上海货运行业电动化推广重点问题及对策研究

慎一非

上海市交通发展研究中心

0 引 言

习总书记在2020年9月的第七十五届联合国大会上首次提出我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和的总体战略目标。上海在新发布的《上海市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中也将推动生态文明建设作为城市未来发展的重要方向之一，提出在2025年前实现碳达峰的目标。

道路货运是城市交通的重要组成部分，也是二氧化碳排放的重要来源之一。传统燃油车辆的使用不可避免会带来二氧化碳的排放，推动道路货运车辆燃料类型的转变，由柴油、汽油车辆替换为零排放的新能源货车是实现道路货运行业减排的重要方式。然而目前新能源货车的推广力度仍有待提高，为此有必要开展上海市道路货运行业新能源推广研究，深入分析新能源货车推广过程中存在的瓶颈问题，明确新能源货车推广目标和相关政策，为行业实现碳达峰、碳中和目标提供政策支撑。

1 现有道路货运车辆发展及新能源货车推广分析

1.1 上海市道路货运行业发展总体情况

上海市作为港口型的全球城市，经济特征以第三产业和进出口贸易为主，因此道路货运主要业态以服务于港口的公路集疏运和满足城市经济发展、居民消费需求的城市货运为主，车型中重型货车和轻型货车占据主导。随着城市消费和内外贸需求的不断增长，道路货运作为上海市重要运输方式之一，货车总量也呈现增长态势，2016－2020年间平均增长8.8%（见图1）。2020年，道路货运车辆33.3万辆，其中重型、中型、轻型载货汽车占比分别为64%、12%、24%（见图2）。

图1 近五年道路货运车辆规模 （单位：万辆）

图2 2020年道路货运车型结构

1.2 上海市新能源货车推广现状分析

从2016年开始，上海市从政策层面支持新能源货车推广，对于新增轻型货车要求全部采用新能源货车，并紧跟国家政策，对于购买和使用新能源货车，在车辆购置上给予一定的补贴。2020年底，上海市共有新能源货车1上海市氢能源货车总量较小，为计算方便，本研究中新能源货车仅统计纯电动货车。1.1万辆，占全市货车总量的3.2%，2018－2020年平均增长率为12.1%。从新能源货车结构看，主要集中在轻型货车中，重型、中型货车新能源货车占比极低（见图3）。而在轻型货车领域，新能源货车占比也仅有13.6%。

图3 上海市新能源货车车型结构

受到上海市“轻型货车额度仅对‘纳入国家《新能源汽车推广应用工程推荐车型目录》和《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》，且列入上海市新能源汽车备案车型信息库’的纯电动货运车发放”的额度政策和通行证发放向新能源货车倾斜政策的影响，上海市新能源车辆在轻型货车中推广效果最好；此外在港区周边，上海市也积极试点换电重卡模式，已开展上海绕城智能换电重卡绿色物流项目，试点外高桥—芦潮港、芦潮港—洋山港两条高频集装箱运输线路。

1.3 新能源货车推广主要问题

目前上海市新能源货车推广总量在全国保持领先，但新能源货车占比仍较小，分析目前新能源货车的购买和使用，主要存在以下问题：

（1）新能源货车技术水平与燃料货车相比仍有一定差距。

一是续航里程较短。尽管目前部分新能源车型续航里程标定值已接近400 km，但一般情况下出行不会将电池用尽（对电池损伤较大），且货物重载及道路路况会对车辆续航里程产生较大影响，新能源货车与传统燃油货车相比仍有较大差距。二是充电时间较长。受到车辆成本等因素的影响，市场上成熟的充电技术（使用380V快充桩），最少也要1 h左右，而传统燃油货车加油仅需5 min。三是载货能力有限。由于新能源货车需要安装电池组，较大的电池重量导致新能源货车的载货能力要小于传统燃油货车，特别是对于重型集卡，导致车辆的使用收益低于燃油货车。四是充（换）电桩设施推广有待加强。目前上海市已建成37.8万个充电桩，然而其主要服务于私人小客车、公交、出租车等，许多充电桩布点未考虑货车出行特征，且部分普通停车场存在禁止物流车进入、充电桩车位被燃油车占用等情况；而受到仓储、运输用地资源有限的影响，很多企业停车场不具备大批量安装充电桩的条件。上海市内换电站仅有20座，由于土地资源有限，新建换电站用地难以落实，目前尚未形成适应货车使用需求的充（换）电设施体系。

