王悦 张少君 刘涛
在“双碳”战略和空气质量持续改善目标的双重驱动下,我国工业运输正加速清洁化。我国以超低排放改造与重污染天气重点行业绩效分级管理政策为抓手,持续推进钢铁、水泥等多个重点工业行业的运输清洁化发展。其中,运输车辆新能源替代作为重点举措之一,带动新能源重卡市场快速发展。根据生态环境部今年2月例行新闻发布会的数据,2024年新能源重卡销售量占重卡销售总量的比重首次突破10%。
尽管政策驱动成效显现,但新能源重卡在工业运输中的规模化应用仍面临价值服务生态不健全、补能体系不完善、运输调度复杂性提升等瓶颈问题。本文以钢铁行业为例展开分析,探讨工业运输绿色转型的关键突破口。
“短距高频+固定路线”场景是目前新能源重卡应用的主阵地
聚焦钢铁行业,新能源重卡已在原辅料运输、厂内倒运、产成品出厂等多个环节实现应用。其中,主要集中于两类典型的短途场景:一是厂内短途倒运,二是厂区与港口或铁路间的接驳运输。这两类场景在运输特征、车辆技术路径和补能策略等方面具有高度共性。
运输特征方面,这两类场景均呈现短距高频、路线固定的特点。车辆单次运输距离多在30公里以内,部分厂内运输距离甚至仅在1公里左右;车辆日均运输频率可达10趟—30趟,由此形成高频次、规律性的运输模式。在这两类场景中,车辆多沿预先规划的固定路线行驶,不仅可提升运输组织效率,也为稳定的补能体系建设提供条件,保障整体运输的可靠性和经济性。
车辆技术路径方面,纯电动重卡因相较氢燃料电池车型具备更高的技术成熟度、运营经济性及配套设施完善度,成为钢铁行业绿色运输的主力装备。目前,搭载282kWh电池的纯电动重卡在运载能力、续航里程和购置成本之间能实现较好的平衡,是企业在短途场景中普遍采用的主流配置。
补能策略方面,钢铁企业综合考虑运输规模、运营特点和投资回报等关键因素,形成差异化的补能解决方案。一些企业倾向于采用厂内自建充电桩的方式,降低初始投资并提升自主可控性和运营效率。部分企业青睐换电模式,以确保“人歇车不歇”运输模式的效率,根据车队规模选择厂内自建或第三方建设换电站并配置备用充电桩,提供稳定的能源保障。当前,282kWh电池组的剩余电量从20%充至90%以上需耗时40分钟以上,适用于装卸作业间歇或夜间谷电时段进行补能;换电模式则具备5分钟—10分钟的快速补能优势,可结合运输节奏灵活布局站点,进一步提升运营效率。
总体来看,钢铁行业新能源重卡应用仍以“短途高频+固定路线”场景为主,但随着技术演进,应用边界正逐步拓展。根据工信部的数据,2025年上半年带电量500kWh以上的公告车型占比18%,同比增加10%。大电池容量车型的增加,配合超充或换电技术的发展和应用,有望覆盖更广泛的中长途运输场景。此外,氢燃料电池以及更多元新能源技术的发展,正不断丰富清洁低碳重卡的选择,推动其向全链条物流延伸。
规模化推广仍受多重瓶颈制约
新能源重卡虽已初步形成短途应用基础,但要实现更多场景的规模化替代,当前仍面临挑战。
一是价值服务体系不完善,导致部分场景经济性优势不够突出。工业运输各类场景中应用新能源重卡的经济适配性差异较大,尽管部分场景已具备优势,但仍在保险、运维、车辆残值等环节面临服务体系不完善的挑战。保险方面,新能源车型普遍存在保费上浮甚至投保困难的情况,导致使用成本提升。运维方面,服务网点在部分区域覆盖有限,故障响应周期长,均迫使企业增加备用车辆配置,抬高运力冗余与运营成本。残值方面,由于售后体系尚未完善、电池性能衰减以及技术更迭频繁,新能源重卡的二手流通市场尚不成熟,车辆残值偏低,易引发用户对贬值速度和资产回收能力的“双重焦虑”。综上,缺乏覆盖多维环节的价值服务体系,是新能源重卡在多场景下难以形成经济优势的一个重要原因。
