頻繁停啟的狀態，在港口內推廣

148、純電動重型貨車可以顯著減少能耗。5.2.3.2 車輛周期車輛周期 港內車輛和集疏港車輛一致，因此車輛周期評價結果一致，本部分內容在 5.2.2 中已有描述，本節不再贅述。5.2.3.3 全生命周期能耗全生命周期能耗 根據上文構建的車輛生命周期系統模型，港內倒短純電動牽引車和柴油牽引車的能耗分別為 16.7MJ/km、31.4MJ/km，對于港內倒短柴油牽引車而言，推廣純電動牽引車的能耗單公里能耗可以降低 46.8%，車輛行駛階段的能耗是其全生命周期能耗占比最大的部分，占比 75%（圖 5-10），主要原因在于車輛運行是處于低速、大負荷的狀態，相應地也會造成油耗水平較高，因此對于柴油牽引車而言，

149、降低其能耗的關鍵在于降低其油耗水平。48 （a）港內港內純電動牽引車全生命周期能耗占比純電動牽引車全生命周期能耗占比 （b）港內港內柴油柴油牽引車全生命周期能耗占比牽引車全生命周期能耗占比 圖圖 5-10 港內港內牽引車全生命牽引車全生命周期能耗周期能耗 5.2.3.4 全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益全生命周期大氣污染物和溫室氣體減排效益 基于實際運行數據，綜合得出港內牽引車全生命周期行駛單位公里大氣污染物和溫室氣體的排放量（表 5-13、圖 5-11、5-12），可以看出 NOx 的減排效果最為顯著，高達 81.1%,而港內牽引車結果比集疏港牽引車稍高的原因在于系統生命周期里程的設W

150、TP燃料上游階段0.06%車輛主體生產階段54.03%電池生產制造階段10.76%流體生產制造階段0.38%車輛組裝階段2.51%車輛配送階段0.20%車輛運行階段31.26%車輛維修階段0.30%車輛報廢階段0.49%WTP燃料上游階段車輛主體生產階段電池生產制造階段流體生產制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運行階段車輛維修階段車輛報廢階段WTP燃料上游階段0.02%車輛主體生產階段23.40%電池生產制造階段0.01%流體生產制造階段0.14%車輛組裝階段1.05%車輛配送階段0.08%車輛運行階段75.07%車輛維修階段車輛報廢階段0.04%WTP燃料上游階段車輛主體生產階段電池生產制

151、造階段流體生產制造階段車輛組裝階段車輛配送階段車輛運行階段車輛維修階段車輛報廢階段 49 定，港內牽引車主要為倒短運輸，每天運營里程較少，因此生命周期總里程數少于集疏港牽引車。表表 5-13 重型貨車全生命周期環境效益評匯總表重型貨車全生命周期環境效益評匯總表(a)泥頭車全生命周期環境效益評價泥頭車全生命周期環境效益評價 (b)集疏港牽引車集疏港牽引車全生命周期環全生命周期環境效益評價境效益評價 (c)港內牽引車港內牽引車全生命周期環境效益評價全生命周期環境效益評價 50 圖圖 5-11 港內港內牽引車泥頭車全生命周期大氣污染物排放（牽引車泥頭車全生命周期大氣污染物排放（g/km）純電動牽引車

152、和柴油牽引車 GHGs排放強度分別為 1472.9g/km、1644.9g/km，相較于 NOX的削減幅度，GHGs 的減排效果較小，減排比例為 10.4%。圖圖 5-12 港內港內牽引車全生命周期溫室氣體（牽引車全生命周期溫室氣體（Greenhouse gases,GHGs）排放（）排放（g/km）5.2.3 LNG 重型貨車重型貨車污染物減排效益分析污染物減排效益分析 中國 LNG 重型貨車的排量生產始于 2008 年，2019 年年產量于超過 10 萬輛，2020年，重型貨車年產量達到歷史新高的 14.2 萬輛，保有量達到 58 萬輛。中國 LNG 重型貨車的年車輛和保有量多年來一直是全

153、球第一，保有量占全球 LNG 重型貨車的 98%。新能源重型貨車是未來的發展趨勢，但是 LNG 重型貨車在深圳市特定場景也有少量應用，包括8*4泥頭車和 42牽引車。為了客觀地評估純電動重型貨車的綜合效益，本節將基于文獻數據，對比分析 LNG、純電動重型貨車較傳統燃油重型貨車的污染物減排0.55 1.03 10.01 0.96 0.72 7.97 0.42 1.03 1.89 1.18 0.54 5.41 024681012VOCCONOxPM10PM2.5SO2港內純電動牽引車港內柴油牽引車1,472.9 1,644.9 0400800120016002000港內港純電動牽引車港內柴油牽引車

154、 51 比例。LNG 重型貨車車型選擇 8*4 泥頭車和 42 牽引車，燃料周期中，天然氣生產、運輸等階段的數據來源于 GaBi軟件，車輛運行階段的數據基于調研及文獻補充，LNG泥頭車的能耗為 0.5kg/km，港內運行 LNG 牽引車的能耗為 0.44kg/km，集疏港 LNG 牽引車的能耗為 0.26kg/km，車輛周期中，LNG車型整備質量稍重于柴油重型貨車，因此假設車輛的整備質量比柴油重型貨車高 10%,而諸如車輛裝配等階段數據與柴油重型貨車一致，車輛行駛 70 萬 km 報廢，對比分析得出 LNG、純電動重型貨車較傳統燃油重型貨車的污染物減排比例（圖 5-13），從減排效果看，純電動

155、重型貨車在常規污染物和溫室氣體排放方面均具有穩定的削減效益，NOX的減排效果最為顯著，本研究表明純電動重型貨車 NOX的削減比例為 80%90%，因此推廣純電動重型貨車對降低城市中心區氮氧化物濃度水平具有重要意義。而 LNG 重型貨車在常規污染物排放方面也具有一定的減排效益，總體而言削減幅度低于純電動重型貨車，但在溫室氣體方面，LNG 化石燃料消耗較高，雖然 CO2排放方面有 5%10%的微小減排效果，但是同時車輛會有大量的 CH4排放，因此整體而言在 GHG排放方面并沒有優勢。（a）純電動、）純電動、LNG 泥頭每公里污染物減排比例泥頭每公里污染物減排比例 26.50%5.23%80.57%

156、-5.81%26.20%18.49%23.74%9.24%7.37%81.13%-4.32%27.88%14.33%-10.21%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%VOCCONOXPM10PM2.5SO2GHG電動泥頭車LNG泥頭車 52 (b)集疏港純電動、集疏港純電動、LNG 牽引車每牽引車每公里污染物減排比例公里污染物減排比例 (c)港內港內純電動、純電動、LNG 牽引車每公里污染物減排比例牽引車每公里污染物減排比例 圖圖 5-13 電動與電動與 LNG重型貨車重型貨車污染物減排對比分析污染物減排對比分析 目前各省市打贏藍天保衛戰三年行

157、動計劃方案陸續出臺與實施，同時各地國三標準貨車的淘汰更新政策正在加速實施，同時疊加國六 a 階段排放標準的實施，可以看出在交通運輸領域尤其是重型貨車上大力推廣清潔能源，降低石油消耗，減少排放污染，將是未來發展的趨勢，純電動重型貨車、LNG 重型貨車的推廣均能改善城市空氣環境質量。但是從目前的研究分析來看，電動重型貨車的減排效益更為明顯。雖然LNG 重型貨車作為柴油重型貨車的替代燃料車，可以有效地削減石油消耗和 NOX排放，但是其帶來的天然氣消耗量以及排放的溫室氣體方面并不占優勢，因此在深圳地區并不適宜推廣應用 LNG 重型貨車。34.13%1.66%85.96%-14.31%51.34%29.

158、62%23.89%34.91%26.82%89.70%-16.04%42.54%16.43%2.59%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%VOCCONOXPM10PM2.5SO2GHG純電動牽引車LNG牽引車24.13%0.18%81.17%-22.18%24.60%32.07%10.46%23.26%9.97%80.77%-29.79%49.40%49.68%3.12%-40.00%-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%VOCCONOXPM10PM2.5SO2GHG純電動牽引車LN

159、G牽引車 53 5.3 不同不同推廣推廣情景下總量減排效益評估情景下總量減排效益評估 柴油車雖然保有量不高，80%機動車排放的氮氧化物和 90%以上的機動車顆粒物排放都來源于傳統柴油重型貨車，中國重型柴油貨車的一氧化碳、碳氫化合物、顆粒物減排工作現有一定成效，但氮氧化物排放量仍有所增加。雖然尾氣排放標準持續提升，但重型柴油貨車保有量及貨運量的增長，幾乎抵消了交通部門控制的氮氧化物減排效果，因此推廣新能源重型貨車是有效降低傳統柴油重型貨車的尾氣污染物排放的有效途徑，重型貨車的主要排放污染物為 NOX和 PM 兩類，同時在雙碳政策背景下，機動車的碳減排也是一個重點關注的話題，因此本節主要探討推廣在

160、不同情境下推廣新能源重型貨車的 NOX、PM 和 CO2三類污染物的減排效益。5.3.1 總量評估方法總量評估方法 本研究基于前文單車減排效益，對深圳市未來 2021-2035 年推廣新能源重型貨車（以泥頭車和牽引車為例）的減排效益進行分析，計算公式如（5-1）Ea=PiDiEi(a)（5-1）其中，Ea為第 a種污染物（NOX、PM和 CO2）的減排總量；Pi為當年第 i種電動重型貨車（泥頭車、牽引車）的保有量，單位為輛，Di為第i種車型的年均行駛里程，單位為 km，根據調研，泥頭車的日均行駛里程為 150230km，本研究假設日均行駛里程為200km，考慮天氣、運輸業務等因素，全年實際出勤

