——智慧貨運中心零排放貨運洞察術、基礎設施與市場展望——智慧貨運免責聲明該報告所表述的發現、解釋和結論基于報告撰寫人以及合作伙伴通過可靠渠道所搜集的信息，并盡可能保中梳理了2024年7月前美國這一零排放道路貨運主要市場的相關情況，為中國的零排放道路貨運相關方本報告的完成亦得益于多方面的支持與幫助。在此謹向所有為本研究提供寶貴意見和建議的專家學者表示誠摯的感謝。特別感謝國際清潔交通委員會(ICCT)、北京智慧綠行科技有限公司的研究專家。他們豐富的行業經驗和深刻的洞察為本報告提供了重要參考。他們在可持續發展和零排放交通領域的專業知識極為全智慧貨運中心(SmartFreightCentre)2013年在荷蘭阿姆斯特丹業的認可支持和積極參與。我們的角色是引導企業走向零排放物流，倡導支持性政策和項目，并提高零排放意識。網站：/en/smart-freight-cent郵箱：infochina@smartfre縮略詞表 5美國零排放貨運 7 9 4.2國家零排放貨運走廊戰略NationalZ 33 49 美國零排放貨運 76 82參考資料 88附錄 95縮略詞表AdvancedCleanTruck(ACT)Regulation先進清潔卡車法規BatteryElectricVehicle(BEV)電池電動汽車CaliforniaAirResourcesBoard(CARB)加州空氣資源委員會CaliforniaEnvironmentalProtectionAgency(CalEPA)加州環境保護局CaliforniaHydrogenBusinessCouncil(CHBC)加州氫氣商業委員會CaliforniaPublicUtilitiesCommission(CPUC)加州公共事業委員會CleanHydrogenProductionStandard(CHPS)清潔氫氣生產標準CleanTruckProgram(CTP)清潔卡車計劃DepartmentofEnergy(DOE)能源部ElectricVehicleSupplyEquipment(EVSE)電動汽車供電設備FuelCellElectricTruck(FCET)燃料電池電動卡車FuelCellElectricVehicle(FCEV)燃料電池電動汽車GlobalCommercialVehicleDrivetoZero(GCVDrivetoZero)全球商用車輛零排放行動GlobalMemorandumofUnderstanding(GlobalMOU)全球諒解備忘錄Heavy-DutyVehicle(HDV)重型車輛HydrogenProductionTaxCredit(PTC)氫氣生產稅收抵免Medium-andHeavy-DutyZero-EmissionVehicle(MHDZEV)中型和重型零排放車輛Medium-DutyVehicle(MDV)中型車輛MemorandumofUnderstanding(MOU)諒解備忘錄NationalElectricVehicleInfrastructure(NEVI)國家電動汽車基礎設施NationalRenewableEnergyLaboratory(NREL)國家可再生能源實驗室NationalZero-EmissionFreightCorridorStrategy(NZEFCS)國家零排放貨運走廊戰略NationalZero-EmissionTruckCoalition(NZETC)國家零排放卡車聯盟TransportationElectrificationPartnership(TEP)運輸電氣化合作伙伴關系UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(EPA)美國環境保護署Zero-EmissionVehicle(ZEV)零排放車輛美國零排放貨運--政策溫室氣體排放對公共健康和福祉有顯著影響。在美國，交通運輸是溫室氣體排放的最大單一來源，占其總溫室氣體排放的33%。在交通運輸部門內，重型車輛是第二大排放源，占所有交通排放的21%。14,536kg)到8類（14,969kg及以上）的車輛。在本報告中，歸屬于上述范圍內的車輛統稱為中重型車輛。美國的零排放貨運政策體系是一個復雜而有序的結構，呈現出多層級、多項目的特點，以加州為先鋒，從點到面，循序漸進地推進。從層級來看，主要分為四個部分：聯邦法律、高層級規劃/戰略/項目，戰略規劃指導下制定的具體規則，以及由法律/法案直接指導的各項激勵措施。圖:美國零排放貨運政策體系示意圖首先，聯邦法律主要負責制定整體框架和基礎性規定，為零排放貨運提供法律支持和資金保障。比如，《清潔空氣法案》（CleanAirAct）、《兩黨基礎設施法案》（BipartisanInfrastructureLaw,BIL）和《通貨膨脹削減法案》（InflationReductionAct,IRA）等法律，設立了嚴格的排放標準，并提供大量的聯邦資金用于基礎設施建設和技術研發。