
出品 | 搜狐汽车·搜狐商用车
编辑 | 黄慧中
编者按 | 2025年12月12日,主题为“速度与质量”的第五届搜狐商用车新视界论坛暨2025钜轮奖颁奖盛典在京举办。本次论坛由中国国际贸易促进委员会汽车行业分会指导,搜狐汽车、搜狐商用车联合主办,行业知名专家、主流车企代表、零部件商、媒体大咖齐聚,共探商用车高质量发展路径。
以下为清华大学车辆与运载学院教授、清华-壳牌清洁交通能源联合研究中心主任 帅石金的演讲实录:
各位专家朋友,下午好!非常高兴受搜狐邀请来做一个报告。
这次跟大家分享一下,新能源商用车,尤其是重卡的转变。前面简单做一个铺垫,重卡现在发展非常快,我谈谈一些技术的情况。
新燃料电池仍然是热点,国家很重视,在政策方面很有热情,但是在燃料电池车方面又有一点冷。我是学发动机的,今天带来氢发动机有没有机会,长途重卡的问题,最后是重点展望。
展开剩余88%简单说一说背景,说说我们重卡是什么?实际上针对国家的标准,大于40吨的,用于非道路的工程重卡,一个是有长途短途的物流重卡,大概是这个逻辑。
至于新能源汽车很清楚,内燃柴油机、天然气是传统的。新能源就是插电,插电在商用车里用的也不是太多。我尽量围绕着纯电和燃料电池,包括我们氢内燃机,我认为是新能源车,做一个简单的介绍。
大家知道重卡已经成为交通排放大户,乘用车电动化非常到位了,解决了它的电动化,基本上一半是纯电,一半是插电,都是新能源汽车,未来30年、40年,基本上百分之百纯电,这个趋势非常明显。但是重卡到底怎么发展?现在是热点,也是我们今天探讨的问题。
实际上交通在碳排放里头不是大户,除了电力工业,我们排第三,比例也不大,跟全球来比我们也不是大户,但是交通在公路交通里占了86%,这里头重卡又是一半以上的碳排放,成为大家关注的焦点。
另外除了碳排放,氮氧化物,颗粒物也是重卡里面来的,不光传统这一块,国家政策也好,电动也好,都想在这里助力怎么解决这块的问题。上个月我参加了汽车工程学会的会议,有一个节能新能源汽车技术路线图3.0,商用车比例在23年是30%,有点保守。反正目前也是电动化,实际上纯电也在这里头。氢是很好的存储的载体,把它用好是国家的重大需求。
电动车的渗透率今年是25%以上,这里头一个是客车基本上全面电动化,商用车在短途的时候,也非常快,但是长途这个比例仍然非常低,今天我也会就长途未来怎么发展做一些预测,燃料电池还是氢能源,趋势非常明显。它的量大概在300万辆左右,氢能源的比例,30年大概是30%、40%,35年大概是50%、60%,商用车会不会重现这个也不一定。
下面重点分享一下纯电的情况,大概15年、18年,那个时候在封闭的港口,非道路里头做了一些起步,到了19年疫情期间,慢慢开放到一些干线了,当然是短途的,里程300公里左右。到最近这两年感觉有点爆发式的发展,包括这里头的快充和换电模式,现在也在往前推进,等一下我也会做一下介绍,这是发展的历程。
短短八九年时间,纯电最适合中短途,电池价格下来了,用电成本也降下来了,原来电池重,但是恰恰道路车辆对重量不敏感,因为它的阻力是百分之一二,重量不是问题,成本是问题,这是市场驱动力。还有短距离,现在800伏、上千伏,包括换电也非常快,有助于把商用车充电时间缩短下来,这是非常清楚的。
当然对于氢能长距离重卡,氢还是有机会,尽管现在有点冷,我个人认为还是有机会的。这里针对纯电重点讲两个,第一个是电池技术,重卡能到今天,技术没有翻天覆地的变化,但是成本没想到大幅度降下来了。
还有补能,电机相对比较成熟,虽然有技术的演变,但不是重点。电池和补能总体来讲,磷酸铁锂比较低,尽管重一点,但是重量不敏感,它仍然是在能量密度不断提升过程中,电机系统相对成熟,不管是单的,双的,三的,功率达到3倍以上,接近兆瓦级,能满足要求,传动系统,要么直驱要么变速,能满足不同应用场景需求。