161、天數假設為260天，因此泥頭車的年均運營里程假設為5.2萬km；港內牽引車的日均行駛里程為180km，考慮天氣、運輸業務等因素，全年實際出勤天數假設為 260 天，則港內牽引車的年均運營里程為4.68 萬公里；集疏港牽引車的月均行駛里程為 6,000km，其年均運營里程假設為 7.2 萬公里。Ei(a)為電動重型貨車 i 相較于傳統燃油重型貨車的污染物減排量，單位為 g/km，本研究純電動泥頭車、牽引車單位公里的減排量基于 5.2 節的研究數據。根據歷年深圳市統計年鑒的數據，截至 2020 年底，深圳市的重型貨車數量為105,696輛，深圳市集裝箱牽引車數量為 47,270輛，泥頭車車輛為 1

162、4,061輛，即牽引車和泥頭車的占比分別為 44.7%、11.3%。本研究基于深圳市 2015-2020 年重型貨車的保有量數據，通過回歸方程預測未來 15 年深圳市重型貨車的保有量（圖 5-14），R衡量的是回歸方程整體的擬合度，是表達因變量與所有自變量之間的總體關系，R的值越接近1，說明回歸直線對觀測值的擬合程度越好，本研究R的值為0.9681，擬合精度較高。54 圖圖 5-14 深圳市深圳市 2015-2035 重型貨車保有量重型貨車保有量 基于預測的數據，并假設未來 15年牽引車和泥頭車的占比和 2020年保持一致，可以得到泥頭車和牽引車 2022-2035 年的保有量（表 5-14）

163、。表表 5-14 深圳市深圳市 2022-2035 泥頭車、牽引車保有量泥頭車、牽引車保有量 年份年份 牽引車（輛）牽引車（輛）泥頭車（輛）泥頭車（輛）2022 47,566 14,149 2023 48,913 14,550 2024 50,132 14,912 2025 51,249 15,245 2026 52,281 15,551 2027 53,240 15,837 2028 54,139 16,104 2029 54,984 16,356 2030 55,783 16,593 2031 56,541 16,819 2032 57,263 17,033 2033 57,951 17,

164、238 2034 58,610 17,434 2035 59,242 17,622 5.3.2 情景設定情景設定 本研究以 2021 年為基準年，結合歷史發展趨勢預測出 2022-2035 年泥頭車、牽引車的保有量，假設隨著時間的推移，新能源重型貨車的成本逐年降低，推廣率在 2022-2025 年為新增注冊車輛的 20%，2026-2030 年為新增注冊車輛的 30%，2031-2035 年達到 50%；同時在碳達峰碳中和藍天保衛戰等政策驅動下，設定積極推廣新能源重型貨車的情景，即在基準推廣情景的基礎上，將原有的柴油重型貨車更新替代為新能源重型貨車，假定 2022-2025的替代率為 2%，2

165、036-2030的替代率為 3%，2031-2035的替代71165 80366 91887 93569 95965 105696 600008000010000012000014000020142015201620172018201920202021202220232024202520262027202820292030203120322033203420352036y=70804 x0.2091 R2=0.9681 55 率為 5%（表 5-15），通過兩類不同推廣情景分析深圳市未來推廣新能源牽引車和泥頭車的減排效益。表表 5-15 推廣情景設定推廣情景設定 年份年份 基準推廣情景基準推廣

166、情景 積極推廣情景積極推廣情景 2022-2025 新能源重型貨車占新增注冊車輛的 20%基準情景基礎下，原有柴油重型貨車更新替代為新能源重型貨車，替代率為 2%2026-2030 新能源重型貨車占新增注冊車輛的 30%基準情景基礎下，原有柴油重型貨車更新替代為新能源重型貨車，替代率為 3%2031-2035 新能源重型貨車占新增注冊車輛的 50%基準情景基礎下，原有柴油重型貨車更新替代為新能源重型貨車，替代率為 5%5.3.3 泥頭車總量減排效益泥頭車總量減排效益 截至 2022年 1 月 31日，我市營運狀態的重型自卸貨車的企業數共 369家，營運的新型泥頭車共有 15365輛，其中傳統燃

167、料類泥頭車 11165輛（占比 73%），純電動泥頭車 4200輛（占比 27%）。情景分析結果如下：從 NOX的減排效果來看（圖 5-15），在基礎情景下，2035 年純電動泥頭車的普及率為 31.8%（此時推廣數量約為 5600 輛），2021-2035 年累計減排量達到 4,572 噸，年均減排量為305噸；在積極推廣情景下，2035年純電動泥頭車的普及率為 76.9%（此時推廣數量為 13553 輛），2035 年單年的減排量為 3,936 噸，2021-2035 年累計減排量達到 2.5萬噸。圖圖 5-15 純電動泥頭車純電動泥頭車 2021-2035 年年 NOX減排減排量量 從固

168、體顆粒物的減排效果來看（圖 5-16），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 76噸，年均減排量為 5 噸；在積極推廣情景下，2035年單年的減排量為 65.4噸，2021-2035年累計減排量達到 415.6噸，年均減排量為 27.7噸。43 81 115 145 173 218 260 300 337 372 419 464 508 549 588 119 272 425 578 731 969 1,207 1,447 1,687 1,929 2,325 2,724 3,126 3,530 3,936 02,0004,0006,0002021 2022 2023 2024 2

169、025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景 56 圖圖 5-16 純電動泥頭車純電動泥頭車 2021-2035 年年 PM 減排減排量量 從溫室氣體的減排效果來看（圖 5-17），根據國家林業局相關研究數據表明，植一棵樹每年固碳 4 至 18 千克，在 20 年（計入期）里可吸收固定二氧化碳 80 至 360 千克。在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 17.5 萬噸，年均減排量為 1.1 萬噸，若按照一棵樹一年可以吸收二氧化碳 18 千克，則每年的減排量相當于每年植樹 64 萬棵，在積極推廣

170、情景下，2035 年單年的減排量為 29 萬噸，2021-2035 年累計減排量達到 95.8萬噸，年均減排量為 6.3 萬噸，相當于每年植樹 355萬棵，碳減排潛力可觀。圖圖 5-17 純電動泥頭車純電動泥頭車 2021-2035 年年 GHGs 減排減排量量 5.3.4 集疏港集疏港牽引車總量減排效益牽引車總量減排效益預估預估 深圳市集裝箱牽引車保有量 47,270 輛，主要是柴油牽引車，還有少量的 LNG牽引車，在基礎情景下，2035 年純電動牽引車的普及率為 7.9%（此時推廣數量約為 5,6000.7 1.3 1.9 2.4 2.9 3.6 4.3 5.0 5.6 6.2 7.0 7

171、.7 8.4 9.1 9.8 2.0 4.5 7.1 9.6 12.2 16.1 20.1 24.1 28.0 32.1 38.7 45.3 52.0 58.7 65.4 0.040.080.02021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景0.2 0.3 0.4 0.6 0.7 0.8 1.0 1.1 1.3 1.4 1.6 1.8 1.9 2.1 2.3 0.5 1.0 1.6 2.2 2.8 3.7 4.6 5.5 6.5 7.4 8.9 10.4 12.0 13.

172、5 15.1 0.010.020.02021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：萬噸基礎情景積極情景 57 輛），在積極推廣情景下，2035 年純電動牽引車的普及率為 53.5%（此時推廣數量約為 31,724輛），情景分析結果如下：從 NOX減排效果看（圖 5-18），在基礎情景下，2021-2035年累計減排量達到 2.08萬噸，年均減排量約為 1,391 噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量為 1.8 萬噸，2021-2035年累計減排量達到 11.6萬噸，年均減排量約

173、為 7,769 噸。圖圖 5-18 集疏港電動牽引車集疏港電動牽引車 2021-2035 年年 NOX減排減排量量 從固體顆粒物的減排效果來看（圖 5-19），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 269.7 噸，年均減排量約為 17.9 噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量為 234.3噸，2021-2035 年累計減排量達到 1,506 噸，年均減排量約為 100.4 噸。圖圖 5-19 集疏港電動牽引車集疏港電動牽引車 2021-2035 年年 PM 減排量減排量 從溫室氣體的減排效果來看（圖 5-20），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 76.

174、5 萬噸，年均減排量約為 5.1 萬噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量197 369 523 663 790 996 1188 1368 1537 1697 1914 2120 2316 2505 2685 704 1402 2100 2798 3499 4583 5672 6764 7861 8963 10774 12595 14428 16272 18127 02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,00020,0002021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031

175、 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景2.5 4.8 6.8 8.6 10.2 12.9 15.4 17.7 19.9 21.9 24.7 27.4 29.9 32.4 34.7 9.1 18.1 27.1 36.2 45.2 59.2 73.3 87.4 101.6 115.9 139.3 162.8 186.5 210.3 234.3 0501001502002503002021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景 58 為 66.5萬噸

176、，2021-2035 年累計減排量達到 427.4 萬噸，年均減排量約為 28.5萬噸。圖圖 5-20 集疏港電動牽引車集疏港電動牽引車 2021-2035 年年 GHGs 減排減排量量 5.3.5 港內港內（鹽田港鹽田港）牽引車總量減排效益牽引車總量減排效益預估預估 目前鹽田港內牽引車為 42 結構的重型牽引車，總計約 600 輛，其中 LNG 車約340 輛，柴油貨車約 260 輛（表 5-16）。車輛每天工作時長平均達到了 17 小時以上，港口每年更新車輛數在 50-100 輛，并且要求車輛使用達到 10年就要強制更換。表表 5-16 鹽田港重型牽引車車輛信息鹽田港重型牽引車車輛信息 車

177、輛類型車輛類型 車輛結構車輛結構 車輛數車輛數 燃料消耗燃料消耗 鹽田港補貼燃料量鹽田港補貼燃料量 日均行駛里程日均行駛里程 LNG 牽引車牽引車 42 340輛 5.8m3/h 4.8m3/h 110km 柴油牽引車柴油牽引車 42 260輛 4.5L/h 4L/h 110km 目前港內擁有的 600 輛牽引車足以滿足日常營運需求，因此本研究假設未來 15 年內鹽田港牽引車總數保持不變，只對港口內的車輛進行更新替換，基礎情景假設每年推廣 20 輛純電動牽引車，2035 年純電動牽引車的普及率為 50%（推廣數量 300 輛），積極情景假設每年推廣 40 輛純電動牽引車，到 2035 年港內牽