除此之外，《清潔空氣法案》要求環境保護署（EPA）制定標準，最大限度地減少移動源的空氣污染物排放。其次，高層級規劃和戰略主要負責制定詳細的目標和實施路徑，指導各級政府制定forTransportationDecarbonization）和《國家零排放貨運走廊戰略》（NationalZero-EmissionFreightCorridorStrategy）等文件，明確了各階段的具體目標和實施策略，推動全國范圍內的零排放貨運進程。加州因有權制定自己的污染物排放和二氧化碳標準，實施了零排放車輛的要求。其出臺的《先進清潔卡車規則》（AdvancedCleanTruckRegulation,ACT）等法規，規定了逐步增加零排放重型卡車銷售比例的具體目標，為其他地區和國家樹立了標桿。最后，各項激勵措施則由法律和法案直接指導，旨在通過經濟手段鼓勵企業和個人參與零排放貨運技術的推廣和應用。這些激勵措施包括稅收抵免、補貼和獎勵計劃，如“商業清潔車輛稅收抵免”（CommercialCleanVehicleTaxCredit,45W）和“替1UnitedStatesDepartmentofTransportation.(2024).DecarbonizingUSTransportation:ReporttoCongress.Retrievedfrom/sites//files/2024-07/DOT%20Report%20to%20Congress%20Decarbonizing%20US%20Transportation%20072924%20final.pdf代車輛加油設施稅收抵免”（AlternativeVehicleRefuelingPropertyTaxCredit,30C）等，直接推動零排放中重型車輛的市場接受度和普及率。由于美國的政策體系相對復雜，為了明確梳理出政策的主要脈絡，本章節將劃分為三個主要部分：聯邦法律及其支持的激勵措施、加州的目標及相關支持政策、以及美國的整體目標及其支持政策。自1970年以來，美國《清潔空氣法》一直是美國環境政策的基石，為控制空氣污染和車輛排放提供了基本的監管框架?；谶@一基礎性法規，拜登政府采取了開創性的方法來應對氣候變化以及推進交通部門低碳發展。通過《兩黨基礎設施法案》（BIL,2021）以及《通貨膨脹削減法》（IRA,2022政府制定了一系列全面的戰略。這兩項新法案共同投資超過1000億2美元于清潔交通項目，為政府雄心勃勃的2050年氣候目標定下了方向。其中一個關鍵焦點是中重型車輛的電氣化，這是減少排放和經濟轉型的關鍵領域。BIL專注于基礎設施開發，而IRA則是美國歷史上最大的氣候行動，兩者共同加速了各個領域零排放車輛的過渡。通過稅收抵免、補助和貸款等財政手段的結合，這些法案在整個價值鏈上提供支持，增強并擴展了由清潔空氣法建立的監管基礎。2AtlasPublicPolicy.(n.d.).$3BillioninFederalFundingforEVstoDate.AtlasEVHub./data_story/3-billion-in-federal-funding-for-evs-to-date/這兩部法案有兩個共同的特征：廣泛而全面的支持以及對關鍵場景的有針對性的突破。兩個法案都保持技術中立的立場，為一系列零排放貨運卡車及其所涉及的環節提供支持。這種靈活性鼓勵市場驅動的創新，同時確保實現減排目標的進展。首先，從財務支持上看，這些法案的一個突出特點是涉及對整個中重型車輛電氣化價值鏈的支持，例如：這種多管齊下的方法可確保向零排放中重型貨車過渡過程中，從生產到運營都得到全方位保障。第二，通過確定重點工作場景，兩個法案有策略地逐步推進交通領域零排放目標。港口通常是城市區域內主要的排放源之一，且因為其裝卸場景具有高頻短倒的特征，是適合交通電氣化的首選場景之一，因此出臺了具體的支持項目以資助其電氣化推進。此外，聯邦車隊被寄予期望能作為交通電氣化的示范，例如，美國郵政服務（USPS）的車隊被分配了17.1億美元用于電氣化改造。同時，該立法不僅關注車輛部署，其條款還涵蓋了本國保護主義和社會影響。例如IRA對電池和關鍵礦物在國內生產的激勵措施，旨在建立有彈性的供應鏈并創造就業機會。BIL優先考慮社區公平，專門針對農村和服務不足的社區進行基礎設施開發。為了深入了解BIL和IRA兩個法案在推動中型和重型車輛向零排放轉型方面的具體措施，下表列出了與中重型車輛相關的主要關鍵條款和資金安排：標題描述牽頭機構資金 (百萬美元)資金類型與MHDV的相關性充電和補能基礎設施贈款對公共可用的電動車充電基礎設施、氫燃料施、丙烷燃料加氣基礎設施(僅限中型和重型車輛)以及天然氣燃料加氣基礎設施的補助計劃。