关于动力电池,磷酸铁锂在乘用车里头因为它的安全性,加上成本,重量不敏感,占到主流了,相当长时间三元锂是主导,未来轻量化还是有机会,包括以后低空对重量敏感的,高功率密度,只要安全做到位还是有机会的,甚至固态也在这个线上,如果到了400、500基本上固态电池,我们希望在30年前后,如果有突破,可能对重卡还是有一些机会的,但是成本很高,是另外一个问题。
甚至还有一些锂硫电池,锂空气电池,那个更远一些,在航空价格不敏感的时候,现在也涉及到航空可能有一些需求,这是电池技术的发展路径非常清晰。关于固态电池很热,也有两种意见,一部分非常乐观,尤其是投资的新的赛道;也有一部分很冷静。
不管怎么样,液态、半固态到固态,就是把电解液降到零,在这里面石墨负极最后也是金属负极,这样把能量密度提上来,能到400、500,工作温度是50多度到100多度它是有技术指标,把电池说得非常清楚了。尤其在这里有三条技术路线,到底是硫化物、氧化物还是聚合物,现在看来主流是硫化物,因为它导电率非常高,这样增加了可能性,所以400、500以上,宁德时代包括丰田在这个赛道里面,它是代表性的。
至于聚合物还有氧化物有一些困难,或者有一些看看它的导电率,密度没有那么大。相对于液态,固态电池在能量密度、快充能力、循环寿命上(有优势),所以固态电池又给电动卡车带来更多的希望,趋势是非常明显的。实际上技术有瓶颈,像硫化物的技术路线,加温的工艺,环境要求非常高。相当于现在的液态电池,所以这个里头还有很多挑战。
设备的投资,成本现在看来短期内是下不来的,所以对于不敏感的,我认为低空经济带来了机会,价格不敏感,重量又轻,能量密度更高可能是更好的机会。这是关于刚才讲的是电池,关于充放电也是热点,乘用车,包括十五五,最近国家重点支持基础建设,现在的快充,800伏以上,很短时间就把它满足充电的要求,这里讲的重卡,也在期待快充,因为快充四五百度的电不得了,几个小时受不了,换电也有机会,充电也有机会,换充电同步推,重卡能解决充电时间短的问题。
总体来讲,重卡短距离里,增量是非常快的发展态势,这里头充电还是为主,是它换电的一半,实际上换电也可以充电。换电带来的好处,补能时间短,刚才讲的充电一个来小时,换电这个两三分钟,节省土地,节省电力,这里需要行业助力,你得有标准支持,换电是推得起来的。
总的来讲有挑战,核心挑战是续航里程还是存在焦虑,纯电尽管说趋势没有问题,高速补能的范围还是有限,不能想到哪个地方就能补,一般普通充电想都不要想,时间先受不了。固态的成本受不了,没准就不可行了。这个东西要两方面看,电站也要投资,也限制发展。
技术端,固态电池仍然在做,我认为是很好的过程。量上来、成本降下来,就把距离拉的更长,基建端、模式端,甚至批次利用,换电能够把电池用得更好,也有优化的方向。
氢燃料电池从18年开始,大概也是三年一个时间,那个时候大概358储氢罐,功率100千瓦,这个不光是成本的问题,做大之后,成本也很高,热管理代价非常大,长距离小功率不计成本的有一些优势,后面到700,功率到200千瓦,再往上就很难了。
另外氢能重卡现在的成效非常清楚,总的来讲燃料电池因为国家政策非常强的支持,它有一定量的增长,但是实际上我们讲的示范的这几个区域,没有达到预期效果。到今年年底还是有一定的量上没有达到预期效果,所以现在有些龙头企业经济上有一些困难,这就是面临的挑战,但是总的势头大家认为还是看好。
未来要把电堆、储氢系统解决,电堆现在成本很高,效率事实上跟电机有差别的,大概50%左右,跟内燃机一个水平,如果加上混合动力,贵金属用量比较大,成本很难降下来,很难做大。加氢的问题是另外一个问题,但是这也是一个挑战,一个堵点。