178、引車實現 100%電動化，即總共有 600 輛純電動牽引車。按照實際運營情況設定每年車輛運營里程約為 4.68 萬公里，情景分析結果如下：從 NOX減排效果看（圖 5-21），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到927.5 噸，年均減排量約為 61.8 噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量為 222.8噸，2021-2035 年累計減排量達到 1,782.7噸，年均減排量約為 253.9噸。0.7 1.4 1.9 2.4 2.9 3.7 4.4 5.0 5.6 6.2 7.0 7.8 8.5 9.2 9.8 2.6 5.1 7.7 10.3 12.8 16.8 20.8

179、 24.8 28.8 32.9 39.5 46.2 52.9 59.7 66.5 0204060802021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：萬噸基礎情景積極情景 59 圖圖 5-21 鹽田港電動牽引車鹽田港電動牽引車 2021-2035 年年 NOX減排減排量量 從固體顆粒物的減排效果來看（圖 5-22），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 11.5 噸，年均減排量約為 0.76 噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量為2.9 噸，2021-2035年累計減

180、排量達到 23噸，年均減排量約為 1.5噸。圖圖 5-22 鹽田港電動牽引車鹽田港電動牽引車 2021-2035 年年 PM 減排減排量量 從溫室氣體的減排效果來看（圖 5-23），在基礎情景下，2021-2035 年累計減排量達到 5.4 萬噸，年均減排量約為 3,602 噸；在積極推廣情景下，2035 年單年的減排量為1.3 萬噸，2021-2035年累計減排量達到 10.8萬噸，年均減排量約為 7,204 噸。8 15 23 31 39 46 54 62 70 77 85 93 100 108 116 15 30 45 59 74 89 104 119 134 149 163 178 1

181、93 208 223 0501001502002502021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.2 1.3 1.4 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 0.00.51.01.52.02.53.03.52021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029

182、 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：噸基礎情景積極情景 60 圖圖 5-23 鹽田港電動牽引車鹽田港電動牽引車 2021-2035 年年 GHGs 減排減排量量 5.4 重型貨車電動化減排效益小結重型貨車電動化減排效益小結 本章對單車的減排效益以及不同電動化情景下新能源重型貨車的減排效益進行分析，純電動重型貨車相比柴油重型貨車在全生命周期的污染物排放方面有明顯優勢，動力電池生產技術和重型貨車車身進一步輕量化也將是提升未來純電動重型貨車減排效益的關鍵因素之一。換電重型貨車的推廣應用有助于中國大氣污染防治和“碳達峰、碳中和”目標實現。0.5 0.9 1.4 1.8 2

183、.3 2.7 3.2 3.6 4.1 4.5 5.0 5.4 5.9 6.3 6.8 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 6.3 7.2 8.1 9.0 9.9 10.8 11.7 12.6 13.5 0.02.04.06.08.010.012.014.016.02021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035單位：103噸基礎情景積極情景 61 第六章第六章 深圳市重型貨車的全生命周期成本分析深圳市重型貨車的全生命周期成本分析 6.1 研究方法研究方法 車輛的 TCO 成本可全面評

184、價電動重型貨車和普通燃油重型貨車生命周期內的經濟性，它是指在對象的壽命周期內為其論證、研制、生產、運行、維護、保障、退役后處理所支付的所有費用之和。它將對象的全系統、過程中涉及的各種技術、物資、人力及組織管理措施統統量化為費用指標，運用系統工程的觀點為各種管理決策的科學化提供可靠的依據。重型貨車的 TCO 成本（式 6-1）包括購置環節(Cb)、使用環節(Cu)、維護環節(Cm)、報廢更新環節(Cs)四個方面。Ct=Cb+Cu+Cm-Cs （6-1）本項目將通過全生命周期成本費用理論（(Total Cost of Ownership，TCO）來計算深圳市重型貨車在傳統燃油、充電模式、換電模式三

185、種使用場景下的價格定位，并分別計算出充電重型貨車、換電重型貨車與柴油重型貨車的 TCO 成本平衡點，建立深圳市重型貨車技術經濟效益評價體系并進行應用研究。6.2 泥頭車泥頭車 TCO 成本分析成本分析 6.2.1 不同類型不同類型泥頭車泥頭車 TCO 總體對比分析總體對比分析 根據泥頭車生產企業提供的銷售價格數據，一輛柴油泥頭車、282kWh 充電泥頭車、282kWh 換電泥頭車無電池車身目前銷售價分別約為 41 萬元、90 萬元、50 萬元。根據企業提供的數據顯示，柴油泥頭車的綜合油耗約為50L/100km，純電動泥頭車綜合電耗約為 160kWh/100km。本研究以普通泥頭車運輸企業的運營

186、狀況為參考，按照單車年行駛 5.2 萬公里為基準，5 年更換淘汰計算，綜合車輛購置、使用、維護、報廢等環節的成本數據，形成不同類型泥頭車全生命周期成本如下表所示（表 6-1）。表表 6-1 不同類型不同類型泥頭車泥頭車 TCO 組成情況組成情況 成本成本(萬元萬元)成本成本 類型類型 柴油泥頭柴油泥頭車車 充電泥頭車充電泥頭車 換電泥頭車換電泥頭車 備注備注 購置環購置環節節 Cb 購置成本 41.00 90.00 50.00 車輛購置價格/1.17*0.1 貸款七成，3年等額本息，年利率 6.5%。車輛年運營里程 5.2 萬公里，生命周期 5年。購置稅 3.50 0.00 0.00 利息 5

187、.60 12.29 6.83 合計 50.10 102.29 56.83 使用環使用環節節 Cu 燃料成本 20.28 12.48 12.48 柴油價格 7.8/L，電力價格為 1.5元/度（包含服務費）；電池租金-10.20 尿素成本 1.00-車輛保險 2.00 3.00 3.00 62 成本成本(萬元萬元)成本成本 類型類型 柴油泥頭柴油泥頭車車 充電泥頭車充電泥頭車 換電泥頭車換電泥頭車 備注備注 一年成本 23.28 15.48 25.68 換電版牽引車配備電池為282kWh，平均每月租金約為8500元；保險費用為調研得到，純電動車輛的保險費用比柴油車高 1 萬元。5 年成本 116

188、.40 77.40 128.40 維護環維護環節節 Cm 保養成本 0.9 0.45 0.45 保養成本中，電車費用 0.45 萬元/年，油車需要加注機油，總的保養費用為 0.9萬元/年；維修成本中，車輛兩年更換三次輪胎，年均更輪胎成本 2.52 萬元/年；油車的組件較多，其他部件維修成本平均 0.5萬元/年 輪胎更換 2.52 2.52 2.52 其他部件維修 0.5-一年成本 3.42 2.97 2.97 5 年成本 19.60 14.85 14.85 報廢環報廢環節節 Cs 車輛殘值 4.10 17.46 5.00 車輛殘值按購置價格 10%計算；電池回收殘值：每度電 300 元回收利用

189、。全生命周期成本全生命周期成本 Ct 182.00 177.08 195.08-與柴油重型貨車與柴油重型貨車TCO 的比值的比值-97.30%107.19%可以看出，以目前柴油價格和充電電價水平，282kWh電池容量的充電泥頭車TCO比傳統柴油泥頭車降低了約 2.7%。說明在該運營情景下，即使沒有補貼，充電泥頭車也有 TCO 的優勢。但是充電的時間會占用車輛的實際運營時間，特別是在業務繁忙期間，充電會減少企業的營運利潤，調研顯示大部分運輸企業對充電泥頭車仍然存在使用方面的顧慮。而換電泥頭車其 TCO 成本比傳統柴油泥頭車高出約 7.19%，在當前的運營情景下下，換電泥頭車會直接降低企業的運營利

190、潤。一方面是由于換電泥頭車無電池車身價格偏高，在購置環節雖然減省了購置稅，但是購置成本比柴油泥頭車依然高了近 5 萬元；另外一方面換電泥頭車的月租金較高，運營環境成本沒有優勢。根據企業提供的收費標準，一塊 282kWh 的電池每年的租賃費約 10 萬元。以當前深圳市泥頭車的總體運營水平，每年 10 萬的租賃費用很難通過油電差價彌補回來。因此，現階段深圳市的純電動泥頭車的推廣，在沒有補貼政策推動情況下，充電技術路線更容易受市場認可。6.2.2 充電泥頭車與柴油泥頭車的充電泥頭車與柴油泥頭車的 TCO 成本平衡點分析成本平衡點分析 從充電泥頭車與柴油泥頭車 TCO 成本平衡點可以看出（圖 6-1）

191、，按目前深圳市柴油的大客戶集采價格 7.8 元/L 的水平，充電泥頭車的 TCO 平衡點充電電價（包含服務費）約為 1.64 元/kWh。目前深圳市充電電價白天普遍在 1.5 元/kWh 左右，此時實際 63 充電電價低于平衡點，司機使用純電動泥頭車全生命周期成本會低于柴油泥頭車。當柴油價格下降為 2020 年的約 6 元/L的時候，TCO 平衡點的充電電價（包含服務費）約為1.1元/kWh，則現有的1.5元/kWh充電電價讓純電動泥頭車TCO會高于柴油泥頭車，用戶需避開充電高峰，選擇在夜間電價谷期充電。因此，純電動泥頭車的 TCO 受柴油價格水平影響較明顯。柴油價格越高，則純電動泥頭車的經濟

192、優勢越明顯。圖圖 6-1 充電模式下基于油電成本的泥頭車充電模式下基于油電成本的泥頭車 TCO 成本平衡成本平衡曲線曲線 6.2.3 換電泥頭車與柴油泥頭車的換電泥頭車與柴油泥頭車的 TCO 成本平衡點分析成本平衡點分析 對運輸企業而言，使用換電泥頭車可以解決司機充電難、時間長等痛點問題，同時換電泥頭車采用“車電分離”金融模式，司機不再購買動力電池，采用租賃模式降低了換電泥頭車的前期購車成本。后期則主要通過運營過程中使用燃料（或電力）的油電差價來平衡成本的增加量，最終實現 TCO 平衡。以電力價格和柴油價格為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析換電泥頭車與柴油泥頭車的 TCO 成本的平衡

