浅谈“双碳”目标下我国商用车的电动化（一）

为了提升空气质量和居民健康水平，减少化石能源消耗，全球汽车产业纷纷向电动化和零排放转型。商用车是重要的温室气体及氮氧化物等空气污染物的排放源，但由于商用车品种繁多，其电动化转型的迫切性与所面临的巨大挑战并存。目前除美国加州出台《先进清洁卡车法规（Advanced Clean Trucks Regulation）》对零排放卡车的销量提出具体比例目标外，其他国家和地区尚未对商用车电动化提出明确的进程和路线图。2020年9月我国首次提出了“二氧化碳排放力争于2030年达到峰值，争取在2060年前实现碳中和”的宏伟目标（以下简称“双碳”目标）。

在零排放转型方面，乘用车有清晰和明确的转型方向，那就是以电动化为基本路线。而在商用车领域，受经济成本、多场景车型及长途高负荷运行特征等因素的综合影响，零排放转型面临多种技术路径选择及不确定性，实现这一目标将有很大难度。截至目前，全面电动化路径（包括纯电动、插电式混合动力、增程式及氢燃料电池等技术）是讨论和研究最多的技术方向，且具备一定的政策倾斜与支持。从现状来看，我国对商用车电动化之外的其他低碳路线（如甲醇汽车、可再生天然气、生物柴油及其他生物液体燃料等技术路线）发展的推动力不足。

1 国外商用车电动化发展简况

不断推进的全球一体化和城镇化加速了交通运输业的发展，2000年以来，全球交通运输业温室气体排放的年均增长率已经达到1.9%，道路交通（包括轿车、卡车、客车及两轮和三轮车）则贡献了近3/4的交通运输业二氧化碳排放量。目前全球主要汽车市场为应对全球气候变化，减少碳排放，早日促进碳达峰，都在积极推动交通运输领域的电动化进程。IEA（International Energy Agency，国际能源署）数据显示，交通行业电动化发展更多使用生物燃油及能效提升，致使2019年全球交通行业二氧化碳排放同比增长降低至0.5%。

商用车整体保有量规模虽然远低于乘用车，但商用车平均能耗高、行驶里程长，对道路交通碳排放的贡献不容小觑。更关键的是，商用车是氮氧化物和颗粒物等的重要排放源，因此推动商用车能源清洁化和电动化显得尤为重要。但与乘用车相比，商用车电动化技术仍处于初级阶段，现阶段也不具备成本优势，推动商用车电动化面临着诸多困难，哪怕就是在美国、欧洲、日本等汽车产业发达地区，商用车电动化也仅仅是处于起步阶段。

（1）美国加州。纵观全球，美国加州在推动汽车燃料经济性和零排放汽车发展方面，一直处于先锋地位。1990年开始，加州空气资源委员会（CARB）引入“零排放汽车”（ZEV）项目，对乘用车企实行ZEV达标管理。自2010年至今，加州地区注册的零排放汽车和插电式混合动力汽车总量便超过55万台。加州面临极具挑战性的污染减排要求，以保护公众健康，并实现州气候变化保护目标（包括联邦以健康为依据的环境空气质量标准、2030年前温室气体排放削减40%、2050年前温室气体排放削减80%和2030年前石油消耗量削减50%）。为了实现该目标，必须在各领域（包括与社会组织、私人企业和公众密切相关的固定源、工业源、社会源和移动源）进行实质性改变。移动源及其化石燃料是臭氧形成、温室气体排放、细颗粒物（PM2.5）、有毒柴油颗粒物的最大贡献者，它们在加州贡献了约80%烟雾前体物（氮氧化物）排放量、50%温室气体排放量和95%有毒柴油颗粒物排放量。为了进一步改进空气质量，加快ZEV在中重型卡车领域的应用，CARB于2019年10月发布了《先进清洁卡车法规》首个征求意见稿，要求在加州销售的中型和重型（Class 2b-8）卡车从2024年起须至少满足一定比例的ZEV要求。征求意见稿发布后收到了大量反馈，经修订后，2020年6月CARB正式发布了《先进清洁卡车法规》，这是全球迄今为止首个针对卡车零排放的强制性法规。《先进清洁卡车法规》是加快实施大规模零排放行动计划的组成部分，适用对象为Class 2b至Class 8的中型和重型车辆。《先进清洁卡车法规》主要有两项内容。一是零排放卡车的销售要求（表1）。自2024年至2035年，认证为Class 2b-8类别或内燃机整车的制造商应逐年提升零排放卡车的销售占比。到2035年，Class 2b-3类别（额定车辆总重GVWR为8 501 lb~14 000 lb，1 lb= 0.453 592 4 kg）中零排放卡车销售占比达55%，Class 4-8类别（GVWR在14 000 lb以上）零排放卡车销售占比达75%单体卡车（straight truck）和40%牵引卡车（truck tractor）。二是公司和车队的报告义务。零售商、制造商、经销商等大型企业应报告客、货短驳服务信息。50辆卡车以上的用车大户应报告实际运营情况。报告的信息将为CARB政策制定提供支撑。据测算，在《先进清洁卡车法规》的影响下，到2030年加州零排放卡车数量将达到10万辆，至2035年这一数字将上升至30万辆。为了进一步降低化石能源消耗和减缓气候变化，同年9月加州州长发布行政命令，要求至2035年在加州销售的所有轿车及乘用卡车（即轻型车）全部为零排放汽车。CARB目前也在积极制定基于车队层面的零排放卡车目标，希望到2045年在加州的中型和重型卡车车队全部转型为零排放汽车，这相当于从消费端明确了零排放卡车的发展目标。