（2）新能源货车市场环境仍需进一步培育。

一是新能源轻型货车使用场景有限。受到续航里程、充电时长、充（换）电设施布局等的影响，新能源货车主要在定点定线的配送场景中使用，如专用运输、短途运输及轻抛货的配送。二是车辆成本仍待降低。新能源货车在使用阶段，电池衰减后的更换成本较高，甚至接近柴油车购置成本的一半；在使用公共充电桩时，其电费（含充电服务费）仍较高；此外还未算上建设充电桩的成本。而对于换电模式的重卡，如果不给予优惠电价及低成本的电力接入保障，并适当提供运营补贴，将降低换电重卡的成本竞争力。三是车辆售后服务有待完善。由于大部分的纯电动物流车的生产厂家，三电系统大部分都是直接采购成熟的部件进行组装，主机厂并没有相应的核心技术，相应的也没有这一类资料来培训售后服务人员，导致售后服务人员相对较少，售后服务点布局较少。四是新能源货车残值回收体系尚未完善。新能源货车残值较低，兼之专业电池性能检测设备缺失、纯电动货车折旧缺乏参考标准等影响，新能源二手车价格难以估算，导致车辆残值偏低。

（3）行业推广政策有待进一步突破。

一是路权优先政策仍待进一步突破。从通行角度，纯电动货车与燃油货车相比并未有明显的通行权优先，仅仅是在发放数量上有所倾斜。而根据上海市交警部门发布的《市公安局关于调整部分载货汽车城市快速路禁止通行措施的通告》，其货运出租和快递专用载货汽车具有在特定时段部分快速路的通行权，使得在通行权上新能源货车反而差于燃油货车。此外在末端配送环节仍存在较大规模的面包车载货行为，使得通行权优势被抵消。二是行业管理模式制约新能源货车运营模式发展。由于目前新能源货车存在购置成本过高、里程焦虑等问题，为了推动新能源货车的应用，在市场上出现了整车租赁、运力共享等新兴模式，如换电重卡行业的经营性租赁模式，导致车辆使用方和拥有方分离，从而产生道路运输证发放对象非车辆实际使用方、车辆运营过程中的安全管理责任、停车场地规模、司机数量保障等要求不清的问题。

2 新能源货车发展趋势分析

2.1 道路货运车辆规模预测

2020年上海市道路货运量为46 051万t，同比下降9.1%2根据交通运输部2020年《公路水路交通运输企业一套表统计调查制度》规定，上海市“公路货运”指标统计口径自2020年起作相应调整。，近五年上海市公路货运量呈现逐步下降的态势；与之相反货车总量呈现缓慢上升趋势，且车型结构呈现向轻型、重型不断发展的两极分化趋势，重型货车保有量占比不断上升，轻型货车、中型货车保有量逐步下降。在此基础上分别运用基于货运量的指数预测法、基于车型保有量的回归分析法预测未来年上海市道路货运各车型货车保有量及结构（见表1）。

表1 目标年各预测模型下货车总量和结构

综合三种测算方法，考虑到未来道路承载能力以及城市配送需求量增速变缓，道路货运车辆数增长趋势将变缓，因此得到2025年上海市重、中、轻型货车保有量分别为27.4万辆、4万辆、8.1万辆，2030年重、中、轻型货车保有量分别为31万辆、3.7万辆、8.1万辆，2035年重、中、轻型货车保有量分别为33.7万辆、3.4万辆、8.1万辆（见表2）。