優地區、低收入和中等收入社區,以及私人停車位較少的部贈款間接(基礎設施)港口設施卡車排放減排項目旨在減少港口設施卡車空轉的項目,包括研究港口電氣部贈款促進電網靈活性技術部署項目為各種增強電網靈活性的方法提供資金,包括車對電網部贈款間接(基礎設施)先進能源制造與回收贈款項目為多種“先進能源”制造設施提供資金,包括制造電動部贈款港口基礎設施發展計劃為提高港口彈性的項目提供資金,包括港口電氣化和“用于拖運的電動汽車充電或加氫基礎設施,以及為港部贈款間接(基礎設施)表:BIL中與MHDV相關的條款除了BIL之中規定的項目外，IRA在以下方面新增了一些稅收抵免、貸款計劃等作標題描述牽頭機構資金 元)資助類MHDV的相關性合格商用清潔車輛給予電動和其他非汽油/柴油卡車30%的抵免,為配抵免額上限為插電式混合動力汽車購車價的15%,EV和FCEV車輛購買價格的30%或增量成本(以較低者為準),對于6,350千克以下的車輛,抵免額上限為部免清潔重型車輛補助計劃美元,其中30%的資金將用于職業3零排放卡車。包括為更換零排放車輛提供資金,建立零排放車輛補能基礎設施,勞動力發展和培訓,以及支持采用零排放車局先進技術汽車制造計劃的清潔汽車制造設施,其中30億美元用于先進技術汽車制造計劃,以生產或在美國進行組裝的先進技術車輛,前提是此類先進技術車輛在任何可能的操作模(包括BEV與FCEV)。部款國內制造業轉換補貼尼亞州等8個州的11家汽車工廠提供17億美元(約123億元人民幣),支持他們進行改造升級,幫助企業生產電動汽車供應鏈相關的產品,包括電動摩托車部BEV)美國郵17.1億美元撥款,用于購買、設計和安裝基礎設政服務施,以支持郵政系統配置或租賃零排放遞送車輛。項清潔車局替代燃重型卡車充電基礎設施稅收抵免,將激勵措施從每項料補能部億免財產抵施)職業用零排放卡車是指專為特定行業（如建筑、垃圾處理、物流等）設計的無尾氣排放車輛。清潔制氫稅收抵免最高3美元的稅收抵免。合格的清潔氫,生產每公部免 源)表:IRA中與MHDV相關的條款美國在零排放貨運方面雄心勃勃，加州一馬當先，率先制定了一系列中長期目標。通過制定和發布戰略或規劃的方式明確中重型貨車零排放貨運的基本目標和擬采取的政策措施。圖:加州目標及支持政策加州的N-79-20行政令由州長加文·紐森于2020年簽署，是一項關鍵的頂層政策，同時也標志著加州在零排放貨運領域的重要承諾。該行政令的核心目標是：州內所有新售乘用車和卡車的銷售將達到100%零排放。如果條件允許，州內所有道路上的中型和重型車輛將在2045年實現100%零排放。為了實現這一遠大目標，加州相繼推出了一系列配套法規和措施，以確保政策目標得到有效支持和推進。3.1先進清潔卡車規則AdvancedCleanTruckRegulation,ACT加州于2020年6月首次出臺了《先進清潔卡車規則》（AdvancedCleanTruckRegulation,ACT），這是全球最強有力的監管途徑之一。該詳情銷售要求2024年:從2024起,所有認證2b-8級內燃機整車的制造商將被要求銷售零排放卡車。2035年:零排放卡車銷量需要占2b-3級卡車銷量的55%,占4-8級直排卡車銷量的75%,占牽引車銷量的40%。至2045年,所有在加州銷售的卡車新車將全部轉型為零排放汽報告要求公司和車隊報告:包括零售商、制造商、經紀人和其他人在內的大型雇主必須報告有關貨運表:ACT規則詳情4Qin,L.,&An,F.(2020).AnalysisandInsightsonCalifornia'sAdvancedCleanTrucksRegulation.InnovationCenterforEnergyandTransportation(iCET)./admin/upload/2020110944169937.pdf(source:/resources/fact-sheets/advanced-cIean-fIeets-reguIationsummary)圖:2b-8類組別的零排放車輛銷售預測同級別的零排放貨車,積分額度上限為正常零排放積分額度的75%5CaliforniaAirResourcesBoard.(n.d.).AdvancedCleanTrucks./our-work/programs/advanced-clean-trucks分不足。積分系統允許制造商在一定規則下通過購買或交易積分來靈活管理其合規需3.2先進清潔車隊規則AdvancedCleanFleets,ACF這是世界上首個明確宣布將終止內燃機卡車銷售類別描述開始時間完成時間制造商從2036年開始,車輛制造商只能在加州銷售零排放中型和重型車輛。牽引卡車從2023年底開始,新注冊牽引卡車必須是零排放。