表1 《先进清洁卡车法规》中各级别车型ZEV销售比例要求

（2）欧盟。2018年5月17日，欧盟委员会提出建议，自欧盟有史以来设置第一个重型车辆（heavy-duty vehicles）二氧化碳（CO2）排放标准法规。2019年2月19日，代表28个欧盟成员国的欧洲议会和理事会，首次达成了关于严格限制重型车辆CO2标准法规设置的临时协议。法规明确了对新卡车平均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年目标是强制性的，被认为可以通过采用已有技术路径实现，2030年目标则会在2022年重新评估。该标准将首先在占重型车辆CO2排放量65%~70%的重卡上实施，到2022年，将通过评估确定是否将该标准覆盖范围扩展至其他车辆类型，如小型卡车、公共汽车、长途汽车和牵引车等。该标准同时涵盖了以技术中立的方式对零排放和低排放车辆（Zeroand low-emission vehicles，ZLEV）的激励机制，以鼓励ZLEV发展，这将有助于实现欧盟在《巴黎协定（The Paris Agreement）》中的承诺，降低运输运营商（主要是中小企业）和消费者的燃料消耗成本，帮助维持欧盟制造商和供应商的技术领先地位。

根据欧盟报告的预测，实施新的卡车CO2排放标准后，会产生几方面利好的作用。一是加速零排放和低排放车辆的使用。作为当今最重要的运输工具之一，大约98%的卡车依赖柴油作为动力来源。欧洲道路上几乎没有大型零排放卡车，城市零排放公交车也很少。而与此同时，几乎所有汽车制造商都宣布了零排放车辆的计划。欧盟委员会建议通过一个在电池方面的“行动计划”激励制度来支持技术创新。二是加强市场监督并确保合规。根据强制性燃油消耗标准，统计、收集、发布和监督制造商报告的实际燃油消耗数据；引入在用车型一致性测试，并要求报告偏差和引入校正机制；在不遵守CO2减排目标的情况下对制造商进行经济处罚。三是有助于实现欧盟的气候目标。新的卡车CO2排放标准的立法化，将有助于实现欧盟在能源战略联盟和2030年气候与能源框架下的目标。四是监测并报告从卡车上排放的CO2。一直到今年，卡车制造商监测并每年向欧盟委员会报告CO2在欧盟市场销售的每个新车型的排放和燃油消耗。该信息将使用新的车辆能耗计算工具（VECTO），根据认证规则，制造商将必须确定CO2排放量和在载重7.5 t以上货车的燃料消耗。排放标准将在未来进行修订，以涵盖小型卡车、公共汽车和客车。目前，欧洲多家商用车制造商针对实施新的排放标准制定了应对预案，包括沃尔沃、奔驰在内的知名企业计划发展电动卡车等零排放商用车，以减少CO2排放。

