中国电动商用车充电基础设施现状评估与 2035 发展目标及路径研究.docx

中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研究ResearchonEvaluationofCurrentChargingInfrastructureforElectricCommercialVehiclesand2035DevelopmentGoals&ImplementationPathinChina2023.9关于作者I致谢I关于项目单位/关于能源基金会II目录III第一章绪论1电动商用车充电基础设施发展背景11.Ll商用车电动化发展背景11.1.2电动商用车充电基础设施发展背景21.2课题研究框架3第二章中国商用车充电需求与问题挖掘51 .1补电场景差异化52 .2充电决策价格驱动73 .3运营管理保障复杂9第三章中国电动商用车充换电基础设施发展现状及综合评估104 .1充换电基础设施政策现状研究101 .1.1国际政策103 .1.2国内政策123.2 充换电标准现状研究153. 2.1国际标准154. 2.2国内标准163.3 商用车充电市场运营现状研究173. 3.1专用场站174. 3.2公用场站235. 3.3重卡换电站303.4商用车充电产品技术研究313. 4.1充电产品314. 4.2充电技术32第四章电动商用车充换电基础设施需求预测研究374.1 充电设施预测模型375. 1.1模型简介376. 1.2预测情景设定396. 1.3模型参数设定417. 1.4充电基础设施需求预测484.2换电设施预测模型544.2.1 模型简介544.2.2 2.2模型参数设定544.2.3 换电站需求预测与结果分析56第五章充换电基础设施成本经济性与技术可行性现状评估预测研究.585.1 经济性分析585. 1.1模型介绍586. 1.2成本分析607. 1.3主要结论675.2 商用车充电负荷分析与技术可行性评估预测68第六章政策建议与发展路线图716.1研究主要结论与观点716.2 中国电动商用车充电基础设施发展路线图736.3 中国电动商用车补电设施总体发展政策建议74免责声明77第一章绪论1.1 电动商用车充电基础设施发展背景1.1.1 商用车电动化发展背景近年来，在全球范围内，交通运输领域的温室气体排放持续增加，约占全球总排放量的近四分之一，为全球气候带来了严重的挑战。商用车作为道路交通领域的主要组成部分，其电动化进程的推进至关重要。电动商用车的推广不仅可以减少石油等不可再生资源的消耗，还能显著减少温室气体的排放，有助于实现全球碳减排目标，应对全球气候变化。中国商用车具有保有量占比低、温室气体排放分担率高的特点，如图1-1所示，近十年我国商用车的市场规模翻了近一倍，发展前景广阔。截至2022年底，我国商用车保有量3328.6万辆，占汽车总保有量的11.3%1,却贡献了773%2的温室气体排放量。预计将在2035年达到4,416万的保有量规模，电动化发展节能潜力巨大，是交通领域助力实现“双碳目标”的重要途径。5000 40 3000 2000 l0OWTeON Woeoz 崽OZ ROa 39ZOZ 3SZ0N 与ZoZ 3EZ0Z 220Z TZoZ OW 61。Z SOZ ZTOZ 202 SlOZXOZ EToZ ZTOe商用车保有量（万辆）一商用车销量（万辆）图IT中国商用车发展趋势,1 ：中汽数据有限公司 2：引自中国移动源环境管理年报（2020）然而，中国商用车相比乘用车电动化进程较为缓慢。2022年电动乘用车市场渗透率为25.6%,电动商用车市场渗透率仅为9%o“购车贵”、“补电难”成为阻碍商用车电动化进程的主要因素。从购车成本上看，当前电动重卡等商用车购车成本是柴油重卡的近两倍。据中汽数据有限公司研究3,如图1-2所示，总体来看，车辆使用强度越大的应用场景下，新能源汽车成本具备优势的时间越提前。轻卡的纯电动车型最早实现TCO平价，平价时间在2020年之前；其次是自卸车和皮卡；重型载货车和重型牵引车纯电车型TCo平价时间最晚，约在2030年左右。2025年及之后，多数电动商用车将实现TCo平价，“购车贵”对商用车行业电动化的阻碍逐渐减小，“补电难”或将成为影响商用车电动化的关键要素。(q4)能酬生小出it (io7mi9* 13IdC 5 < -I3575WbJHE t15¼ml CT 77Jmi2035图1-2不同里程下纯电动与传统车TCO平价时间1.1.2 电动商用车充电基础设施发展背景充电基础设施作为为电动汽车提供充换电服务的交通能源融合类基础设施，其规模化发展可有效推动商用车电动化发展进程，促进能源与交通领域“脱碳”，助力“双碳”目标落地，为全球减碳进程贡献坚实中国力量。虽然我国已建成全球规模最大3中期数据有限公司&能源基金会：中国商用车TeO研究及中美对比的充电基础设施体系，但电动商用车“补电难”问题仍然显著，具体体现为“不便捷”、“充电慢”、“存在安全风险”等问题。便捷性方面，公交、环卫等使用专用桩的商用车充电场景存在其他车辆无法共用的问题，城市、高速等使用公用桩充电场景存在“乘商混用”导致可用充电设备少的问题。充电速度方面，重卡物流等商用车充电场景对功率需求较高，充电功率多超120kW,充电时间达45分钟以上，挤占了商用车营运时间。安全方面，我国商用车使用强度大，电池包容量更大，充电功率高，存在较大安全风险，因此商用车充电安全问题更加值得关注。