193、點曲線（圖 6-2）?？梢钥闯?，假設柴油價格在 6元/L，則換電電價只要小于 0.6 元/kWh，換電泥頭車就會有 TCO 的優勢；當柴油價格上漲到 11 元/L，則換電電價只要小于 2.2 元/kWh，換電泥頭車都會有 TCO 的優勢。而目前深圳市泥頭車的柴油價格約 7.8 元/L，而換電服務費為 1.5 元/kWh，則換電重型貨車并不具有經濟優勢。1.1 1.4 1.7 2.0 2.3 2.6 0.511.522.5356789101112電力價格（元電力價格（元/kwh）柴油價格（元柴油價格（元/L）64 圖圖 6-2 換電模式下基于油電成本的泥頭車換電模式下基于油電成本的泥頭車 TCO

194、 成本平衡成本平衡曲線曲線 在電價和油價保持固定的情況下，讓換電泥頭車比柴油泥頭車有 TCO 優勢的兩個關鍵因素分別是電動泥頭車的無電池車身價格、車輛的實際運營里程數量，并且這兩個因素在實際表現中還有較大的提升空間。目前電動泥頭車的無電池車身價格比同車型柴油泥頭車貴了約5萬元，從生產制造的物料成本來分析，無電池車身價格至少還有5 萬元的降價空間。而深圳市的泥頭車運營里程，多數車輛每天不到 150km，里程偏低造成油電燃料成本不明顯，因此可以通過政府部門出臺更加積極的政策，提高車輛的運營水平。以電動泥頭車的無電池車身價格、車輛的實際運營里程數量為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析換電泥頭

195、車與柴油泥頭車的 TCO 成本的平衡點曲線?？梢钥闯?，假設按現有車輛每年運營里程 5.2 萬公里計算，則無電池車身的價格應該下調至 40萬元以內，才能實現換電泥頭車和柴油泥頭車的 TCO平衡；假設按現有無電池車身價格 50 萬元計算，則車輛每年運營里程要達到 7 萬公里以上，才能實現換電泥頭車和柴油泥頭車的 TCO平衡（圖 6-3）。0.6 0.9 1.2 1.6 1.9 2.2 0.511.522.556789101112電力價格（元電力價格（元/kWh）柴油價格（元柴油價格（元/L）65 圖圖 6-3 換電模式下基于購置成本和運營里程的泥頭車換電模式下基于購置成本和運營里程的泥頭車 TCO

196、 成本平衡成本平衡曲曲線線 6.3 集疏港牽引車集疏港牽引車 TCO 成本分析成本分析 6.3.1 不同類型集疏港牽引車不同類型集疏港牽引車 TCO 總體對比分析總體對比分析 根據運輸企業提供的車輛銷售價格數據，集疏港 42 牽引車柴油版、282kWh 充電版、無電池車身銷售價格分別約為 23萬元、72萬元、35萬元。目前在深圳運營的集疏港短途運輸車主要以城市道路路況為主，車輛平均車速約 40km/h，綜合油耗約30L/100km。同車型的純電動牽引車同工況條件下電耗約為 132kWh/100km。本研究以單車年行駛里程 7.2 萬公里為基準，從深圳出發運營輻射范圍可以覆蓋東莞、惠州等絕大多數

197、地區，并按5年更換淘汰計算。綜合車輛購置、使用、維護、報廢等環節的成本數據，形成不同類型集疏港 42牽引車全生命周期成本如下表所示。36.2 44.2 51.7 59.2 66.7 74.2 3040506070804567891011無電池車身價格（萬元）無電池車身價格（萬元）車輛運營里程（萬公里）車輛運營里程（萬公里）66 表表 6-3 不同類型不同類型 集疏港牽引車集疏港牽引車 TCO 組成情況組成情況 成本成本(萬萬元元)成本類成本類型型 柴油柴油牽引車牽引車 充電充電牽引牽引車車 換電換電牽引牽引車車 備注備注 購置環購置環節節 Cb 購置成本 23.00 72.00 35.00 車

198、輛購置價格/1.17*0.1 貸款七成，3年等額本息，年利率 6.5%。車輛年運營里程 7.2 萬公里，生命周期 5年。購置稅 1.97 0.00 0.00 利息 3.14 9.83 4.78 合計 28.11 81.83 39.78 使用環使用環節節 Cu 燃料成本 16.85 14.26 14.26 柴油價格 7.8/L，電力價格為 1.5元/度（包含服務費）；換電版牽引車配備電池為282kWh，平均每月租金約為7500元；保險費用為調研得到，純電動車輛的保險費用比柴油車高 1 萬元。電池租金-9.00 尿素成本 1.00-車輛保險 2.00 3.00 3.00 一年成本 19.85 17

199、.26 26.26 5 年成本 99.24 86.28 131.28 維護環維護環節節 Cm 保養成本 0.75 0.45 0.45 保養成本中，電車費用 0.45 萬元/年，油車需要加注機油，總的保養費用為 0.75萬元/年；維修成本中，車輛一年更換一次輪胎，年均更輪胎成本 0.72 萬元/年；油車的組件較多，其他部件維修成本平均 0.5萬元/年 輪胎更換 0.72 0.72 0.72 其他部件維修 0.5-一年成本 1.97 1.17 1.17 5 年成本 9.85 5.85 5.85 報廢環報廢環節節 Cs 車輛殘值 2.30 15.66 3.50 車輛殘值按購置價格 10%計算；電池回

200、收殘值：每度電 300 元回收利用。全生命周期成本全生命周期成本 Ct 134.90 158.30 173.41-與柴油重型貨車與柴油重型貨車TCO 的比值的比值-117.35%128.55%可以看出，無論是充電牽引車的整車銷售價格，還是換電牽引車的無電池車身價格，均比同車型柴油車售價要高出很多。雖然后期使用過程中純電動車的電力燃料成本和維護成本比油車要低，但是總差額無法彌補購置成本的增加。而換電牽引車雖然通過車電分離的模式降低了前期購置成本，但是每年需要支付電池租賃費約9萬元，相比較充電牽引車大幅增加了使用環節的成本。6.3.2 集疏港充電牽引車與柴油牽引車的集疏港充電牽引車與柴油牽引車的

201、TCO 成本平衡點分析成本平衡點分析 以電力價格和柴油價格為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析集疏港充電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本的平衡點曲線（圖 6-4）?？梢钥闯?，假設柴油價格在 6 元/L，則充電電價只要小于 0.6 元/kWh，充電牽引車就會有 TCO 的優勢；當柴油價格上漲到 11 元/L，則充電電價只要小于 1.7 元/kWh，充電牽引車都會有 TCO 的優勢。目前柴油價格約 7.8 元/L，而充電服務費約為 1.5 元/kWh，司機要想降低充電牽 67 引車的 TCO，可以選擇充電電價在 1元/kWh以內的時間段或場站充電。圖圖 6-4 充電模式下基于油電成本的集

202、疏港牽引車充電模式下基于油電成本的集疏港牽引車 TCO 成本平衡成本平衡曲線曲線 6.3.3 集疏港換電牽引車與柴油牽引車的集疏港換電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本平衡點分析成本平衡點分析 集疏港換電牽引車采用“車電分離”的金融模式，用戶不需要持有動力電池，而只需要向第三方企業租賃電池的使用權，若租金為 0.75 萬元/月，則用戶在 5 年生命周期內需要支付的租金約為 45 萬元，租賃費用比持有電池成本高了約 25%。因此，需要在運營環節有更大的油電使用差額來平衡成本的增加。以電力價格和柴油價格為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析集疏港充電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本的平衡點

203、曲線（圖 6-5）.可以看出，假設柴油價格在 6 元/L，則換電電價要小于 0.3 元/kWh，換電牽引車才會有 TCO 的優勢；當柴油價格上漲到 11 元/L，則換電電價只要小于 1.4 元/kWh，換電牽引車才會有 TCO 的優勢。目前在柴油價格 7.8元/L和換電電價 1.5元/kWh條件下，集疏港運輸場景采用換電牽引車將大幅增加企業的成本，換電牽引車不具備市場化推廣條件。0.6 0.8 1.1 1.3 1.5 1.7 0.511.5256789101112電力價格（元電力價格（元/kwh）柴油價格（元柴油價格（元/L）68 圖圖 6-5 換電模式下基于油電成本的集疏港牽引車換電模式下基

204、于油電成本的集疏港牽引車 TCO 成本平衡成本平衡曲線曲線 通過下調無電池車身價格或提高車輛的實際運營里程數量，進一步分析換電集疏港牽引車 TCO 成本平衡點（圖 6-6）?？梢钥闯?，以無電池車身價格、車輛的實際運營里程數量為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，當無電池車身價格 35 萬元時，運營里程要超過 27 萬公里/年，才能比柴油牽引車有 TCO 的優勢；而當現有運營里程7.2 萬公里/年不變的情況下，無電池車身價格平衡值為負值，車輛難以實現 TCO 平衡。圖圖 6-6 換電模式下基于購置成本和運營里程的集疏港牽引車換電模式下基于購置成本和運營里程的集疏港牽引車 TCO 成本平衡成本平

205、衡曲線曲線 因此，在集疏港應用場景中，雖然應用換電重型貨車可以在全生命周期尺度污染物減排方面有明顯優勢，但對運輸企業來說，會造成其 TCO 成本大幅度上漲，因此在沒有補貼及沒有相關政策優待的情況下，集疏港應用場景并沒有推廣優勢。0.3 0.5 0.7 1.0 1.2 1.4 00.511.556789101112電力價格（元電力價格（元/kwh）柴油價格（元柴油價格（元/L）-5.83.212.221.230.239.2-100102030405005101520253035無電池車身價格（萬元）無電池車身價格（萬元）車輛運營里程（萬公里）車輛運營里程（萬公里）69 6.4 港內港內（鹽田港鹽