欧洲汽车制造商协会（ACEA）数据显示（图1），2018年~2020 年欧盟新注册商用车中，柴油车仍占据绝对主导地位，混合动力、电动及替代燃料新车占比稳步提升，其中公共汽车电动化比例最高，2020年达到6%，货车和卡车电动化率仅为0.4%和2%。现阶段，商用车电动化技术仍处于初级阶段，暂时也不具备成本优势，欧盟对中长期的商用车电动化比例尚未提出明确要求。欧洲国家中，挪威要求到2025年，轻型厢式货车的新车销售全部为电动汽车，到2030年电动长途客车和卡车在新车销售中的比例分别达到75%和50%，其他部分国家暂时只对轻型商用车提出了电动化目标。

图1 2018年~2020年欧盟新注册商用车能源类型分布

（3）日本。日本作为汽车强国，在汽车节能发展和技术创新方面一直走在世界前列。根据日本《新一代汽车战略2010》和《日本汽车战略2014》，日本有关汽车市场的政策目标是到2030年实现新一代汽车市场占比达到50%~70%，其中，HEV（Hybrid Electric Vehicle，混合电动汽车）占比30%~40%，EV（Electric Vehicle，电动汽车）和PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，插电式混合动力汽车）占比20%~30%，清洁柴油车占比5%~10%，燃料电池汽车占比3%。日本政府尤其重视氢能源发展，在2013年推出的《日本再复兴战略》中首次将发展氢能源提升为国策，次年对该战略进行修订并提出努力建设“氢能源社会”。在《氢能/燃料电池战略发展路线图》和“氢能基本战略”中，制定了2025年和2030年燃料电池汽车的数量目标，分别为20万辆和80万辆，并提出在2030年左右实现氢气同汽油、液化石油气同等成本的目标。2020年12月底，日本经济产业省发布了《绿色增长战略》，确定了日本到2050年实现碳中和目标，构建“零碳社会”，提出“将在15年内禁售汽油车”。根据该计划，到2035年电动汽车（包含混合动力汽车、燃料电池汽车）将替代汽油车，以加快实现本世纪中叶净零排放的目标。不过，日本仍未对外公开针对商用车领域的电动化发展目标。

（4）韩国。韩国致力于成为全球第一的绿色汽车供应商，并将为此提供政策支持和60万亿韩元的财政支持。韩国总统文在寅在2019年的一次演说中提到，“到2030年韩国将使新车市场中电动车型和氢能驱动车型的比例提高至33%，并在全球绿色汽车市场中至少保持10%的份额”，为此，韩国计划到2025年建成15 000座充电站，到2030年建成660座加氢站。此前据韩国媒体报道，韩国政府希望到2030年实现客车和卡车的零排放化，韩国最大的汽车企业——现代集团也正在加快商用车电动化平台发展。据韩联社报道，2020年韩国新车销售市场中环保车型（含传统混合动力、插电式混合动力、纯电动及燃料电池汽车）销量达到22.5万辆，其中传统混合动力车型占比超过3/4，广义的电动汽车在当年新车市场上的比例仅为2.7%。目前韩国共有24万辆绿色低排放汽车，相关部门提出到2025年将这一数字提升到133万辆，从而使每五辆在用车中就有一辆是低碳汽车。为此，韩国政府延长了对电动车和氢燃料电池车在内的绿色低排放车型的补贴。其中，对电动乘用车型的补贴将延长至2024年，对电动商用客车和卡车的补贴延长至2025年，从2021年起氢燃料卡车购买者将获得政府补助，2022年起商用氢燃料电池汽车将获得加氢补贴，到2025年所有氢燃料车型都将获得相应补贴。

2 我国商用车市场发展

2.1 商用车产销规模

商用车是重要的社会生产资料，整体市场发展与宏观经济水平、国家和行业政策、企业布局、社会投资等因素密不可分。2008年以来，商用车销量经历了3个周期（图2）。2008年~2012年我国经济由高速增长缓慢回落，2010年GDP增速再次超过10%，也促使商用车销量一扫颓势达到430万辆的高点。此后，商用车销量分别在2013年和2018年达到一个小高峰。2020年情况尽管特殊，虽全球疫情压力极大，但在国三汽车淘汰、治超加严及基建投资等国内因素的综合影响下，商用车销量首超500万辆，创历史新高。