到2035年,所有進入高優先級和聯邦車隊從2024年開始,車隊必須僅購買ZEV,并從2025年開始在使用壽命結束州和地方機構加州及地方政府車隊從2024年開始購買的新車中至少50%必須為零排放,表:《先進清潔車隊》規則詳情梳理的其他利益相關者提供了確定性，從而刺激了對零排放車隊以及電網升級和擴建的投3.3其他激勵措施類別詳情幫助車隊購買ZECVs,并加速其市場初期引入代金券提供銷售點折扣,金額從$20,000至$310,000不等,具體取決于車輛資格適用于合格的電動、混合動力或天然氣卡車和公交巴士(不得與CarIMoyer計劃合并使用)表:HVIP項目詳情要貢獻。66CaliforniaHVIP.(n.d.).HVIPImpact.RetrievedAugust24,2024,from/impact/3.3.2卡爾莫耶空氣質量達標計劃CarlMoyerMemorial圖:美國目標及支持政策4.1美國國家交通脫碳藍圖U.S.NationalBlueprintforTransportationDecarbonization的長期目標。作為其在交通領域的具體規劃，美國能源部(DepartmentofEnergy,DOE)、美國交通部(DepartmentofTransportation,DOT)、美國環境保護局(EnvironmentalProtectionAgency,EPA)美國住房和城市發展部(這是一個具有里程碑意義的跨部門戰略和行動框架，旨在到2050年消除交通運輸部域創造高薪就業機會，并旨在加強美國的能源階段具體內容第一階段(2030前)支持部署的研究與投資:最大化利用歷史性的BIL/IRA投資的影響,并催化合作與第二階段(2030-2040)加速變革:擴大清潔解決方案的部署根據全球事件、消費者反應和技術進步調整劃第三階段(2040-2050)完成過渡:可持續且公平的未來確保沒有地區被遺漏,并盡所有努力實現凈零排放經濟表:美國國家交通脫碳藍圖具體內容圖:2050年實現凈零經濟的出行方式技術解決方案7實現零排放需要在所有運輸模式中采取綜合解決方案。《藍圖》為不同式設定了具體目標，并評估了多種技術解決方案的應用潛力。對于中重型U.S.DepartmentofEnergy.(2023).TheU.S.nationalblueprintfortransportationdecarbonization./sites/default/files/2023-01/the-us-national-blueprint-for-transportation-decarbonization.pdf4.2國家零排放貨運走廊戰略NationalZero-EmissionFreightCorridorStrategy速公路貨運網絡沿線投資建設充電和加氫基礎設施提供該戰略將分四個階段加速主要貨運走廊和樞紐沿線的基礎圖:《國家零排放貨運走廊戰略》四階段示意圖8基礎設施階段結果廊道長度公里）公里）積方公里）及使用場景域貨物運輸作，支持長途運輸途貨物運輸表:基礎設施階段和進展時間表U.S.DepartmentofEnergy.(2022).Zero-emissionvehiclecorridorstrategy./files/zef-corridor-strategy.pdf定期返回基地充電的操作模式，從而最大化電動車的效率到進一步支持。此階段的零排放貨運走廊將擴展至約49,000英里，占全國高速公路網4.3清潔卡車計劃CleanTruckPlan護性的一套法規。其中，第一個和第三個規則和中重型卡車減排認證程序以及延長使用服務和保修要求提出了新的類別第2階段第3階段嚴格性到2021年,排到2032年,重型車輛的溫室氣體排放量將比2021年水平減適用性適用于更廣泛的車輛,包括校車、送貨卡車、垃圾運輸車、公用事業卡車、運輸和穿梭巴士,以及牽引拖車上的日間駕駛室時間線分階段實施,旨在為車輛技術的開發和充電加油基礎設施的部技術路徑包括混合動力汽車、插電式混合動力電動汽車、氫燃料電池汽車等更廣泛的技術。每個制造商可排放控制技術,只要能滿足強制性標準。實施成本成本高昂,EPA預計該行業遵守新規則的年度成本為11億美元,雖然長期將帶來燃料成本和維護費用的節省。表:清潔卡車計劃第二階段與第三階段對比對大型作業重卡將延遲至2029車型年實施車型2027MY2028MY2029MY2030MY2031MY2032MY輕型作業重卡中型作業重卡重型作業重卡帶日間駕駛室牽引帶臥鋪駕駛室牽引備注:輕型作業重卡:車輛質量在8,500-19,500磅之間的2b-5級作業重卡。中型作業重卡;車輛質量在19,500-33,000磅之間的6-7級作業重卡。大型作業重卡;車輛質量在33,000磅以上的8級作業重卡。帶日間駕駛室牽引車:所有駕駛艙結構的6-7級重型牽引車和日間駕駛室8級牽引車。帶臥鋪駕駛室牽引車:帶休息艙的8級牽引車。表:清潔卡車計劃第三階段較第二階段減排幅度加嚴對比其對于減排的力度上來看，無疑給車隊采用零排放技術提供了巨大動力。該標準利用年，8%的車輛將為零排放車型，92%仍為內燃機車型。