表2 目标年货车结构预测值

2.2 新能源货车发展可行性分析

（1）电池技术

目前纯电动货车采用的动力电池路线主要有三元锂电池和磷酸铁锂电池两大类3从电池特性上，三元电池能量密度的进步空间大于磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂电池虽然能量密度较低，但在现有技术上使用寿命和安全性明显超过三元电池，因此目前市场主要采用磷酸铁锂电池。，此外电池生产企业还在积极探索固态电池等新技术。电池能量密度方面，磷酸铁锂电池从2010年的90 Wh/kg提高到目前的160 Wh/kg以上，三元锂电池从2008年的55 Wh/kg提高到300 Wh/kg。根据我国发布的《中国制造2025》以及《节能与新能源汽车技术路线图2.0》要求，将在2025年、2030年、2035年分别达到350 Wh/kg、400 Wh/kg、500 Wh/kg的高标准目标。电池重量方面，随着电池密度的快速提高，电池系统自重也将快速下降。根据测算，如果电池能量密度达到400 Wh/kg，电池系统自重可下降到400 kg左右[1]，基本与传统燃油车动力系统重量相当。充电时间方面，目前纯电动货车充电时长仍维持在1～2 h，然而随着技术的发展，未来纯电动货车充电时间将大幅缩减。宁德时代的电池已实现15 min内SOC从5%充电到85%的程度。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》要求（见图4），快充型动力电池将在2025年、2030年、2035年分别实现充电时间小于15 min、12 min、10 min的目标，纯电动货车实际续航里程将分别达到400 km、450 km、500 km。

图4 《节能与新能源汽车技术路线图2.0》动力电池发展目标

（2）基础设施

2020年，上海市已建成公用桩6.3万个，专用桩4.4万个，全市车桩比约1.1:1。上海市大力推进充电桩建设，近五年年均增长率约60%。而从未来充电桩布局规划看，到2025年上海市将新建20万个充电桩；同时在充电桩类型中，提高直流快充桩的占比，力争新建或改建快充桩1万根；鼓励集中式充电站建设；预计到2030年货运业态的集中式充电场站建设将进一步加快，公共快充桩网络布局将进一步优化。而换电模式下，目前上海市已建设换电站20座，预计到2025年换电设施规模、运营质量和服务便利性将显著提高，2030年货运业态的集中式换电场站建设将进一步加快。

（3）车辆价格

纯电动货车的整车成本构成中，“三电”系统约占整车成本的50%左右，其中动力电池又占“三电”的接近80%，也就是整车的40%。随着市场提高电池生产工艺、控制原材料价格、采用新的电池技术，以及规模化生产带来的边际成本下降，未来动力电池市场价格将进一步下降。根据相关机构预测，预计到2025年动力电池价格将降低到700元/kwh，2030年为600元/kwh，此外各类控制器成本也将逐步下降。预计2025年纯电动轻卡整车价格将降至17万元左右。如果采用换电模式，在“车电分离”模式下，电池由电池银行持有，用户仅购买车身，大大减少了客户的购车成本，以6x4牵引车为例，换电重卡无动力车身相比油车5年购置成本可降低近10%，油电能耗支出节约率也有12%～15%。

3 新能源货车推广目标分析

3.1 新能源货车推广目标

从电池技术、基础设施、车辆成本分析看，未来上海市新能源货车替换燃油货车具有很大可行性，在此情况下，结合现有货车管理政策趋势及政府碳减排要求综合考虑2025年、2030年、2035年新能源货车推广目标（见表3）：

表3 预测年各类型货车新能源化占比

到2025年，上海市货车在特定领域的新能源化方面取得重大突破。中心城区载货汽车、邮政用车全面使用新能源汽车（纯电动汽车为主），五大新城等其他区域城市配送新能源货车渗透率有效提升。围绕港区、机场、铁路货场、工业园区、物流园区等枢纽的区域短途运输、专线运输、场内运输等特定场景中新增重型货车采用新能源车辆，新能源重型货车渗透率显著上升（电动、氢燃料电池），新能源重型货车全市投放量不低于20 000台。

到2030年，随着上海市新能源货车技术、基础设施的日趋成熟，全市市域范围内轻型货车实现100%新能源化。围绕港区、机场、铁路货场、工业园区、物流园区等枢纽的区域短途运输、专线运输、场内运输等特定场景中实现重型货车100%新能源化。城市货运干线运输中新能源货车使用比率大幅上升。

到2035年，上海市市域范围内轻型、中型载货汽车实现100%新能源化；市域范围内运行的重型货车基本实现新能源化，新增重型货车实现100%新能源化

3.2 目标年碳排放预测

根据燃油消耗测算货车二氧化碳排放。根据影响车辆油耗的主要因素（货车出行结构、车型结构、能源结构），同时结合上海市货车总量及结构分布情况，可估算货车碳排放总量（见图5）。