图2 商用车历年销量

商用车市场发展受公路客、货运量影响较大。随着高铁、飞机等交通出行方式的进一步普及和私家车数量的不断增加，公路客运量近年来持续下降。城市客车的电动化置换也已进入平稳期，截至2019年底，北京、山西、湖南、上海等7个省市新增及置换的新能源公交车比重占比达100%。短期内，客车市场缺少增长点，预计仍将是持续小幅下降的趋势，直至市场趋稳。货车是商用车市场增长的主要拉动力，商用车市场仍有一定的增长空间，但同时因受多重因素影响，也可能会呈现出一定的周期性波动。这些因素包括如下几点。一是高排放老旧柴油车的淘汰。老旧柴油车的污染物排放水平相当于一辆普通乘用车排放水平的10倍以上，为了减少污染物排放，促进汽车消费和汽车产业转型升级，国务院在《打赢蓝天保卫战三年行动计划》（国发〔2018〕22号）中提出“大力淘汰老旧车辆”“大力推进国三及以下排放标准营运柴油货车提前淘汰更新”，尤其是京津冀及周边地区和汾渭平原，并对报废车辆提供财政补贴。从重型车国三排放标准的实施时间段（2008.1.1-2010.12.31）来看，按照《机动车强制报废标准规定》，多数国三重型车已经接近原则报废年限（10年~15 年左右，特殊车辆除外），未来几年非重点区域也将集中进入国三柴油车的淘汰高峰，这对货车销量将起到重要拉动作用。二是基建投资增多和城镇化加速。长期以来基建投资在经济稳增长举措中扮演着重要角色，在多年高速增长形势下，基建投资市场的空间似乎已经不大，不过随着国家“新基建”概念的提出，以5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网为核心的高科技领域将迎来发展风口期，这也将拉动一批实体基建项目投资建设。与此同时，我国城镇化仍处于快速提升时期，60%左右的城镇化率仍远低于发达国家80%的平均水平，城镇化建设必然也将带动大批基建投资，从而增加对工程类和货运车辆的需求。三是快递业的持续蓬勃和冷链、短途高频商品运输需求的增加。近年来我国快递行业持续蓬勃，目前行业头部企业圈已基本形成，但快递运单量仍处在快速增长期，快递企业网点也逐渐延伸至偏远乡村地区，企业车队的用车需求还在增长。另一方面，近几年冷链物流业发展迅速，基于互联网的同城及城市圈短途高频商品运输也呈现高速发展态势。这些都将催生对货运车辆的用车需求。四是汽车电动化转型的推进。全球形势下，汽车行业面临全面电动化转型挑战，商用车是重要的CO2和空气污染物排放源，全面电动化转型也被提上日程。目前，在我国，除客车外的其他商用车的电动化还处在起步阶段，在相关政策的助推下，商用车全面电动化发展必将加速，从而也将进一步释放大量的商用车消费潜力。同时也应注意到，货运业的繁荣不一定以货车体量的大幅增长为前提。目前，我国货车的质量仍有待提升，车辆平均报废年限较欧美等发达经济体短，随着货车质量不断提升，在同样的货运周转量情况下，需要的货车数量则会相应下降。另一个较为重要的因素是对货运网络进行智能化管理和调配，从货运周转量来看，即便在不含“最后一公里”运输下，我国的货运周转量远高于美国，但运送初级生产资料的比例高，且多为短倒接驳，如果能形成集约型目的地群，对货运活动进行智能化调配，将能进一步降低对货车数量的依赖。

过去20年来，商用车产销在波动中保持增长趋势，未来我国商用车市场仍存在着一定的增长潜力。但也应该认识到，过去20年是我国经济高速发展的时期，对商用车市场的发展起到了不可替代的拉动作用。目前我国经济发展进入了新时期，且社会对智慧交通、低碳交通的需求越来越强烈，因此基于现状预测，商用车长期的市场走势仍有很多不确定性。