帶臥鋪駕駛室牽引管子類別分組MY2027MY2028MY2029MY2030MY2031MY2032輕型重型職業車ZEV中型重型職業車ZEV重型重型職業車ZEV短途卡車(日間駕駛室)ZEV長途卡車(臥鋪駕駛室)ZEV數據來源:美國環保署表:各車型零排放轉型進度預測4.4與貨運行業相關的氫能規劃在零排放貨運領域，美國政府頒布的政策大多采取技術中立路線。布局完善，為氫燃料電池貨車的發展提供了提出了“氫經濟”。美國是全球氫能應用較為成熟、且擁有世界上最多氫燃料國已經形成了“制氫—運氫—儲氫—用氫”的清潔氫效益最大化。第二個關鍵戰略旨在推動創新和擴大規模、刺激私營部發展清潔氫供應鏈來降低清潔氫成本。第三個關鍵戰略關注具有大規模清潔終端使用的區域網絡，實現基礎設施投資效益最大化，推動規?；瘧脧亩鴼涫袌鰞r值提升。值得關注的是，《美國國家清潔氫戰），燃料電池叉車。99Wang,L.(2023,June26).U.S.hydrogeneconomyvisionoverlyoptimistic.ChinaEnergyNews,p.11.時間政策/文件名具體內容2020/11研究氫能技術,并標,推廣氫能被應?制氫:研發運行壽命8萬小時,成本300美元/千瓦,轉換效率65%的電解槽。?運氫:終期運氫成本降低至$2/kgH2。?儲氫:將2.2kwh/kg、1.7kwh/L的車載儲氫系統成本降低至$8/kwh,?用氫:交通部門用氫成本降低至$2/kgH2,工業和電力部門用氫成本降低至$1/kgH2,長途重型卡車用燃料電池(PEMFC)成本降低至$80/kwh,運行壽命2.5萬小時、$900/kwh,運行壽命4萬小時。2021/6降低至每$1/kg,中?到2030年,通?2021年7月,美國能源部宣布投放5250萬美元資助31個項目,以推進下一代清潔利用技術(包括燃料電池)方面的技術革2021/11行投資,建立至少心供應鏈的建設,支持清潔氫氣生產和儲中心(H2Hub)以促進清潔氫的生產、儲運2022/8法問題,加速綠色氫?綠氫的稅收抵免達到$3/kg,以進一步推2022/9《國家清潔氫提出了氫在生產,交付和儲存,終端?到2030年,美國清潔氫能生產目標是每年1000萬噸,到2040年增加到每年2000萬噸,到2050年增加到每年5000萬噸。?預計當所有的氫都實現清潔生產時,可?提出放大氫能網絡規模的模式和規模,2023/6《美國國家清存和使用的快照,氫的戰略框架,研?制氫:目標逐步降低制氫成本,從2026克。同時提高產能,2030年達到年產1000萬噸綠氫,并持續優化電解槽技術。?基礎設施及供應鏈:重點提升加氫效實現氫氣規?；杀?美元/千克,包?終端應用及支撐技術:主要聚焦于降低燃料電池成本,特別是重卡用燃料電池從/pdf/H3-AP202303201584表:近年美國氫能重點政策復盤美國零排放貨運——市場及技術路線概況料電池堆中通過氫氣與空氣中的氧氣的化學反應產取得了顯著進展。截至2023年12月底，美國零排放卡車的累計部署數量已增長至10Al-Alawi,B.M.,&Richard,J.(2024,May).ZeroinginonZero-EmissionTrucks:MarketUpdate.CALSTART./wp-content/uploads/2024/05/ZIO-ZET-May-2024-Market-Update_Final.pdf11CALSTART(2024):DrivetoZero’sZero-EmissionTechnologyInventoryDataExplorer.Version1.5.Availableonlineat:/zeti-data-explorer/市場格局方面，美國零排放貨車生產主體已從早家整車制造商（OEM）至少擁有一種零排放貨車產品。傳統主流卡車制造商如時的能源成本時，柴油車補能成本仍然最低12：12計算基于美國近期（2022-2023）年平均能源價格或特定地區（加利福尼亞州）的數據，旨在提供一個大致的成本對比。需要注意的是，實際運營成本可能會因市場波動、技術進步和具體使用情況而有所不同。數據來源：Electrictruckenergyefficiency:TeslaSemiofficialdata），Electricityprice:U.S.EnergyInformationAdministration(EIA),2023dataHydrogenfuelcellefficiency:Hassan,Q.,etal.(2023).HydrogenFuelCellVehicles:OpportunitiesandChallenges.Sustainability,15(3),2434.Hydrogenprice:ArgonneNationalLaboratory,2019CaliforniaaveragedataDieseltruckefficiency:CSXCorporation,2023reportDieselprice:U.S.EnergyInformationAdministration(EIA),2023averagedata型在設計上展現了對未來多元化能源技術的前瞻性考慮。