电动与氢燃料重卡的突围进阶之路

在“双碳”目标纵深推进的当下，商用车领域正成为交通运输业减碳攻坚的主战场。中国汽车工程学会发布的《商用车碳中和技术路线图1.0》研究数据显示，保有量占汽车总量仅12％的商用车，贡献了道路交通超55％的碳排放，其中日均运距超500公里的中长途货运场景，虽车辆保有量不足商用车总量的10％，碳排放占比却高达50％左右，是减碳攻坚战中的“关键一役”。

中长途运输场景的独特难题

以重卡为主导的中长途运输场景，因长运距、重载荷、高时效等要求，长期被视为新能源技术应用的深水区。尽管新能源重卡市场渗透率已从2021年的2％跃升至2024年的14％，但主要用于短途牵引车运输、城建渣土运输、城市物流等日均运距500公里以内的短途场景，在保有量大、运输强度高、碳排放量大的中长途场景市场渗透率近乎为零。当前纯电动与氢燃料电池双线突围，这两种技术路线的车型在干线物流领域的渗透，正成为检验汽车产业绿色转型成败的试金石。

中长途场景正面临其特性带来的多重挑战。相较于短途场景，中长途场景具有跨区域运营、经济性敏感度高、运输距离长、运输线路不固定、能源需求量不稳定等特点，对纯电动及燃料电池重卡提出了更高要求。跨区域运营的特征要求车辆续驶里程、补能网联、政策协同等形成系统支撑。对全生命周期成本的高度敏感，倒逼技术路径需兼顾经济性与高效性。行驶路线、货运量及能源需求的不确定性对新技术应用生态链的完善性及商业模式的可持续性提出了更高要求。中长途场景运营的复杂性与短途场景的确定性形成鲜明反差，需同步破解车端续驶里程、补能、载重、成本的平衡及清洁能源基础设施高效补给、经济运营的难题。

基建设施与车辆技术的双重制约

补能基础设施成为制约中长途场景纯电动与氢燃料重卡落地的关键因素。充电设施方面，大功率充电基础设施广泛布局前景尚不明确，电力基建滞后直接导致车桩协同失衡。在中长途高速干线上，超300kW的大功率充电基础设施数量不足，但其规模化布局对中长途干线配电网的大规模瞬时负荷能力提出了更高要求，需要全国服务区变压器容量或将提升至目前的10倍以上。然而目前全国尚未形成重卡专用电网增容规划，制约了纯电重卡长途大规模应用。加氢设施方面，加氢站及氢价都在制约燃料电池重卡在中长途场景的应用。示范城市群低于35元／公斤的补贴氢价与非示范区50元／公斤的市场价形成40％价差，一方面氢价尚不具备经济优势，另一方面也削弱氢能重卡跨区域运营经济性。同时，加氢站建设更暴露结构性缺陷——70MPa高压站占比不足2％，难以满足70MPa车载储氢系统在商用车的应用，现有加氢站分布不均、数量不足、距离过远等问题，进一步制约氢能重卡干线运输网络构建。

车辆技术仍无法满足中长途场景需求。纯电动重卡电池能量密度不足成为核心瓶颈，无法满足中长途场景下的续驶里程与高效补能需求。一方面，动力电池能量密度提升速度不及预期，在不亏吨的前提下，单次续驶里程上较难突破400公里，仅约为柴油车续驶里程的三分之一，尤其在重卡等高载荷车辆上更为明显。另一方面，补能效率低下，例如配备282kWh电池的充电式重卡大功率双枪充满电需耗时45分钟～1小时，而配备500kWh电池的车型更需长达1.5～2小时，相比之下，柴油车补能仅需10分钟左右。燃料电池重卡面临系统功率低与成本高的双重困境。在中长途重载的爬坡、高速工况下，整车正常行驶的功率需超过290kW，而目前燃料电池商用车搭载系统功率多集中于80～150kW，250～300kW大功率系统仅占4％，大功率长寿命高效率电堆应用有限。购置成本方面，受到燃料电池系统和车载储氢系统成本的影响，燃料电池重卡购置成本近百万元，是同配置燃油车的2.5～3.5倍，仅在国家级和地方政府政策补贴支持下，才具备与传统燃油车竞争的能力。而运营成本方面，示范城市群氢气补贴后的价格约为30～35元／公斤，以年均行驶10.5万公里的短途牵引运输场景为例，燃料电池车的年均能源成本仍比柴油车高出约18％。