就货运汽车而言，清华大学的一项研究认为，卡车的增长随GDP增长率的降低呈下降趋势，研究基于对日本卡车数量的增长及其对GDP的弹性的分析，预测当我国的人均GDP水平与日本1992年相近时，我国货运车辆增长将与经济脱钩，大概在2030年左右停止增长。中国汽车工程学会对汽车保有量趋势的相关预测研究发现，由于运输结构的优化和运输效率的提高，我国的中重型货车的数量将在2030年~2035年达到峰值。结合文献资料及一些专家观点，预测商用车年销量峰值将于2030年前后达到。商用车销量水平不仅受到宏观经济的影响，还与相关政策的变动紧密相关，如排放标准切换、老旧车淘汰等。在2020年商用车销量达到513万辆历史高位后，2021年上半年商用车市场依然保持良好发展势头，前6个月销量达到288万辆，其中主要增长贡献仍来自货运车辆。

根据《节能与新能源汽车技术路线图（2.0）》，汽车产量在2030年左右预计可达3 800万辆的规模，而商用车在汽车总销量中的占比一般在15%左右（2020年约20%），据此推断，2030年商用车新车销量规模约在570万辆。不过，从全球范围来看，受新冠肺炎疫情及更严格的气候变化目标等影响，汽车行业发展可能略有延缓，我国汽车工业也不可避免地遭受芯片短缺等因素影响。因此，预测商用车销量峰值约在550万辆左右。同时，销量达峰后，由于中重型货车将保持稳中缓降趋势，轻型物流车则还有一定增长空间，因此商用车销量达到峰值后将维持15年左右的平台期，此后进入缓慢下降通道。

2.2 商用车节能与新能源技术

商用车，尤其是货车，承担着维持社会经济运转的重要任务，除部分具有特定使用场景和路线的车辆外，货车对成本、运载能力、使用便捷性有很高的需求。以现在的电池技术和燃料电池发展情况看，在轻卡到重卡全领域全面发展新能源汽车不可能一蹴而就。因此，在相当长一段时期内，建议在节能和环保的前提下鼓励货车能源驱动形式的多元化发展。

根据表2对国内外主要商用车企业未来的产品及战略规划的汇总可以看出：在技术路线方面，绝大多数企业仍然选择主攻纯电动方向，对氢燃料电池进行技术探索和研究，混合动力技术几乎未在企业规划里进行侧重。在战略方面，只有部分以商用车为主的企业对商用车细分市场的电动化目标有了比较明确的判断，产品线覆盖乘、商两侧的企业则主要对汽车整体的电动化目标进行了定位；从时间线上看，多数企业仅发布了2025年前后的规划，而未明确更长期的电动化目标。

表2 部分商用车集团对节能和新能源汽车的战略规划汇总

（1）混合动力技术。《节能与新能源汽车技术路线图（2.0）》中首次对客车和货车提出了油耗下降的建议目标，并根据我国实际情况建议将混合动力技术作为未来15年的重要技术路线。《节能与新能源汽车技术路线图（2.0）》是受国家制造强国建设战略咨询委员会和工信部委托，由中国汽车工业学会牵头编制，代表了国内汽车行业研究的最高级别，由此可见，在商用车领域节能降耗仍是中长期发展的核心任务之一。而混合动力技术是实现商用车节能降耗目标的重要战略选择。

续表2

混合动力车辆是指使用2种或以上能量为来源驱动的车辆，驱动系统可以有一套或多套。目前市场主流研究所说的混合动力汽车指油电混合动力汽车，即利用电动机和内燃机作为动力源的车辆。广义上来说，插电式混合动力和增程式电动汽车都属于混合动力汽车。混合动力车辆能够节能降耗的基本原理在于，它能够在低速、低负荷的高油耗区域尽可能让电机工作，而让发动机更多地工作在低油耗区域，从而实现更高的热效率。混合动力系统的动力总成主要有串联式、并联式和混联式3种，根据系统开发不同，又可分为附加式混合动力系统和专用混合动力系统，前者是在已有的自动变速器上加入电机，整体改动较少，后者则是通过集成一个或多个电机到变速器中形成带电机的自动变速器系统。专用混合动力系统开发的成本高昂，需要有规模化的市场需求作为支撑。