206、田港）牽引車牽引車 TCO 成本分析成本分析 6.4.1 不同類型港內牽引車不同類型港內牽引車 TCO 總體對比分析總體對比分析 根據運輸企業提供的車輛銷售價格數據，港內42牽引車和集疏港42牽引車價格相同，柴油版、282kWh 充電版、無電池車身銷售價格分別約為 23 萬元、72 萬元、35萬元。在港口封閉場景內，車輛限速為 30km/h。根據運輸企業提供的數據，鹽田港的柴油牽引車的油耗約為 65L/100km，而純電動牽引車的電耗約為 145kWh/100km。本研究以單車實際年行駛里程 4.68 萬公里為基準，8 年更換淘汰計算，綜合車輛購置、使用、維護、報廢等環節的成本數據，形成不同類

207、型集疏港 42 牽引車全生命周期成本如下表所示。表表 6-5 不同類型港內不同類型港內牽引車牽引車 TCO 組成情況組成情況 成本成本(萬萬元元)成本類成本類型型 柴油柴油牽引牽引車車 充電充電牽引車牽引車 換電換電牽引牽引車車 備注備注 購置環購置環節節 Cb 購置成本 23.00 72.00 35.00 車輛購置價格/1.17*0.1 貸款七成，3年等額本息，年利率 6.5%。車輛年運營里程 4.68 萬公里，生命周期 8年。利息 3.14 9.83 4.78 合計 26.14 81.83 39.78 使用環使用環節節 Cu 燃料成本 23.73 10.18 10.18 柴油價格 7.8/

208、L，電力價格為 1.5元/度（包含服務費）；換電版牽引車配備電池為282kWh，假設平均每月租金為6300元；保險費用為調研得到，純電動車輛的保險費用比柴油車高 1 萬元。電池租金-7.56 尿素成本 1.00-車輛保險 2.00 3.00 3.00 一年成本 26.73 13.18 20.74 8 年成本 213.82 105.43 165.92 維護環維護環節節 Cm 保養成本 0.90 0.45 0.45 保養成本中，電車費用 0.45 萬元/年，油車需要加注機油，總的保養費用為 0.90萬元/年；維修成本中，車輛一年更換一次輪胎，年均更輪胎成本 1.44 萬元/年；油車的組件較多，其他

209、部件維修成本平均 0.5萬元/年 輪胎更換 1.44 1.44 1.44 其他部件維修 0.5-一年成本 2.84 1.89 1.89 8 年成本 22.72 15.12 15.12 報廢環報廢環節節 Cs 車輛殘值 2.30 15.66 3.50 車輛殘值按購置價格 10%計算；電池回收殘值按每度電 300 元回收利用。全生命周期成本全生命周期成本 Ct 260.38 186.72 217.32-與柴油重型貨車與柴油重型貨車TCO 的比值的比值-71.71%83.46%由于港口內作業車輛大部分時間處于怠速狀態，港內車輛的油耗遠遠高于港外公路運輸的車輛油耗。從全生命周期成本分析看，無論是采用充

210、電技術還是換電技術的 70 純電動牽引車，其 TCO 總成本均小于柴油牽引車。但是考慮到鹽田港港內車輛作業繁忙，平均每天需要工作 17 小時以上，且港口內場地面積受限，所以需要較長時間停車充電的充電型牽引車并不適用。而采用換電型牽引車，不僅可以實現6分鐘內換電，而且未來還可以進一步降低動力電池的配置容量，從 282kWh 下調到 141kWh，從而進一步降低 TCO成本。6.4.2 港內充電牽引車與柴油牽引車的港內充電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本平衡點分析成本平衡點分析 以電力價格和柴油價格為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析港內充電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本的平衡點曲線

211、（圖 6-6）?？梢钥闯?，假設柴油價格在 6 元/L，則充電電價只要小于 2 元/kWh，充電牽引車就會有 TCO 的優勢；當柴油價格上漲到 11 元/L，則充電電價只要小于 4.3 元/kWh，充電牽引車就會有 TCO 的優勢。目前柴油價格為 7.8 元/L，如果港內充電服務費如果定價為 1.5 元/kWh，相當于是為運輸企業節省了約 1.3元/kWh，一年比柴油車節省了約 8.8萬元燃料成本。圖圖 6 6-6 6 充電模式下基于油電成本的港內牽引車充電模式下基于油電成本的港內牽引車 TCO 成本平衡成本平衡曲線曲線 6.4.3 港內換電牽引車與柴油牽引車的港內換電牽引車與柴油牽引車的 TC

212、O 成本平衡點分析成本平衡點分析 以電力價格和柴油價格為變量，在其他環節成本條件不變的情況下，分析港內換電牽引車與柴油牽引車的 TCO 成本的平衡點曲線（圖 6-7）.可以看出，假設柴油價格在 6 元/L，則換電電價要小于 1.3 元/kWh，換電牽引車就會有 TCO 的優勢；當柴油價格上漲到 11 元/L，則換電電價只要小于 3.5 元/kWh，換電牽引車就會有 TCO 的優勢。目前柴油價格為 7.8 元/L，如果港內充電服務費如果定價為 1.5 元/kWh，相當于是為運輸企業節省了約 0.6元/kWh，一年比柴油車節省了約 4.1萬元燃料成本。2.0 2.5 2.9 3.4 3.8 4.3

213、 1.522.533.544.556789101112電力價格（元電力價格（元/kwh）柴油價格（元柴油價格（元/L）71 圖圖 6 6-7 7 換換電模式下基于油電成本的港內牽引車電模式下基于油電成本的港內牽引車 TCO 成本平衡成本平衡曲線曲線 6.5 小結小結 對深圳市三個典型應用場景的應用分析可以看出，在港口內高頻短倒運營場景推廣換電重型貨車的潛力最大，換電牽引車的 TCO 比柴油車減少 17%以上；城市渣土運輸的泥頭車運營場景次之，在目前的運營水平和油價水平下，其 TCO 成本比傳統柴油泥頭車稍高 7%，需要政府通過適當的政策手段降低車輛的購置成本和提高車輛的年運營里程，這樣換電泥頭

214、車才能具有 TCO 成本優勢；而在集疏港應用場景下，車輛的TCO 水平比傳統柴油車高出 20%30%，如果沒有補貼政策的強力支持，其市場化推廣難度非常大。換電重型貨車在全生命周期內具有污染物減排優勢，但是經濟分析結果表明其應用場景較為局限，比較適合在廠區、港口等高頻短倒和油（氣）電成本差價較大的場景進行市場化推廣應用，而在其他場景下仍然需要通過補貼、路權優先等方式來彌補TCO 劣勢。1.3 1.7 2.2 2.6 3.1 3.5 0.511.522.533.5456789101112電力價格（元電力價格（元/kwh）柴油價格（元柴油價格（元/L）72 第七章第七章 換電重型貨車商業化推廣方案設

215、計換電重型貨車商業化推廣方案設計 深圳現運營的新能源公交車、小客車、物流車以充電模式為主，純電動重型貨車由于電池容量大，充電等待時間長等特點，并不適合全部采用充電模式。換電重型貨車模式在一定程度上能夠解決早期電動化重型貨車購置成本高、充電時間長等問題，目前深圳市的重型貨車存量數量約 10.5 萬輛，其中以集裝箱牽引車數量最多，總共約4.7 萬輛，主要從事集疏港和港內短倒的運輸業務。本項目擬通過商業模式的創新設計以期推動重型貨車尤其是集疏港和港內短倒車輛的電動化發展，并形成可以復制的模式便于推廣應用。7.1 重型貨車重型貨車“車電分離”模式“車電分離”模式概述概述 7.1.1“車電分離“車電分離

216、，電池租賃”商業模式電池租賃”商業模式 換電重型貨車的商業化推廣衍生出了車電分離金融模式（圖 7-1），在該模式下，用戶向整車制造商購買純電動重型貨車，電池資產公司再將電池回購，用戶通過支付一定的租賃費用向電池資產公司租賃電池的使用權。換電運營商投資建設運營換電站，換電站需向電池資產公司租賃一定數量的電池以供用戶更換，換電站的主要收入是向用戶收取換電服務費，電池資產公司的主要收入來源是收取電池的租賃費用。圖圖7-1 車電分離模式車電分離模式“車電分離”既是物理上汽車整車和電池箱的分離，也是資產上整車資產和電池 73 資產的分離。通過換電站和電池租賃等創新的商業模式，借助第三方對電池資產的專業化

217、運營，實現整車資產和電池資產的分離，通過向終端使用方租賃電池和收取換電服務費用收回電池的購置成本，實現對電池資產的統一的專業化的管理與維護，使電池得到生命周期內更高效地利用。換電重型貨車是“車電分離”模式的主要應用場景之一。隨著各種場景下的不斷試點和推廣，目前已經在國內部分礦山、港口、廠區、城建工地等環境等到了試點應用。7.1.2 換電車輛及電池標準換電車輛及電池標準 港外集疏港短途運輸場景選擇每天行駛里程在 200km 范圍內，從深圳各主要港口到深圳市內、東莞、惠州等地的倉儲中心、生產基地的運輸場景。港內短倒運輸場景是從岸橋到堆場到運輸，車輛平均每天運輸距離不超過 150km，車型結構主要為

218、運載輕貨類的 42型牽引車。根據運營場景到不同，選擇不同配置到車輛（如表 7-1）。表表 7-1 各類重型貨車選型技術標準各類重型貨車選型技術標準 貨車類型貨車類型 日均續航要求（日均續航要求（km）車型結構車型結構 電池電量電池電量(kWh)耗電量耗電量(kWh/km)港外短途集港外短途集裝箱拖車裝箱拖車 200 42 282 1.3 港內集裝箱拖車港內集裝箱拖車 150 42 141、282 1.3 車輛選擇市場認可度較高的品牌，包括比亞迪、開沃汽車、中國重汽、上汽紅巖、徐工；動力電池選擇磷酸鐵鋰電池，壽命可達8年以上；電池包采用標準化設計，按照141kWh、282kWh 兩種容量配置，并