政策协同与技术攻坚并举

为推动电动与氢燃料重卡在中长途场景的规模化应用，行业亟需加强政策顶层设计。建议国家层面制定长期公路货运廊道规划，统筹推进大功率充电桩、换电站及加氢站在干线公路沿线的布局，在电网扩容、兆瓦级充电设施布局方面强化重卡集中充电需求的承载力规划；适当延续新能源商用车购置税减免政策；同步拓展氢能应用场景，在示范城市群加密加氢站覆盖的同时，支持非示范区氢源丰富区域开展商业化探索，通过优化制储运加全链条成本降低终端氢价，探索可持续的干线氢能基础设施模式；针对中长途重卡充换电网络建设路径、跨区域联动机制等关键议题，建议进一步明确技术标准与实施路线图，为零碳商用车干线运输提供系统性支撑。

中长途电动重卡技术突破需聚焦核心领域创新，实现关键零部件国产化，降低车辆购置成本。固态电池是充电式重卡在长途场景应用的技术前提，需加速固态电池产业化进程及应用推广，聚焦高能量密度、长循环寿命、低成本量产等关键技术攻关，通过材料体系迭代、工艺优化及产业链协同，推动该技术于2035年前实现商业化装车。加强300kW燃料电池系统、高压储氢、液氢等技术在燃料电池重卡的研发与应用，重点攻关液氢瓶阀等关键零部件国产化替代，进一步降低中长途燃料电池重卡的购置成本。

通过车辆能效提升与补能网络完善双线协同发力，降低车辆使用成本。车辆技术方面，通过优化电驱系统、研发高功率电堆、提高低温适应性等技术提升系统效率，结合低风阻车身设计、轻量化材料应用等降阻技术，可显著降低综合能耗。补能设施方面，需加速推进干线公路300kW及以上大功率充电网络覆盖，配套实施1500～6000kVA电网扩容改造工程，同步探索“光储充换”一体化创新模式，通过储能系统削峰填谷缓解兆瓦级超充对电网的冲击。重点攻关模块化集成、智能调度等关键技术，创新电力交易、虚拟电厂等商业化路径以突破当前产业化瓶颈。针对氢能基础设施，应在示范城市群加密加氢站布局，支持氢源丰富区域开展非示范性氢能重卡运营，通过规模化液氢储运、高压输配技术迭代及制氢端绿电耦合，系统性降低氢能全链条供给成本，提升清洁能源经济优势。

当前，新能源重卡在中长途运输领域仍面临技术成熟度与基础设施适配性双重挑战，在相当长的时间，还将遵循多技术和多能源协同并进的发展策略。随着技术不断升级，基础设施逐步完善，可结合场景特点，分阶段、有侧重地选取经济适用的技术发展路径。预计2035年前以柴油、天然气等传统内燃机重卡节能增效为主，燃烧效率优化、低碳燃料及混合动力等技术将是中长途场景的主要减碳路径。2035年后新能源商用车快速发展，随着电池能量密度、超充效率及绿氢制备等技术突破和全生命周期成本降低，纯电动重卡与燃料电池重卡将基于能源禀赋、场景需求及成本优势展开差异化竞争，而氢燃料内燃机、混合动力等技术则为能源结构转型提供重要补充，系统性支撑零碳目标实现。

（本文作者系中国汽车工程学会监事长、商用车碳中和协同创新平台专家委员会主任）