在商用车领域发展混合动力技术的优势在于，混合动力系统效率高于纯电动效率，能更好地解决低速大转矩问题，与传统燃油车辆相比，车身无需大改，不会大量增加车身重量，且对长距离运输车辆而言，没有里程焦虑问题。不过就现状而言，混合动力商用车发展面临的困难也较多，如无明确政策支持，国内厂商的技术储备有待提升，较同级燃油车成本偏高等。放眼全球，目前采用传统混合动力技术的中重型商用车型也不多，且主要集中在日本、欧美等发达汽车工业市场，我国市场近期才有若干款混合动力牵引车上市。欧洲汽车制造商协会（ACEA）的数据显示，2020年欧盟卡车市场中，混合动力汽车的份额仅为0.1%。我国大力推广的新能源汽车纳入了插电式混合动力和增程式电动车，但并未包含传统混合动力汽车，同时由于技术和成本问题，传统混合动力技术并未在商用车市场批量应用。从2020年商用车销量数据来看，东风商用车、中国一汽、集瑞联合重工三家企业均有柴油混合动力牵引汽车销售，但销量总和也仅有10余辆。

在《节能与新能源汽车技术路线图（2.0）》提出后，业界对混合动力技术在商用车领域的应用也分2种态度。一种认为混合动力系统将迎来利好发展，甚至可以成为中长期商用车发展的主流；另一种则认为目前发展混合动力商用车仍面临多种障碍，在缺乏政策激励的情况下难以打开局面。不过即便在乐观情况下，考虑到技术开发和企业战略规划，混合动力在商用车领域的规模应用至少要推迟到“十四五”后期。具体应用上，结合混合动力车辆的特点和发展形势，在路况起伏较大和较为拥堵路况下行驶的长途牵引车、工程车等应用场景中使用混合动力车辆能获得较好的节能效果，在超长距离运输中混合动力汽车则能消除里程焦虑，同时获得一定的节油效果。

（2）纯电动技术。与混合动力技术面临的局面不同，纯电动汽车能够实现终端零排放，是全球汽车行业公认的低碳发展和零排放转型的首选方案。在商用车领域，目前纯电动技术主要在特定场景的车上集中应用，包括公交车（60%）、轻型物流车（26%）、环卫车（4%）、泥头车、码头车和港口专用车等，这与纯电动技术本身的特性和局限性是密不可分的。

从政策方面看，纯电动汽车一直是政府新能源汽车推广的主要方向，在补贴、路权、充电、牌照等多个方面给予了大力支持，并对公交、环卫等公共领域新增和替换汽车提出了新能源汽车比例目标，极大地推动了纯电动汽车在这些场景中的推广应用。

从技术层面看，“三电”（电池、电机和电控）技术正逐步趋向成熟。磷酸铁锂电池的价格不断下降，安全性、稳定性和循环性逐步提升，在新能源客车和专用车上广泛应用。磷酸铁锂电池的主要缺点之一是能量密度低，但近两年随着比亚迪发布“刀片电池”、国轩高科推出JTM（Jelly Roll to Module，从卷芯到模组）集成技术、宁德时代推出CTP（Cell to Pack）技术，磷酸铁锂电池模组的能量密度提升至200 Wh/kg左右，慢慢接近三元锂电池的技术水平。在电机方面，按照技术不同可将新能源汽车电机分为直流电机、交流电机和轮毂电机三类，其中我国具备交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机的自主研发能力，永磁同步电机是我国新能源汽车的主要电机应用类型。《节能与新能源汽车技术路线图（2.0）》研究报告显示，2019年我国量产驱动电机重量比功率已经达到4.0 kW/kg以上，多个企业自主研发的车用槽栅中止IGBT芯片、双面冷却IGBT模块和高功率密度电机控制器，功率密度达到16 kW/L ~20 kW/L，提升幅度明显。

从成本方面看，目前对多数商用车种类而言，纯电动汽车的购置成本仍高于同级别的燃油车，购置资金压力大。使用环节的用电成本虽然低于相同里程下的燃油成本，但也需要在较高的平均行驶里程下才能实现与传统燃油车的TCO（总拥有成本）平衡。