通過將車架后部寬度從在現實世界條件下展示中型和重型氫燃料電池卡車特性superTruckII傳統重卡空氣動力子彈頭造型,風阻系數降低48%,估計<0.35常規箱型設計,風阻系數較高燃油效率37噸總重,100km/h時油耗18.1L/100km中國中型卡:18噸總重,高速油耗發動機技術MX-11發動機,440馬力,48V微混系統,熱效11升400+馬力或13升500+馬力,無輪胎技術新概念低滾阻輪胎,CRR為4.2,全車輕162kg常規輪胎,CRR約5.0整車重量半掛列車總重11.9噸,比主流輕3.2噸駕駛室設計中置駕駛室,330度視野,多功能臥鋪休息艙傳統前置駕駛室,視野有限,休息空間底盤設計可調節剛度懸架,適應多種路況固定剛度懸架,適應性較差多燃料兼容性車架后部寬度1000mm,兼容多種動力系統source:商車邦/articIe/detaiI/id/15316表:superTruckII與傳統重卡技術對比。3.1車輛性能及水平這就需要改進電池技術，以逐漸增加能量密度來降低其對載量的池容量普遍高于中國市場。1413CALSTART(2024):DrivetoZero’sZero-EmissionTechnologyInventoryDataExplorer.Version1.5.Availableonlineat:/zeti-data-explorer/14Qiu,Y.,Song,S.,&McLane,R.(2022).Zero-emissiontruckperformanceintheUSandEuropeanditsimplicationsforChina.CALSTART./site/wp-content/uploads/2022/05/EFC-Task-2_CH.pdf下表全面展示了當前美國市場上可用的電動重卡單次充電續航里程排行前五的電動重里程、充電速度、電池容量和充電功率方面。Semi使用的是標準度量量未公布VolvoVNR3,629-未公布15Cooban,A.(2023,July19).MusksaidTeslawillbuild50,000Cybertrucksayear.Analystssayit'slikelytobefarfewer.YahooFinance./news/musk-said-tesla-build-50-203017245.html3.2電池技術這會對電池系統造成高電流負載。這些苛刻的運行條件對電池設計提出了嚴峻挑戰16。里）。實際行駛距離會受到路況和載重等因池包內部采用串并聯混合連接方式。96個單元串聯可達到近400伏的保整個系統的安全性和效率。1716Maluf,N.(2023,May24).Rethinkingelectrictruckdesign.EEPower./industry-articles/rethinking-electric-truck-design/17Maluf,N.(2023,May24).Rethinkingelectrictruckdesign.EEPower./industry-articles/rethinking-electric-truck-design/?鎳基化學品（NMC、NCA這些化學物質以其高儲能能力而聞名。NMC和NCA電池特別適合長途卡車，因為它們具有?硅陽極：有望通過使用硅來提高傳統鋰離子電池的容量，硅可以比石墨容納更多?鈉離子電池：作為鋰離子系統的經濟型替代品，其豐富的材料特別有利于固定存特征LFPNCMNCA正極材料物能量密度(wh/kg)安全性成本表:常用鋰電池化學品的特性1818Clemens,K.(2023,April26).TeslaKicksOffFutureofLFPBatteriesinEVs.EEPower./tech-insights/tesla-kicks-off-future-of-lfp-batteries-in-evs/#3.3整體技術成熟度評估Run-on-LessElectric動車與同類別的柴油車進行了比較，旨在評估純電動車是否能滿足日常實際運營的需仍有一定難度（NACFE,2022a）19。車輛類型每日距離或運行時行駛速度行駛周期和用例場內牽引車單班到多班,固定路線重型區域牽引車單班,返回基地,區域運輸,固定路線中型箱式卡車返回基地,本地接貨和配送,可變路線中型步入式廂式貨車返回基地,城市送貨或最后一英里配送,固定路線廂式貨車返回基地,城市送貨或最后一英里配送,固定路線source:https://gIobaI/表：Run-on-LessElectric項目4.1車輛性能及水平19NorthAmericanCouncilforFreightEfficiency.