中國電動(dòng)半掛牽引車實(shí)際行駛性能——唐山地區(qū)電動(dòng)與柴油牽引車使用情況對比

唐山地處京津冀地區(qū)，因其重要的地理位置和豐富的礦產(chǎn)資源而成為中國主要的鋼鐵生產(chǎn)中心，由于工業(yè)燃煤和產(chǎn)區(qū)周邊的重型貨車尾氣排放，唐山曾經(jīng)歷了非常嚴(yán)重的空氣污染，成為中國污染最嚴(yán)重的城市之一。為了降低空氣污染給唐山及京津冀地區(qū)帶來的健康影響，中國自2018 年啟動(dòng)了 "藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn) "三年行動(dòng)計(jì)劃，要求唐山開展貨運(yùn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，將采用鐵路運(yùn)輸鐵礦石作為京津冀地區(qū)空氣污染治理的重點(diǎn)之一。2021年，唐山還入選了新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)城市，此次試點(diǎn)工作的開展旨在推動(dòng)換電重卡在當(dāng)?shù)毓I(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，唐山港作為唐山的工業(yè)交通樞紐，也被強(qiáng)調(diào)要向更為綠色、清潔的交通模式過渡轉(zhuǎn)型。

方法論

近年來，唐山已成為中國"清潔柴油機(jī)行動(dòng)計(jì)劃”下的成功典范，在推動(dòng)重污染行業(yè)綠色貨運(yùn)方面取得了卓越成果。自 2021年以來，唐山已發(fā)展為中國最大的電動(dòng)半掛牽引車市場，成功投入應(yīng)用約2200輛電動(dòng)半掛牽引車，市場滲透率高達(dá)18%。

在ICCT近期發(fā)布的研究報(bào)告《中國電動(dòng)半掛牽引車的實(shí)際行駛性能——唐山地區(qū)電動(dòng)與柴油牽引車使用情況對比》中，我們分析了唐山地區(qū)一款電動(dòng)半掛牽引車的適用性和經(jīng)濟(jì)性（車輛信息詳見表1和圖1）。這款半掛牽引車在設(shè)計(jì)上同時(shí)具備充電和換電功能，但在本次研究中，我們假設(shè)車隊(duì)運(yùn)營商在日常運(yùn)營中僅可使用充電樁為電動(dòng)半掛牽引車進(jìn)行充電。這款半掛牽引車在一家鋼鐵廠的車隊(duì)中運(yùn)營使用，負(fù)責(zé)承擔(dān)鐵礦石和鋼鐵產(chǎn)品在廠區(qū)與附近兩個(gè)港口（天津港和曹妃甸港）之間的運(yùn)送，即圖1中標(biāo)注的行程A和行程B。車輛進(jìn)行貨品運(yùn)輸?shù)牡湫吐肪€為：半掛牽引車將鐵礦石從港口運(yùn)送至工廠（假設(shè)滿載），然后再空載前往港口，AB兩條線路的往返距離均為 110 km。

表1. 本次研究分析車型的車輛規(guī)格

圖1. 本次案例研究中往返唐山市的兩條貨運(yùn)線路（地圖來源：蘋果地圖）

電動(dòng)和柴油半掛牽引車的性能對比

要想推動(dòng)車隊(duì)運(yùn)營商向更清潔的運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)型，電動(dòng)半掛牽引車必須要在性能上具備與同級柴油車型競爭的能力。下文將在相同的行程下，對電動(dòng)與柴油半掛牽引車的日常行駛性能進(jìn)行對比。

☆ 電動(dòng)車型運(yùn)營時(shí)間更長，但日均里程較短

續(xù)駛里程是衡量電動(dòng)汽車日常性能的重要指標(biāo)。如圖2左側(cè)部分所示，在本次的分析案例中，電動(dòng)半掛牽引車的日均行駛里程（中位值）約為140km，相比之下，柴油半掛牽引車的日均行駛里程（中位值）為220km，要比電動(dòng)半掛牽引車長80km。另外，柴油半掛牽引車在長途貨運(yùn)（日行駛里程超過450km，即每天往返運(yùn)輸路線四趟以上）方面也較電動(dòng)車型更具競爭力。