纯电动技术在商用车领域应用仍面临三个主要问题。第一，商用车应用场景复杂，即便是同一类车，按照吨位和大小的不同，主要技术参数也有很大差异，依据车类分别电动化的难度较大。第二，货车使用者最关注车辆的运载能力，使用纯电动汽车时，车辆的续航里程和电池重量紧密相关，为最大化时间利用率，卡友对车辆的续航里程有较高期望，但这反过来以增加电池重量的形式挤压了车辆的运载空间，同时大量的电池组块也面临长时间的充电时间问题。虽然换电模式可以基本解决充电问题，但换电站建设的投资和难度也较大，短期内不易实现。第三，纯电动汽车的电池安全性也有待提升。商用车辆使用强度大、周期长，长距离驾驶导致电池负荷增大，易导致电池过热引发安全事故。

综合以上情况，电动汽车在商用车细分市场中适合的应用场景包括：行驶路线相对固定或工作环境相对封闭，具体如公交、环卫、机场/码头/港口短倒用车等；主要工作区域在城市内部，处于中短距离区间运营，如城市物流车、邮政车、末端配送车等。

（3）燃料电池技术。氢能被认为是未来最具有潜力的清洁能源，很多国家和地区都将氢能提升至非常关键的位置。氢燃料电池汽车也被认为是未来清洁能源汽车的重要发展方向。燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle，FCV）是指使用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车，广义上看也是电动汽车的一种。车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度的氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气，目前国际上普遍研究的方向是以氢气为燃料的氢燃料电池汽车。由于燃料电池不需要经过燃烧而是直接通过电化学反应将燃料的化学能转变为电能，因此它的能量转换效率很高。不过就现阶段而言，由于技术因素限制，加上整个装置系统的耗能，燃料电池的总转换效率约为40%~60%。表3对部分国家和地区对氢能及氢燃料电池汽车的相关规划进行了汇总，日本、美国和欧盟均对氢能发展做出了战略部署，并对氢能的产能、成本及氢燃料电池和基础设施的发展提出了具体目标。我国国家层面目前尚无文件出台，但在地方上，很多地方政府都发布了氢能产业发展规划。

表3 部分国家和地区对氢能及氢燃料电池的规划

混合动力技术和纯电动技术虽然在某些环节仍存在一定的技术壁垒，但整体发展较为成熟。与之不同，氢燃料电池不仅在电池系统需要技术攻关，涵盖制氢、储氢、运氢、加氢等环节的上游产业链也面临很多技术瓶颈。以制氢为例，目前国际上主要有化石能源制氢、工业副产品提纯制氢、电解水制氢、生物质及其他制氢方式。国际可再生能源机构（IRENA）的一份报告显示，目前超过95%的氢气采用化石燃料生产，在全球氢气供应中，仅有4%左右的氢气通过电解方式生产。以化石能源制氢在技术上较为成熟，也具有一定的经济性，但在制氢环节会排放大量的二氧化碳，排放比约为1:11~1:5.5。通过碳捕获与储存（CCS）技术可以将此过程产生二氧化碳进行封存，但资本支出和运营成本高昂，而且CCS 技术需要一定的地质条件。近几年在CCS 技术的基础上发展起来一种叫做CCUS（即碳捕获、利用与封存）的技术，该技术能把捕获到的CO2进行提纯并投入到新的生产过程中，以实现循环利用，进而产生一定的经济效益。电解水制氢主要通过包括碱性（ALK）电解装置、质子交换膜（PEM）电解装置和固态氧化物电解装置在内的三类装置进行，前两者已经具备规模应用基础但价格较高，后者仍处在开发阶段。而且电解水制氢过程的碳排放取决于电能的清洁程度。因此，有专家认为只有通过风电、光伏电能等完全可再生的电能电解水产生的氢气才是真正意义上的零碳能源。除此之外，加氢站的布局和建设也是发展氢燃料电池汽车的关键。截至2019年底，全球共有432座加氢站，截至2020年底中国累计建成118座加氢站，不过多以示范运营为主，主要服务于公交、物流车等公共领域，市场规模较小。中国的加氢站普遍使用高压气态储氢技术，该技术体积比容量小，安全性不高，缺乏液态储氢技术储备。基于目前燃料电池汽车的发展现状及各国的定位，在相当长一段时期内，氢燃料电池技术更适合于在长距离和超长距离运输下使用的中重型卡车上应用，待燃料电池汽车具备一定的整体经济效益后可推广至城际客车场景。