(2024).ElectricTruckDepotsAreEvolving:How10FleetsGrewTheirBEVPopulations./research/run-on-less/run-on-less-electric-depot/20Qiu,Y.,Song,S.,&McLane,R.(2022).Zero-emissiontrucksintheUnitedStatesandEurope:PerformanceandimplicationsforChina.CALSTART./site/wp-content/uploads/2022/05/EFC-Task-2_CH.pdf最終實現了與傳統車輛相似的續航里程和加氫時間，同時達到車輛運營環節零排放目），示出卓越的續航能力。21根據匯總的駕駛循環數據，8類車輛的氫燃料效率范圍柴油機氫燃料電池尾氣排放是否否車輛總成本119,000-134,000美元164,641-585,000美元135,503-249,90021Fakhreddine,O.,Gharbia,Y.,Derakhshandeh,J.F.,&Amer,A.M.(2023).ChallengesandSolutionsofHydrogenFuelCellsinTransportationSystems:AReviewandProspects.WorldElectricVehicleJournal,14(6),156./10.3390/wevj14060156H2MOBILITYDeutschlandGmbH&Co.KG.(2021).OverviewHydrogenRefuellingForHeavyDutyVehicles.https://h2.live/wp-content/uploads/2022/03/H2M_Overview_HDV_Refuelling_2022.pdf油井到油箱的效率~~55.3%~油箱到車輪的效率~~~~燃油消耗8.85-14.81km/kg續航里程1569-3138公里100-805公里1062-1777公里加油時間6-12分鐘2.85-20小時比能量0.432-0.792兆焦/備注:1.車輛總成本取自針對加利福尼亞州進行的具體案例研究。轉載自加州大學戴維斯分校:國家可持續交通中心。2.出于比較目的,燃料的油井到油箱的效率具有相同的途徑(天然氣作為來源)。表:三種重型車輛動力系統之間的比較23下表為美國當前市場上已經試點或開始量產的氫燃料電池重卡車型中補能時長度23HassanQ,AzzawiIDJ,SameenAZ,SalmanHM.HydrogenFuelCellVehicles:OpportunitiesandChallenges.Sustainability.2023;15(15):11501./10.3390/su151511501市場上已經有多款氫燃料電池重型卡車實現量產和商業化應用。例如，Nikola的4.2燃料電池技術現狀儲能等領域具有發展空間，汽車行業是質子交換膜的重點應用美元（高溫電解槽）。本燃料電池。遠期重點是發展用于多元應用的下一代燃料電池的先進材料和組件，研發的下一代燃料電池技術包括：①無鉑質子交換膜燃料電池;②陰離子交換膜燃料電池;③雙極膜燃料電池;④直接液體燃料電池;⑤中溫燃料電池(運行溫度150℃至500℃);⑥可逆燃料電池;⑦燃料電池多聯美元。24性和高效性。25U.S.DepartmentofEnergy.(2022).2022CostProjectionsofPEMFuelCellSystemsforHeavy-DutyVehicles./docs/hydrogenprogramlibraries/pdfs/23002-hd-fuel-cell-system-cost-2022.pdf?Status=Master25U.S.DepartmentofEnergy.(2023).FuelCellTechnologies–2023:FY2023MeritReviewandPeerEvaluationReport./docs/hydrogenprogramlibraries/pdfs/review23/2023-amr-07-fuel-cell-technologies.pdf為了使重型燃料電池卡車實現商業化，燃料電池系統的耐久性必須接近固定系統的水26U.S.DepartmentofEnergy.(2021,January7).Durability-AdjustedFuelCellSystemCost(Record#21001).DOEHydrogenProgramRecord./docs/hydrogenprogramlibraries/pdfs/21001-durability-adjusted-fcs-cost.pdf息仍然有限。27美國零排放貨運--基礎設施基礎設施建設是實現交通領域零排放的關鍵挑戰。