图5 货车碳排放模型

货车碳排放模型公式如下：

式中：E为总碳排放量，单位为万t；

i代表货车车型；

j代表燃油种类，包括柴油和汽油；

P为车辆数，单位为辆；

PX为排放因子，单位为kg-CO2/kg；

L为货车每日出行里程，单位为km/车d；

M为货车百公里油耗，单位为kg/hkm；

n为自然年天数，单位为d。

根据相关资料，各车型排放因子、百公里油耗、出行里程如表4所示。

表4 各车型排放因子、百公里油耗、出行里程参数

目标年预测碳排放量如表5所示。分析各年碳排放总量，按照推广目标在2025—2030年间货车达到碳排放峰值，随后逐年下降，到2035年降至539万t。

表5 预测年货车碳排放量

4 新能源货车推广保障建议

4.1 拓展场景，推动新能源货车总量提高

一是发挥市场主体作用，逐步推动货车新能源化。依托上港集团、蔬菜集团等运输上游的国有企业，推动下辖港口集疏运业务车队、城市配送业务车队的新能源化发展，对于采用社会运力资源的国有企业，优先考虑新能源货车进行运输；鼓励具有一定规模的快递、道路货运、物流等领域民营企业将自有车辆替换为新能源货车；鼓励网络货运平台企业对于新能源货车车主给予优质运单、费用折扣等优惠，对于上述企业，在企业信用评价、政策优惠方面给予一定倾斜。远期充分发挥协会、第三方研究机构的桥梁和研究作用，对以新能源货车取代燃油车的潜在场景积极开展货车新能源化试点。

二是积极支持运营新模式发展，配合新能源货车推广。支持货车融资租赁等模式的应用，通过租赁企业分担运输企业采用新能源货车的风险；支持网络货运平台企业开展新能源货车售卖、租赁等增值业务。

4.2 培育环境，提升新能源货车使用满意度

一是减免新能源货车使用费用。探索减少甚至免除新能源货车路边停车费用以及在公共停车场的充电费和停车费。针对充换电配套设施运营企业，给予优惠电价支持及低成本的电力接入保障，并适当提供运营补贴。

二是完善新能源货车售后服务体系。加强新能源货车维修、保养等售后服务人员的培训。扩大新能源汽车售后服务网点数量。逐步建立上海市新能源汽车动力电池等废弃产品逆向回收利用体系，明确新能源货车残值标准。

三是完善上海市道路货运车辆专用充换电设施体系。近期在具有一定规模的物流园区、配送中心加强货车充电桩、换电站的更新、建设；鼓励快递企业、港口集疏运企业等在自有停车场站内建设货车充电桩、换电站。推动充（换）电站用地落实及配套供水、供电、供暖、通信、公路等公用工程设施的保障，推动换电站电力增容改造和外线介入工程。远期形成全市充（换）电站设施网络体系。

4.3 优化管理，不断适应新能源货车发展需要

一是推动货车额度管理政策优化。近期坚持轻型货车新增额度为新能源专用车辆的政策思路。远期推动现有小型蓝牌货车更新为新能源货车，推动轻型货车全面新能源化。

二是优化上海市新能源货车通行权。以碳排放为导向，逐步制定并扩大上海市货车通行“绿色物流区”，该区域内禁止燃油货车行驶。在现有通行证发放制度下，不断严格货车排放标准，远期实现通行证发放对象仅为新能源货车。

三是优化道路货运行业管理。针对新能源货车租赁、电池租赁等新模式，加强行业管理规范性文件的制修订，明确行业管理机制和各方责任。禁止上海市中心城区以及郊区新城范围内拥有燃油车辆的道路货运业户的新设立或迁入。考虑将新能源货车的使用数量或占比作为企业信用考核的内容之一，远期对于新能源货车总数不达标的企业考虑从行业中清退。

四是优化道路货运车辆管理。依托非现场执法技术等加强对客载货等违规行为的查处。随着新能源货车技术的成熟和使用范围的扩大，逐步禁止市场销售轻型燃油货车，远期逐步禁止市场销售中型和重型燃油货车。