总体来讲,国家政策对氢能非常看好,大的环境好,它还是有未来的,包括国家的补贴仍然继续做,但是示范,没有达到,这就是行业有点悲观,活不下去了,加氢站的数量没有想象的那么多,因为成本高,没有经济效益,完全靠国家政府在推,现在是政策在摇摆,产业也就在摇摆。氢燃料电池很多,东风、解放都在积极推进这些东西。
事实上氢燃料电池上游是一个堵点,制氢还不是一个堵点,制氢我们有碱性的存储度非常高,碱性的成本是非常低的,是产业化能满足要求的,所以它能保证足够的量。真正的堵点是储运,高压储氢也好,350Pa还是700Pa,很难变成液体,它有时候泄露,不能长久放,这是大的挑战。
固态储氢最近热起来,它释放的时候很麻烦,要热管理,要加压,这个也有很多企业在做这一块,在运输方面,一个是280的,高压的拖车,还有液氢的槽车。如果降低成本是管道器,但是这是国家行为,最后还有氢的纯化问题,氢能源机有优势。
关于加氢,我认为加氢不是挑战,成本还是比较高的,1000多万,实际上没有需求,中石油、中石化也愿意建加氢站,它是鸡和蛋,蛋和鸡的问题,储运到不了位,加氢又没有市场地位,数量没有想象那么快,但是中国仍然在加氢站数量是最大的。
刚才讲的几个示范区,氢的价格下不来,4、50,原来是30以下,有市场驱动力,要到25就更不得了,氢的储运怎么降下来,也是燃料电池能不能推动的重要原因。总体来讲亚洲走在前面,中国也走在前面,电动也是这样,特别的市场,我认为燃料电池是这样,中国自己想明白就行,值得做就做,你要全面脱碳,没有别的路径,只有这个技术,成本大家摊一点,国家摊一点,用户摊一点,这样才有可能解决。
它的整车价格是柴油车的3倍,补贴将近90万、100万,氢的成本,这个是很乐观的估计了,加上加氢站的投资非常大,技术端燃料电池还要降1000,现在是2000一千瓦,还要降,制氢端也要降,开辟一种新的模式,大家各司其职,你来用,我来营运,我负责生产制造,上下游联动起来才有未来。
氢内燃机重卡,大家相互支撑,没准有可能把这条路走通。氢内燃机,我们最近也在找,我也用氢,你不是有氢吗?我来用,我们跟燃料电池优势在什么优势?我们要解决这个问题,我们在行业里动起来了,做了一些样机,技术上没有任何问题,事实上是产业化问题。核心的定位就是把低成本用足,因为这个产业链太成熟了,没有任何部件专门开发,适应性开发就行了,不需要引进新的东西,把现有的设备用好,就这么简单,所以它的成本有优势,而且还是做减法,没有碳排放,比柴油机喷氢压力也没那么高。所以想想这个道理非常清楚,这个不详细展开讲了。
实际上中国相对来讲,工信部还是积极态度,我们一直跟工信部保持联系。而且我们也是从标准做起,现在最重要的是汽车用氢燃料发动机,汽车技术标准,因为你要上公告,要让它真正运行,必须解决这个问题。现在立项了,中汽中心在推这个事,当然一系列涉及到氢发动机,跟现有柴油机不一样的地方,有团标和国标,都在积极推进。
最后是一个总结,重卡趋势就是技术要融合,纯电+换电,氢燃料电池,还有包括AI的融合,场景要找准,大家不是你死我活,是互补的,尤其长途的,适合于氢能动力,短途适合纯电,还有产业化,快充、换电、加氢都要跟上去,资源也要整合。另外技术上,为什么领先呢?就是因为我们乘用车走的比较前,电池技术突破了,加上国家布这个局,有国家和行业支持应该能解决,市场很大,我们有很好的销量基础,我想十五五又在推,讲氢,讲新能源,机会很多。
总的来讲,并非单一的技术,而是多技术并行,实现多元化技术,我们的关键支撑是强大的政府,纯电是市场驱动力,政府对燃料电池扶上马,再送一程,领先的密码就是中国电池技术突破,充换电技术突破,走在前面。我们希望重卡,新能源未来也是一张名片,像乘用车一样。就说这么多,谢谢大家!
发布于:北京市盈亚配资提示:文章来自网络,不代表本站观点。