219、采用統一換電技術。車輛同時具備快充和換電兩種技術。在大功率快充模式下，60 分鐘即可充滿電；在換電站換電，則 6 分鐘內可換完電池。圖圖 7-2 投入路測的投入路測的 42 型牽引車型牽引車 74 7.1.3 換電站技術選擇換電站技術選擇 7.1.3.1 固定式固定式換電站技術換電站技術 采用上海玖行能源科技有限公司（以下簡稱玖行）頂吊式換電站技術，并采用全自動無人值守技術，實現自動化換電作業，換電站示意圖詳見圖 7-3。換電時間在 3-5分鐘，換電服務效率接近傳統車加油效率，保證電動重型貨車的運營效率。針對封閉場景的場內車輛，可結合車輛運行線路特點，將換電站建設在場內車道上，車輛順路通過時換

220、電（非換電車輛不能經過換電站通行），無需繞路至加油站，節約換電時間；針對開放道路運行的車輛，可在集散點周邊或車輛運行線路樞紐位置布局換電站，實現車輛運行線路兩端換電，以減少占地面積。圖圖 7-3 玖行固定式換電站玖行固定式換電站 表表 7-2 固定式換電站性能指標固定式換電站性能指標 性能指標性能指標 參數參數 換電時間換電時間 3 min5min 自動換電成功率自動換電成功率 99.9%充電功率充電功率 2400kW-3000kW 備用電池數量備用電池數量 7 個-9個 設計換電次數設計換電次數 168-216 次/天 換電模式換電模式 頂部吊裝換電 適配車型適配車型 各種重型貨車車型 監控

221、系統監控系統 云平臺智能監控運管系統 占地面積占地面積 120-140 7.1.3.2 移動式換電站技術移動式換電站技術 換電站功能和集裝箱掛車合并，靈活解決換電站建設難的問題。電池可以異地充電，整體運輸，以適應不同場地條件。建站速度最快，移動換電站具有小時級建站特性。占地面積最小，單通道換電站占地不到 100平米，雙通道不到 200平米。與固定式 75 換電站需要較大占地面積相比較，移動式換電站更適合城市建站場景。對于集疏港運輸場景，由于深圳市用地條件限制，可采用移動式換電站以及港灣式平面布置，在車輛途經道路附近選擇合適場地建設換電站，以解決換電需求。(a)移動式換電站 (b)港灣式換電站平

222、面布置示意 圖圖 7-3 移動移動式換電站式換電站 7.2 集疏港短途運輸換電集疏港短途運輸換電重型貨車重型貨車實施實施方案設計方案設計 7.2.1 場景分析場景分析 鹽田港集疏港業務范圍延伸至東莞、惠州、江門、韶關、河源、長沙、津市、贛州等周邊省市，其中深圳、東莞、惠州三市都地處珠江口的東岸，深圳、東莞、惠州規劃一體化合作協議提出 2030 年深莞惠經濟圈港口外貿集裝箱服務周邊地區比例達到 50%的發展目標，因此本項目選擇東莞和惠州作為中短集疏港物流運輸應用場景，設計換電重型貨車的實施方案，具有很好的代表性。圖圖7-4 短途運輸換電短途運輸換電重型貨車重型貨車應用場景應用場景 本方案選擇兩條

223、運輸路線（圖 7-4），路線一為深圳鹽田港至東莞，途徑龍崗大道、76 鳳深大道和莞樟路，總路線約 85km，路線二為深圳鹽田港至惠州，途徑龍崗大道、鳳深大道和龍橋大道，總路線約 90km。目前鹽田港采取預約機制，遵守“無預約，不進港”制度，因此車輛的運輸次數最多為一天1個來回。根據調研發現，為了節省高速費用，司機通常選擇省道國道等不收費的路線，牽引車的在港外行駛時速一般為 50km/h以內。7.2.2 方案設計方案設計 車輛選擇 42 型總質量 35T 純電動牽引車，電池容量為 282kWh，車輛具備快充和換電兩種技術。根據上文的TCO分析可知，目前柴油價格約7.8元/L，而充電服務費約為 1

224、.5 元/kWh，司機要想降低充電牽引車的 TCO，只能選擇充電電價在 1 元/kWh 以內的時間段充電，即選擇夜間谷期電價充電。后期車輛數形成規模，同時車價和換電電價降低，并且有配套政策支持情況下，可以選擇換電模式。根據車輛的續航能力及作業規律，初期選擇在鹽田港附近公共充電樁（圖 7-5），以及東莞、惠州廠區、倉庫附近通過自建專用快充樁或公共充電樁充電。換電站選擇建在線路中點共線段，從而降低基礎設施的建設成本。換電站的建設可以根據用地條件，選擇固定式換電站或者港灣式移動換電站。首尾充電和中間換電的整體充換電保障方案（圖 7-6），能覆蓋東莞-惠州-深圳三地的合圍區域，具有較強的適配性。圖圖

225、7-5 鹽田港港外具備貨車充電條件的站點位置圖鹽田港港外具備貨車充電條件的站點位置圖 77 圖圖7-6充換電保障方案充換電保障方案 7.2.3 合作模式合作模式 7.2.3.1 整車經營性租賃模式整車經營性租賃模式 由經營性租賃公司購買 42 純電動牽引車，并將電池出售給電池銀行（即電池資產公司），每月向電池銀行支付電池租賃費用。經營性租賃公司再將整車租賃給運輸企業，運輸企業每月支付整車租賃費。如果需要換電服務，則由電池銀行投資或參股換電站，運輸企業去換電站換電，并支付換電服務費（圖 7-7）。圖圖 7-7 經營性租賃模式框架圖經營性租賃模式框架圖 這種方式對運輸企業較為有利，但是經營性租賃公

226、司將會承擔很大的風險。如果運輸企業業務無法得到保障，將影響汽車租賃費的支付，進而影響經營性租賃公司向 78 電池銀行支付電池租賃費，最終可能破壞了整個租賃業務的生態。同時，由于運輸企業沒有承擔車輛購置的責任，在用車過程中對車輛的愛護程度、違章的自我管控力度會下降，最終也會將管理成本和運營風險轉嫁給經營性租賃公司身上，造成經營性租賃模式無法維系下去。7.2.3.2 車電分離模式車電分離模式 運輸企業從車企購買 42 純電動牽引車，電池銀行再將電池回購，運輸企業通過支付租賃費用向電池資產公司租賃電池的使用權。電池銀行投資或參股換電站，運輸企業去換電站換電，并支付換電服務費。圖圖 7-8 車電分離模

227、式框架圖車電分離模式框架圖 7.2.4 實施建議實施建議 每天行駛里程在 200km 范圍內的短途集疏港運輸換電重型貨車的 TCO 成本優勢不明顯，在項目初期建議以充電方式解決補能問題，并且盡量選擇在夜間低谷電價充電，以減少充電成本。其次，車輛可以直接選擇充電型牽引車，相比較同配置換電型牽引車，采購成本還可以下降約 5 萬元。后期如果同一運輸線路運營車輛數如果超過 50 輛，則可以考慮建設換電站，提供換電服務。換電車輛數越多，換電成本將越低。具體實施計劃建議分三階段：重點突破階段（2022 年-2023 年）。推動交通主管部門出臺新能源重型貨車路權優先整車、運營補貼政策。同時組織物流運輸企業推

228、進短途集輸港運輸重型貨車電動化試點項目，以充電模式和經營性租賃模式嚴重作為試點目標。年度推廣應用數量建議不少于 50輛。79 試點應用階段（2023 年-2024 年）：階段性總結試點工作經驗，找出試點工作難點，加速推進試點項目建設，進一步形成規模，探索車電分離，充換電結合模式試點應用。年度推廣應用數量建議不少于 200輛。全面推廣階段（2025 年）：總結試點工作經驗，向全行業推廣短途集疏港運輸電動化模式。同時推進單程 200km 以上的重型貨車電動化運營場景采用換電模式的試點應用。年度推廣應用數量建議不少于 500輛。7.3 港內港內（鹽田港鹽田港）換電換電重型貨車重型貨車解決方案設計解決

229、方案設計 7.3.1 場景分析場景分析 目前鹽田港內牽引車為 42結構的重型牽引車，總計約 600輛(表 7-3)，其中 LNG車約 340 輛，柴油貨車約 260 輛。車輛每天工作時長平均達到了 17 小時以上，港口每年更新車輛數在 50-100 輛，并且要求車輛使用達到 10 年就要強制更換。目前鹽田港內絕大多數運營的牽引車使用年限超過了 8年，面臨更新淘汰的需要。表表 7-3 鹽田港重型牽引車車輛信息鹽田港重型牽引車車輛信息 車輛類型車輛類型 車輛結構車輛結構 車輛數車輛數 燃料消耗燃料消耗 鹽田港補貼燃料量鹽田港補貼燃料量 日均行駛里程日均行駛里程 LNG 牽引車牽引車 42 340輛

230、 5.8m3/h 4.8m3/h 110km 柴油牽引車柴油牽引車 42 260輛 4.5L/h 4L/h 110km 鹽田港通過服務外包形式將港內集裝箱運輸交給 9家運輸服務商，其中 8家為民營企業，1家為國有企業。車輛由運輸服務商自行采購，港口方負責給予燃料補貼。根據管理要求，港口內牽引車最高時速不得超過 30km/h，并且在裝卸集裝箱過程中，低速和怠速時間較長，因此車輛使用一段時間后，容易出現發動機老化、積炭等現象。特別是車輛使用超過5年后，普遍會出現油（氣）耗增加、噪音大、污染物排放大、維護成本高等問題。另外，為了保證操作安全，車輛使用過程中必須打開車窗，能聽到操作聲音，所以車輛空調的