運(yùn)營時(shí)長方面則是電動(dòng)半掛牽引車的運(yùn)營時(shí)間普遍較柴油車型更長。如圖2右側(cè)部分所示，電動(dòng)半掛牽引車每天中位數(shù)運(yùn)營時(shí)長為17個(gè)小時(shí)，比柴油半掛牽引車高出50%（11個(gè)小時(shí)）。電動(dòng)半掛牽引車最普遍的運(yùn)營時(shí)長為每天19小時(shí)，但也有少數(shù)（5.2%）柴油半掛牽引車會采用日夜交班的形式24小時(shí)全天運(yùn)行。需要注意的是，本次研究中的運(yùn)營時(shí)長是指車輛與新能源汽車國家大數(shù)據(jù)平臺聯(lián)網(wǎng)的總時(shí)長，不包含充電活動(dòng)。因此，可能存在車輛在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下閑置或網(wǎng)絡(luò)連接問題而導(dǎo)致電動(dòng)半掛牽引車運(yùn)營時(shí)長被高估的現(xiàn)象。

圖2. 四川省部分城市零排放貨車市場滲透率（2019-2022）

☆ 在特定應(yīng)用場景下，電動(dòng)車型開始逐步展現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性

在本次研究中，電動(dòng)半掛牽引車的購置加運(yùn)營成本約比同級柴油車型低35%。盡管前期成本和充電基礎(chǔ)設(shè)施初始化投資較高，但電動(dòng)半掛牽引車在五年使用周期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)較低的能源成本和維修保養(yǎng)支出。而隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，單車平攤的充電基礎(chǔ)設(shè)施投資額會不斷下降，電動(dòng)半掛牽引車的TCO還能夠進(jìn)一步降低。對于車隊(duì)運(yùn)營商來說，這將會進(jìn)一步擴(kuò)大電動(dòng)半掛牽引車與柴油車型相比的優(yōu)勢（表2）。

表2. 電動(dòng)和柴油半掛牽引車五年使用周期經(jīng)濟(jì)型比較（單車成本）

☆ 綜合對比：電動(dòng)與柴油車型各有千秋

圖3展示了電動(dòng)和柴油半掛牽引車的車輛性能評估。圖中繪制出了一些關(guān)鍵的車輛性能衡量指標(biāo)，如日行駛里程、運(yùn)營時(shí)長和成本效益。其中，柴油半掛牽引車的性能被定義為100%基準(zhǔn)值（紅色虛線），電動(dòng)半掛牽引車的性能則由藍(lán)色線條表示。

在本次研究中，我們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)半掛牽引車的單日運(yùn)營時(shí)長要高于柴油半掛牽引車，但單日行駛里程卻相對較短，這主要是由于車隊(duì)運(yùn)營商采取了較為保守的運(yùn)營日程安排。從本次分析的車隊(duì)來看，與柴油車型相比，電動(dòng)半掛牽引車在成本方面具有一定的競爭力。從貨運(yùn)成本效益的角度來看（定義為噸*公里/元），與柴油車型相比，電動(dòng)半掛牽引車在五年使用周期內(nèi)也具有10%的成本效益優(yōu)勢。

圖3: 電動(dòng)半掛牽引車與柴油車型的運(yùn)輸能力對比

主要結(jié)論和建議

1?? 由于運(yùn)行成本較低，唐山的電動(dòng)半掛牽引車已經(jīng)開始展現(xiàn)出比柴油半掛牽引車更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。為了幫助降低前期購置成本，地方政府可以考慮在國家補(bǔ)貼終止后繼續(xù)提供財(cái)稅激勵(lì)。

2?? 政府部門可以為換電站的建設(shè)和運(yùn)營提供激勵(lì)，例如財(cái)稅激勵(lì)、土地租賃費(fèi)用減免、以及其他一些激勵(lì)措施。此外，政府可以鼓勵(lì)發(fā)展創(chuàng)新型商業(yè)模式，如發(fā)展電池服務(wù)產(chǎn)業(yè)、公私合營、融資租賃等，以降低車隊(duì)?wèi)?yīng)用電動(dòng)半掛牽引車的負(fù)擔(dān)。

3?? 地方管理部門可整合電動(dòng)半掛牽引車的供求資源，從而以大宗購買的方式降低前端購置價(jià)格。前端成本是車隊(duì)運(yùn)營商購買電動(dòng)半掛牽引車的阻礙之一，為了降低前端成本，地方管理部門可以對車輛采購訂單進(jìn)行整合，并向車輛制造商協(xié)商進(jìn)行大宗批量采購。

4?? 本次研究發(fā)現(xiàn)，車隊(duì)運(yùn)營者在為電動(dòng)半掛牽引車分配配送任務(wù)時(shí)會存有一絲顧慮，充電模式數(shù)據(jù)反映出運(yùn)營商對電動(dòng)半掛牽引車性能的擔(dān)心。地方管理部門可以開展相關(guān)活動(dòng)或駕駛員培訓(xùn)，幫助其了解電動(dòng)汽車的駕駛操作和節(jié)能技巧，從而更好地理解電動(dòng)與柴油半掛牽引車之間的差別。