无论是换电重卡还是氢燃料电池重卡,都是商用车低碳化上的不同路线。未来二者的关系是替代还是共存,二者的使用场景是什么?
聆英观点
未来2-3年内换电重卡和氢燃料电池重卡大概率将是共存的关系,二者会应用在不同的场景中。换电重卡将会被应用于港口,矿区、物流等短距离定点运输场景,而氢燃料电池重卡则将会被应用于重工业城市间的省际运输,尤其是北方地区及现有五大城市示范群内的长距离定点运输,二者发挥其不同的优势。目前氢燃料重卡及换电重卡均面临的核心痛点是换电站/加氢站投资大、数量少和车辆购置成本过高,但换电重卡的百公里综合成本已低于燃油重卡,预计2-3年内将形成替代效应。
1. 应用环境
由于氢燃料电池拥有更优的低温性能,所以氢燃料汽车填补了电动重卡在北方的应用场景空白。二者的分界温度大约是-20℃,我国东三省和内蒙古地区冬季往往会出现这类低温,因此氢燃料电池重卡也更容易应用。
2. 适用距离
目前换电重卡平均续航里程以200-400km为主,其中200km的续航历程居多;而氢燃料电池重卡目前的平均续航里程在500km-600km之间。因此,换电重卡更适合应用于短途城际的行程:例如城市渣土、物流或者矿区运输等特殊场景,氢燃料重卡适用于中长距离的省际运输。
3. 换电/加注氢气时间
目前,一辆重卡换电的平均时间为3-5分钟,可以进行连续作业;一座重卡换电站平均配备有6-10块电池,一块重卡电池充满电平均需要1.5小时的时间。而氢燃料重卡单次加氢平均时间为10-15分钟,一座加氢站可以同时为4-6辆车同时加氢,全天可满足50-300车次的加氢需求,不过单次加氢过后,储氢罐需要加压,加压时长为10-15分钟。因此,无论是加氢站还是换电站,其充能效率是动态变化的。简单来说,随着车次数量的上升,加氢站的效率将超过换电站。
4. 加氢站/换电站成本
目前,一座加氢站的建设成本约为1000-1500万元,一座换电站的成本约为800-1000万元。从分布上看,目前加氢站主要在五大城市示范区内试点运营,换电站则主要集中于物流港口矿区等场合;从数量上看,目前国内重卡换电有300多座,加氢站有272座(数据截止至今年7月)。
5. 燃料(充电)成本
氢燃料重卡的加注物是高纯度氢气,目前加注均价为35元/kg。以50吨重卡为例,满载百公里耗氢气为8kg,百公里成本为280元;而同样规格的换电重卡满载百公里的能耗为180kwh,国内充电服务价格平均是1.3r/kwh左右,百公里充电成本为234元。因此换电重卡在费用上相较于氢燃料卡车具有一定优势。
分析氢燃料的成本,会发现目前氢燃料的成本主要由制氢、运氢和加氢三方面组成。其中制氢端以工业副产氢、煤制氢和天然气制氢为主,天然气制氢和煤制氢价格较低,当前均价是10-15元/公斤;运氢成本同运输距离密切相关,200km以下高压气态运输成本为8元/kg。因此,氢燃料汽车的运输成本在重工业发达(用煤量大、冶金工业发达)地区比较有优势。
6. 购置成本
以一辆18吨的一汽解放J6L4×2箱式运输车为例,燃油重卡购置价格为20万,换电重卡为71.6万,氢燃料重卡为96.9万;而一辆35吨的重卡,燃油版购置价格为50万左右,换电版为100万,氢燃料版为200万以上。因此,无论是换电重卡还是氢燃料重卡,其普遍推广最大的痛点依然是购置成本问题。
氢燃料重卡和换电重卡趋势分析
在“双碳“的大环境下,燃油重卡作为碳排放的大户,被新能源重卡替代只是时间问题。而新能源重卡中,换电重卡及氢燃料重卡又作为未来主流的趋势。由于二者的动力来源、运输距离和适用场景不同,所以此二者未来将大概率以共存的形式发挥各自的功能。
但是从实践的角度来看,二者面临的核心问题是建设周期的成本过高:一部分是加氢站/换电站的建设成本,一部分是车辆的购置成本。根据科威尔的上市报告,一辆35吨的重卡,燃油版百公里综合成本为528元,换电版为441元,氢燃料版为924元,因此可以遇见换电重卡会在未来2-3年内快速的替代燃油重卡。而到2030年阶段,随着氢燃料重卡综合成本的下降,氢燃料重卡将开始影响换电重卡的的市场份额。
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