综上所述，商用车充电基础设施现状和发展路径不明晰仍是当前和日后制约电动商用车发展的关键因素，亦是我国新能源汽车保持全球领先发展趋势需要突破的瓶颈问题。1.2课题研究框架基于商用车电动化对于交通领域节能减排的重要性，以及商用车充电基础设施现状评估对于制定商用车发展目标和路径的重要性，“中国电动商用车充电基础设施现状评估与2035发展目标及路径研究”课题致力于解决“补电难”问题。整体研究框架如图1-3所示，重点开展五个部分的研究。1）从车端视角调研商用车市场发展现状，进行中国商用车的充电需求与问题挖掘，通过调研商用车市场发展现状划分场景库，分析各类商用车充电需求；2）从桩端视角分析政策、产业、运营、技术发展现状与趋势；3）开展电动商用车充换电基础设施预测研究，构建电动商用车充换电服务和基础设施需求预测模型，提出低功率优先情景、基准情景和大功率优先情景三种不同发展情景，科学研判不同车辆类型和应用场景下电动商用车市场规模，设定支撑未来商用车电动化目标的充电基础设施发展目标；4）聚焦充换电基础设施成本经济性与技术可行性现状评估与预测研究，在设定场景下构建成本经济性分析模型，探讨盈利条件并对比快充和换电的经济性优劣，分析充电基础设施发展目标实现的技术可行性，包括其对电网负荷造成的影响;5）研究提出技术与政策路径建议，设计商用车充电发展路线图并提出实现商用车充电基础设施发展目标的技术与政策建议。图1-3整体研究框架HUq*jzK5C*lHj MCll口式核心户出第二章中国商用车充电需求与问题挖掘与乘用车相比，我国商用车充电呈现“补电场景差异化、充电决策价格驱动、运营管理保障复杂”的需求特点。2.1补电场景差异化当前商用车充电网点分布及数量不足，高速充电桩少、城区充电桩分布不均。商用车通常需要跨足很大的地理区域，为了保障运营的流畅性，需要方便、分布广泛的充电设施网络。如表2-1,根据截至2022年底的保有量数据，进行商用车场景划分，并计算各场景下不同车型的电动化比例，可划分三个电动化梯队（公共领域、中重卡物流、特殊功能）。三个梯队可细分12个使用场景，不同使用功能的商用车电动化进程差异可超过80%,多数电动商用车需要配建专用充电设施，补电需求紧迫性亦呈现梯次化差异。表2-12022年底商用车不同车型电动化比例商用车使用场景商用车车型客车货车使用场景一级分类二级分类雌场景轻型客车中型客车大型客车微型货车轻型货车中型重型货车货车电动化比例城市物流31.27%0.00%0.00%0.44%1.06%1.87%或货80.06%物流类倒短运粕城际物流干线物流1.27%1.27%2.86%2.86%0.00%0.00%专用9.90%物流类特定产品运输0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%工程类工程用车°.01$0.00%0.33%0.27%作业类市政环卫0.15%4.16%2.57%1.70%2.33%功能作业0.39%0.01%0.53%0.03%0.83%0.06%0.02%0.43%藏客10.05%客运类城市公交团体通勤公路营运63.23%81.14%77.18%77.29%0.62%4.13%18.50%1.88%2.33%4.46%10.06%5.58%校车0.00%0.00%0.00%0.00%车型电动化比例7.36%34.88%50.75%0.43%1.08%0.68%0.48%3.06%电动化进程：第一梯队：公共领域第二梯队：中重卡物流第三林垢E禽根据商用车电动化进程的主要驱动源，考虑各使用场景下的车辆行驶强度和营运需求等因素，分别对三个梯队下的12个使用场景进行补电需求匹配，如表2-2所示：表2-2电动商用车不同梯队补能场景电动化梯队使用场景补能场景第一梯队-公共领域城市公交公交专用站公路营运营运专用站团体通勤企业专用站市政环卫环卫专用站城市物流私人充电桩、物流专用站、市区公用站第二梯队一中重卡物流倒短运输物流专用站、重卡换电站城际物流物流专用站、高速公用站、重卡换电站干线物流物流专用站、高速公用站、重卡换电站第三梯队-特殊功能功能作业工程用车特定产品运输专用站其中，财政资金支撑的公共领域使用场景（如公交、环卫等）成为商用车电动化第一梯队，包括城市公交、公路营运、团体通勤、市政环卫和城市物流领域。随着公共领域全面电动化4,专用场站逐步开放。除部分城市物流车可与乘用车共同使用私人充电桩、市区公用站等进行充电外，其余第一梯队场景均使用专用充电站进行充电。环保压力下的纯电重卡电动化潜力巨大，为商用车电动化第二梯队，包括倒短运输、城际物流和干线物流领域。随着货运零排放，中重卡加速转型。由于重卡换电的技术试点推广，除物流专用站和高速公共站之外，重卡换电站也可作为第二梯队的专属补能场景。其他特殊场景为第三梯队，包括功能作业、工程用车、特定产品4 2023年1月30日工业和信息化部等八部门关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知：到2025年，试点领域新增及更新车辆中新能源汽车比例显著提高，其中城市公交、出租、环卫、邮政快递、城市物流配送领域力争达到80%O运输、校车等场景。第三梯队功能特殊体量少，商用车电动化进程较为缓慢，其补能场景多为专用站。丰富的使用场景也为补能设施提出了更高的“效率”和“兼容性”要求。根据电动商用车补能需求总