二是补能基础设施建设与布局对多场景规模化应用支持能力不足。从厂内补能来看,换电站建设占地面积大、建设成本高,部分企业受限于资金与空间难以布局;从厂外补能来看,充换电设施建设不足、分布不均等问题尚存,导致难以兼顾高效补能和运输效率。尤其在重卡运输高频通行的城际、区域主干道、物流园区和一些市内重要物流节点,重卡专用补能设施相对匮乏。同时确保换电兼容性的技术标准和规范缺失,且重要运输节点还面临建站用地审批、电力扩容等压力,均导致补能设施无法满足高强度的运输需求,进而制约了新能源重卡的规模化应用。
三是复杂工况和运输调度对实际运营效率形成挑战。工业运输场景的核心特征在于严苛的运营条件和高效率的作业需求,新能源重卡需应对持续重载、高频启停、近24小时不间断作业等复杂工况。同时,环境和地形因素显著影响车辆续航表现,如低温导致电池容量下降、多山区域增加能耗、电池性能随使用年限下降等,均会影响车辆的实际续航里程,缩短车辆有效作业时间。为保障运营效率,企业需依赖更高频次的补能安排和更复杂的调度策略,加重运力管理和运营成本的负担,这已成为工业场景新能源重卡推广中的关键挑战。
政策、技术与市场需协同发力
钢铁行业作为工业运输绿色转型的典型,其在新能源重卡应用中的探索为其他工业行业的清洁运输发展提供了可参考的路径和实践经验。同时,其在应用过程中暴露出的共性挑战,也是其他工业运输场景需破解的难题。对此,亟须“政策引导、技术攻坚、市场机制”三位一体协同推进,为新能源重卡规模化应用提供有效的解决方案,助力工业运输绿色转型。
加强政策引导,持续强化工业行业清洁运输发展动能。合理制定下一阶段重点行业清洁运输目标,统筹推进超低排放改造和重污染天气重点行业绩效分级管理政策,将继续引领新能源重卡在工业运输领域加速应用。优化补能设施专项规划,推动高功率充电桩、换电站向钢铁厂、港口、矿区等重点运输场景周边合理布局,并加快换电标准体系建设,提升跨品牌换电兼容性,确保补能基础设施与辐射区域运输需求高效匹配。此外,增加路权、高速通行计费等交通管理政策措施对新能源重卡的倾斜,并加强政府跨部门协调以统一管理标准和政策口径,可强化政策落地成效,这将进一步促进中长途运输清洁化发展。
加强技术攻坚,提升电动重卡在多元运输场景中的适应性。加快电池管理技术的升级和规模化应用,通过精准的电池状态监控和智能管理,优化电池性能,减缓电池衰减速度,以降低对运输效率的影响,同时有利于提升电动车辆残值。推动高能量密度电池如固态电池的研发和商业化应用,持续提升电动重卡能效,以增加续航里程,再配合超充技术推广,实现高效充电,为电动重卡在中长途运输场景中的应用提供灵活的解决方案。
完善市场机制,围绕服务集成与协同创新激发市场活力。一方面,加大产业链相关方合作,构建涵盖购车、充换电、电池租赁、维修、保险、残值管理等多环节的车辆全生命周期一站式服务体系,完善维保服务机制,提升服务效率,优化用户的购车、用车体验,从而通过“车辆服务一体化”增强用户的购车与用车意愿。另一方面,突破传统由单一企业承担建设成本的模式,推动整车企业、电力企业、补能设施运营商、用车企业、车队运营方、新能源企业等多方参与补能网络建设,建立多方协作机制,加快补能基础设施完善,有效支撑新能源重卡的规模化应用。
作者单位:王悦,亚洲清洁空气中心;张少君,清华大学环境学院;刘涛,冶金工业规划研究院