231、保溫效果很差，進一步增加了燃料消耗量。7.3.2 方案設計方案設計 7.3.2.1 車輛選型車輛選型方案方案 采用目前技術比較成熟的 42 純電動牽引車方案。根據港口方的建議，初期在整體運行效率還未優化提升前，先采用配置282kWh電池的車身，以滿足港口作業旺季車輛 24 小時運轉的需求。經測試，容量 282kWh 的動力電池，可滿足滿電狀態下約200km的續航要求。后期實施過程中，將根據實際作業情況，增加 141kWh容量的車輛，以進一步降低車輛前期購置成本。80 所有電池全部采用磷酸鐵鋰電池，保證使用壽命達 8 年以上。圖圖 7-9 42 純電動重型貨車方案純電動重型貨車方案 采用的 42

232、換電牽引車車型基本參詳見下表 7-4。表表 7-4 42 換電牽引車車型基本參數換電牽引車車型基本參數 關鍵項關鍵項 參數參數 前橋 斯太爾 6.5t前橋 板簧片數 前 2片/后 3+1 片 車架材質 P610 車架厚度 8mm 車架斷面高度 標載 280mm 整備質量（kg）9500 軸距（mm）4400 長寬高（mm）691025503785 換電時間 35min 空調 自動 輪胎規格 12R22.5，條型花紋 前/后回轉半（mm）2020/1840 變速箱類型 4 檔 AMT 驅動橋 H6A橋，5.286 電池電量 282kwh/141kWh 額定/峰值功率（kw）250/360 額定/

233、峰值轉速（rpm）0-3500rpm 額定/峰值扭矩（Nm）1600Nm/2500Nm 港內實測電耗（30km/h）140kwh/100km 實測續航里程（282kWh）200km 實測續航里程（141kWh）100km 充電時間（5%-90%）60min 最高車速 85km/h 整車耐久壽命（萬公里）80 鞍座和底板#50為標配 最大爬坡度（%）20 81 車輛同時具備快充和換電兩種技術。在大功率快充模式下，60 分鐘即可充滿電；在換電站換電，則 5分鐘內可換完電池。7.3.2.2 充換電方案充換電方案 港內車輛采用換電為主的補能方式，換電站初步選址靠近車輛集中停放的停車場，如圖中 A、B點

234、位置。同時，每處換電站配套建設 1套直流快速充電機，充電樁功率為240kW，采用一體式雙槍充電設計，輸出電壓范圍：200V-750V，單槍最高可分配功率120kW，主要用于臨時應急充電需求。圖圖 7-10 換電站初步選址位置（圖中換電站初步選址位置（圖中 A、B 點位置）點位置）7.3.3 合作模式合作模式 由鹽田港公司、某重資產持有企業和港內運輸企業，采取“車電分離、電池租賃”的模式開展合作。具體分工如下：鹽田港公司負責協調港口管理部門，制定相關政策要求港內達到使用年限的柴油牽引車、LNG牽引車全部更換為純電動車。同時協助充電樁、換電站的規劃和建設。無動力車身（不帶電池）由港內運輸企業購買，

235、電池銀行提供無動力車身的金融分期方案；動力電池由電池銀行全資采購，并以租賃方式提供給港內運輸企業，解決重型貨車電動化更新因整車采購價過高的問題和電池運營管理、電池安全管理、維保維修、殘值管理的問題。電池銀行同時負責換電站的施工建設、項目產品的采購和銷售、車輛和電池的日常維修檢測、換電站的日常管理運營、電池未來的回收利用等。82 港內運輸企業購買無電池車身并承接港口內的運輸業務，每個月向電池銀行支付電池租賃費用，并向充換電站支付充電服務費。7.4.2 實實施施建議建議 港口內屬于封閉應用場景，由于吞吐量巨大，車輛運營具有顯著的高頻短倒特征。根據 TCO分析可以看出，鹽田港港內運輸車輛無論是充電還

236、是換電，其 TCO均比柴油貨車有顯著的優勢，但是考慮到旺季 24 小時作業的需求，用換電牽引車更符合實際需要。目前港內車輛使用年限大部分已經超過 8 年，在 TCO 具有明顯優勢的前提下，可以加快老舊柴油牽引車更換速度，所有達到更換條件的車輛全部更換為換電純電動牽引車。同時，港口方適時將燃料補貼從原來的“油（氣）補”更改為“電補”，以比原來更少的補貼進一步降低運輸企業的運營成本，加快更換速度。港內換電站按照 50 輛車一個換電車道進行建設，采用單站雙通道可以進一步提高換電效率，降低建設規模。具體實施計劃建議分三階段：重點突破階段（2022 年-2023 年）。重點組織推進試點項目，積極協調解決

237、項目實施過程中的各種困難和實際問題，確保項目順利實施。年度推廣應用數量建議不少于 200輛。試點應用階段（2023 年-2024 年）。階段性總結試點工作經驗，找出試點工作難點，加速推進試點項目建設。年度推廣應用數量建議不少于 400 輛。全面推廣階段（2025年）?？偨Y試點工作經驗，向全行業推廣。83 第八章第八章 結論及建議結論及建議 交通運輸行業是能耗和排放的重點行業之一。面臨中國 2030 年碳排放達到峰值，2060 年實現碳中和的目標，交通運輸行業面臨較大的節能降碳壓力。發展新能源汽車則成為了公路領域節能降碳的重要措施。一直以來，公路貨運車輛的油耗和尾氣排放均居高位，尤其是重型柴油貨

238、車，更在其中占據重要比例。換電模式不僅成為國家政府主管部門鼓勵發展的方向，而且還將是下一步重型貨車電動化能源補給最有效的技術解決方案之一，重型貨車的電動化也為推廣應用換電模式提供了適宜的應用場景。因此，面對新的發展機遇和市場形勢，本項目開展深圳市新能源重型貨車換電模式的應用場景及環境效益的系統研究，結果表明換電重型貨車有夠有效降低城市的空氣污染程度，但其推廣也存在一定的問題，因此應積極出臺相應的政策助力換電重型貨車在貨運領域的應用。8.1 主要研究成果主要研究成果 8.1.1 深圳市新能源重型貨車推廣任重道遠深圳市新能源重型貨車推廣任重道遠 深圳市新能源汽車累計推廣應用數量約為 54.4 萬輛

239、（截至 2021 年底），在公共交通領域基本上已實現全面電動化。深圳市新能源重型貨車仍處于初步發展階段，雖然在高額的超額減排獎勵政策支持下，深圳市在 2018 年注冊登記了 4200 輛純電動泥頭車，成為國內新能源重型貨車推廣應用最大的城市，但該項目補貼政策的導向性非常明顯，與市場化推廣的目標相差較遠。隨著國家補貼政策的退坡，大額補貼政策將逐漸退出，單方面依靠補貼政策來推廣應用純電動貨車的模式不可復制，也不可取，行業更需要基于市場化的推廣輔以政策的引導這種模式來實現大規模的推廣應用。8.1.2 深圳市重型貨車綜合效益評價結果深圳市重型貨車綜合效益評價結果 本項目立足深圳市重型貨車電動化的推廣實

240、踐，建立了一套科學可行的重型貨車綜合效益評估體系，重點針對泥頭車、集疏港牽引車和港內牽引車三類應用場景進行分析：從環境效益角度來看，純電動重型貨車相比柴油重型貨車在全生命周期的污染物排放方面有明顯優勢，換電重型貨車的推廣應用有助于中國大氣污染防治和“碳達峰、碳中和”目標早日實現。從經濟效益角度來看，在港口內高頻短倒的應用場景下推廣換電重型貨車的潛力最大；泥頭車次之，而在集疏港短途運輸應用場景下市場化推廣具有較大難度。84 根據對現有存量泥頭車運營情況的調研和分析表明，在現有的車輛銷售價格和油費、電費條件下，充電型純電動泥頭車會有 TCO 成本優勢，282kWh 電池容量的充電泥頭車 TCO比傳

241、統柴油泥頭車降低了約 2.7%，如果采用夜間谷期電價充電，則優勢會更明顯。換電型泥頭車雖然解決的車輛前期購置成本高和充電等待時間長的問題，但是 282kWh 電池容量的充電泥頭車 TCO 比傳統柴油泥頭車提高了約 7.2%，并不具備TCO 成本優勢。目前要想實現純電動泥頭車的規?；瘧?，就需要出臺引導政策，從三方面入手解決問題：一是提高運距，運距越大，油電消耗成本差越明顯，純電動泥頭車的 TCO 優勢越明顯；二是提高運費，單位運費越高，車輛的運輸收益越高，企業能越快實現盈虧平衡；三是降低車輛采購成本，無電池車身的采購成本需要降低至 40萬以內，也能實現 TCO 的降低。對集疏港牽引車的 TCO

242、 分析表明，短途集疏港運輸運營環境下，配置 282kWh電量的充電型和換電型純電動牽引車的TCO比柴油牽引車分別增加了17.4%和28.6%，不具備成本優勢。充電型牽引車目前要想和柴油牽引車 TCO 平衡，可以選擇充電電價在 1 元/kWh 以內的時間段或場站充電。而換電型牽引車只能通過政府補貼，或者車企降低車輛銷售價格來降低整體 TCO成本。對港口內牽引車的 TCO 分析表明，港口內高頻短倒運營環境下，純電動牽引車比柴油牽引車的燃料成本有大幅的下降，每公里的燃料成本下降了約 57.1%。而充電型和換電型牽引車的 TCO 比柴油牽引車分別下降了約 28.3%和 16.5%，成本優勢非常明顯?？?/p>

243、慮到深圳港口用地緊張，不具備車輛大面積長時間停放充電的條件，且作業旺季需要車輛 24 小時連續運行，因此，充電型純電動牽引車并不適用于港口內的運營環境，而換電型純電動牽引車更符合使用要求?？傮w來看，換電重型貨車在全生命周期內具有污染物減排優勢，但是經濟分析結果表明其應用場景較為局限，比較適合在電廠、港口等高頻倒短，油（氣）成本差價較大的場景進行市場化推廣應用，而在其他場景下仍然需要通過補貼、路權優先等方式來彌補 TCO劣勢。8.1.3“車電分離”模式可“車電分離”模式可推動換電型重型貨車市場化推廣推動換電型重型貨車市場化推廣 根據本項目研究分析可以發現，純電動重型貨車受續航能力限制、充換電設施

244、不足、成本過高等問題影響，現階段并不適合所有的運輸環境。而在沒有補貼政策的情況下，純電動重型貨車尤其是換電型重型貨車的市場化推廣僅適用于高頻短倒、油電 85 燃料成本差額較大的場景，比如港口內短倒、廠（港）-短倒、工地或礦區短倒，而且需要根據場景的特征進行車輛的定制化配置，以降低購置成本。在純電動重型貨車推廣過程中，創新商業模式的應用變的尤為重要?，F階段，隨著上游原材料的大幅上漲，以及補貼的取消，生產制造成本轉移到運營端的壓力越來越大。一輛純電動重型貨車目前的銷售價格是傳統油車的2倍以上，車企或經銷商如果只是通過直接銷售車輛來獲利，將得不到運營企業的認可。本項目的商業合作模式是站在運營端的角度

245、進行設計，通過一家資產持有公司整合車輛集采、充換電場站、金融和保險、后市場運維等服務資源，在車輛購置環節通過“車電分離”的方式降低運營端前期購置成本，再通過收取電池租金、充換電服務費、維修保養費，以及未來動力電池回收和梯次利用的綜合收益來實現獲利。這樣即達到了讓運營企業在車輛購置環節大幅降低車輛采購成本并實現全生命周期 TCO 的平衡，又讓資產持有公司實現持續獲利，大大降低了純電動重型貨車市場化推廣的難道。8.2 措施及政策建議措施及政策建議 制定純電動重型貨車補貼政策，加快重型貨車電動化進度 從本項目研究結果可以看出，目前重型貨車的購置成本依然高居不下，即使采用車電分離的金融方案，無電池車身

246、購置環節綜合成本比同類型柴油車要高出約 10 萬元。建議政府部門制定運營補貼或者置換補貼，給予 42 和 64 純電動牽引車、84 純電動泥頭車 10萬元補貼，以加快重型貨車電動化進度。出臺差異化路權政策，以路權優勢彌補重型貨車成本劣勢 對于泥頭車，限制柴油泥頭車在福田、羅湖、南山等地區的通行權，增加純電動泥頭車可通行路段數量，未來可柴油泥頭車的限行范圍擴大到其他區域。對于牽引車，調整現有對貨車實行限制通行的交通管制措施，對于需要在港口、倉庫、工廠之間進行短倒運輸的純電動牽引車，允許開放部分通行時段和路段并給予通行權。通過給予純電動牽引車更多路權優勢，引導更多企業使用純電動車。純電動重型貨車承

247、運優先，提高車輛使用頻次和運距 建議對政府投資的基礎設施建設項目提出要求，在項目招投標階段即要求承擔余泥渣土運輸的車輛必須是純電動泥頭車，同時加強施工工地及周邊道路的監管，嚴格限制外地牌照超載車輛進工地施工作業。對于入港承運的牽引車，建議港口方在進港預約系統內給予純電動牽引車優先入港權，減少排隊等待時間。86 提高港口的綠色化標準，要求舊車全部更換為純電動 目前深圳各大港口擁有內拖牽引車數量超過 1200 輛。從能源消耗量來看，1 輛港內 4*2牽引車百公里的柴油消耗量約和 3輛長途運輸公路重型貨車或 7輛城市物流配送輕卡的消耗量相當，因此，雖然港口內拖牽引車數量較少，但是其碳排放和污染物的排

248、放數量卻非常驚人。根據本項目的研究可以看出，港口內純電動牽引車比柴油車有非常明顯的 TCO 成本優勢，并且采用換電模式可以充分保障運營效率，因此，建議政府部門對港口方提出車輛電動化的政策要求，所有運營時間超過5年的車輛應全部更換為純電動。油（氣）補貼改為電補，讓充電服務具有價格優勢 以鹽田港為例，目前港口方給予承運商有免費加油（氣）的額度，其中柴油每小時免費額度為 4.5 升，LNG 每小時免費額度為 3.8 公斤，超出部分按市場價結算。相當于港口方變相的在給承運商油（氣）補貼。本項目 TCO 分析中并未考慮補貼因素，所以用純電動牽引車運營的充換電服務費要比加油（氣）便宜。建議在港口牽引車電動

249、化過程中，港口方將原來的油（氣）補貼改為等額電補，在同等條件下讓充電服務具有價格優勢。建立用地用電保障機制，為換電站建設創造條件 建議將新能源汽車換電站建設及用電納入城市空間發展規劃與國家電力供應保障體系中。根據新能源汽車市場發展預期及充換電需求預測，為高需求規劃區放寬換電站用地準入門檻。簡化換電站建設用地、用電審批手續，為符合要求的企業提供政策保障。同時，對服務于重型貨車并建成通過驗收的換電站給予建設補貼和運營補貼，加快換電站建設速度。建立區域聯動機制，擴大新能源重型貨車應用范圍 深圳市集疏港車輛有超過 70%是在珠三角地區運行，而深圳、東莞、惠州三地間的產業分布、物流運輸業務緊密相連。建議

250、聯合惠州、東莞等地政府部門、行業組織、運輸企業，就跨區域純電動重型貨車的運營，以及換電站規劃建設形成聯動合作機制，保障深圳輻射到東莞、惠州等地的純電動重型貨車區域一體化運營的充換電需求。建立健全標準體系，實現換電模式的互聯互通 組織整車、動力電池、電力公司、運營企業與行業機構研究制定換電電池包、車輛接口、換電設備、換電站建設、換電站運維管理等標準，解決不同品牌換電車輛電 87 池包的問題，促進換電站運營服務的互聯互通，提升換電站運維管理安全水平和經濟效益，并在此基礎上逐步完善換電設備、換電站建設、換電運營管理相關的系列標準和規范，為換電運營服務的健康發展提供完整的標準體系。88 參考文獻參考文

251、獻 1 前瞻產業研究院.2021年中國石油行業市場現狀及發展前景分析EB/OL.202120220802.ttps:/ 中國石油消費總量達峰與控制方案研究R.中國:自然資源保護協會（NRDC）,2021.3 深圳市道路貨物運輸運價指數分析及預判報告 2020年 1月R.中國深圳:深圳市公路貨運與物流行業協會,2020.4 深圳市泥頭車運輸行業運營月報R.中國深圳:深圳市交通運輸局,2020.5 鄧曉楠.A 公司新能源重卡產品競爭力提升策略研究D.長安大學,2021.6 雪球.我國加氫站世界第一！EB/OL.202220220802.https:/ 中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟.2022年

252、4月全國充電設施保有量 332.4萬臺 R.中國北京:,2022.8 運聯研究院 石美燕.氫能重卡能否取代燃油重卡？R.中國:運聯研究院,2021.9 全國能源信息平臺.氫燃料電池卡車與純電動卡車對比，誰才能代表新能源卡車的未來？EB/OL.2022120220802.https:/ 2021 年交通運輸行業發展統計公報R.中國:交通運輸部,2022.11 Global EV Outlook 2022 R.國際能源署,2022.12 華經情報網.2020年我國貨運重型卡車行業市場前景與發展格局分析EB/OL.2021.https:/ 華經情報網.2021年中國重卡市場現狀分析，市場遇冷，新能源

253、重卡銷量大幅度上升EB/OL.20222022.https:/ 電車資源.2021 年萬輛新能源重卡賣到哪里去了？EB/OL.20222022.http:/ 讀創.2021 年深圳?？铡半p港”貨運吞吐量雙雙攀上歷史新高EB/OL.2022.2https:/ 卜德明,王娜.新機遇下我國新能源汽車換電模式發展前景分析J.汽車實用技術,2021,46(06):11-14.17 龍志剛.關于換電重卡的相關研究（上）：概述與發展現狀EB/OL.2022.https:/ 高有山.2013.車輛燃料生命周期能耗和排放分析方法M.北京:冶金工業出版社.192 19 周長寶.2020.不確定條件下深惠莞區域能源

254、電力系統規劃研究D.華北電力大學(北京).70 20 李艷麗，呂錦旭,，李曉越.2021.碳中和背景下低碳運輸工具比選研究J。交通節能與環保，17(04):1-8 21 丁寧，高峰，王志宏，等.2012.原鋁與再生鋁生產的能耗和溫室氣體排放對比J。中國有色金屬學報，22(10):2908-2915 89 22 丁寧，楊建新。2015。中國化石能源生命周期清單分析J.中國環境科學，35(05):1592-1600 23 沈萬霞.2011.鎂合金材料的全生命周期評價D.北京工業大學 24 李書華.2014.電動汽車全生命周期分析及環境效益評價D.吉林大學 25 Weiss M A,Heywood

255、J B,Drake E M,et al.2000.ON THE ROAD IN 2020:A LIFE-CYCLE ANALYSIS OF NEW AUTOMOBILE TECHNOLOGIES EB/OL.https:/www.acemap.info/paper/157621091 26 Li S,Li N,Li J,et al.2012.Vehicle Cycle Energy and Carbon Dioxide Analysis of Passenger Car in ChinaJ.Aasri Procedia，2(Complete):25-30 27 余大立，張洪申.2019.純電動

256、與柴油貨車全生命周期能耗及排放分析J。環境科學學報，39(06):2043-20524 28 Aguirre K，Eisenhardt L，Norring A，et al。2012。Lifecycle Analysis Comparison of a Battery Electric Vehicle and a Conventional Gasoline VehicleEB/OL.https:/www.semanticscholar.org/paper/Lifecycle-Analysis-Comparison-of-a-Battery-Electric-Aguirre-Eisenhardt/2913dc7927c411ba6a922f426a67f01108699fd3?p2df 29 李楠楠.插電式混合動力轎車燃料周期能源消耗與氣體排放研究D.吉林大學，2014 30 郭園園.MOVES-深圳模型的構建及其模擬機動車排放因子的應用D.哈爾濱工業大學，2014