根據美國能源部替代燃料數據中心（AFDC）的最新統計，截至2024年7月），美國仍處于起步階段。2827U.S.DepartmentofEnergy.HydrogenStorage/eere/fuelcells/hydrogen-storage28U.S.DepartmentofEnergy,AlternativeFuelsDataCenter，/fuels/electricity-locations#/analyze?country=US&tab=station&fuel=ELEC&maximum_vehicle_class=MD&access=public&access=private，訪問日期：2024年7月增長，以及政府相關政策要求，美國亟需加快直流快充站的圖:適用于中重型貨車的充電站類型比例圖圖:中型貨車充電站分布圖圖:重型貨車充電站分布圖整體來看，目前美國充電站的空間分布參差不齊:大多數公共充電站均位于東北部(新英者被稱為"快速充電"。機會充電設備可以安可以在其?？康匕惭b夜間充電設備。此外，公共區域也可設置專用的夜間充涵蓋了從聯邦到地方的各個層面。2929AtlasEVHub.(n.d.).NEW:Estimated$30BillionforMedium-andHeavy-DutyChargingInfrastructure.AtlasPublicPolicy.From/weekly-digest/new-estimated-30-billion-for-medium-and-heavy-duty-charging-infrastructure/技術。這些舉措共同推動了美國中重型貨車電氣化和清潔能源轉型source:https://www.atI/weekIy-digest/new-estimated-30-biIIion-for-medium-and-heavy-duty-charging-inf圖:對中重型貨車的充電投資的估計金額1.2電動車充電連接器/充電槍接器。特斯拉車輛可直接使用NACS連重型電動貨車的普及和零排放貨運走廊的規劃，直流快充設施數量預電器（Supercharger）。值得注意的是，雖然特斯拉車輛本身不具備CCS或LeveI1LeveI2DC快速充電最大充電功率且在充電標準、適用場景和充電效率方面也各有特點。3030Bui,A.,Pierce,L.,Ragon,P.L.,Sen,A.,Slowik,P.,&Waites,T.(2024).ChargingupAmerica:ThegrowthofUnitedStateselectricvehiclecharginginfrastructurejobs.InternationalCouncilonCleanTransportation./wp-content/uploads/2024/01/ID-28-%E2%80%93-U.S.-infra-jobs-report-letter-70112-ALT-v6.pdf充電類型額定功率輸出充電標準布局位置每小時充電里程估計估計充電時長(小時/天)夜間充電(CCS)8快速充電(CCS)超快速充(MCS)Source:/wp-content/uploads/2024/01/ID表:各類型充電對比表WattEVUS'US'firstmegawattchargestationwith1.2MWandspeedsandsolar,https://electrek.co/2024/05/06/wattev-opens-us-first-megawatt-charge-station-with-1-2mw-speeds-and-solar/配這一標準的卡車投入實際使用。這種快速充電技術與卡車司機正常的休息時間相匹配，為長途運輸的電氣化鋪平道路。321.3電動貨車基礎設施挑戰32Lund,J.(2024).NewYear,NewPriorities:CALSTART'sTop5ActionItemsforAcceleratingU.S.Zero-EmissionTruckAdoptionin2024.CALSTART./new-year-new-priorities-calstarts-top-5-action-items-for-accelerating-u-s-zero-emission-truck-adoption-in-2024/滿足需求。34設備公司、電力公司、汽車制造商、能源公司、零售商等。如何將“散亂的拼圖”連接起33Pierce,L.,&Slowik,P.(2024).AssessmentofU.S.electricvehiclechargingneedsandannounceddeploymentsthrough2032.InternationalCouncilonCleanTransportation./wp-content/uploads/2024/03/ID-89-%E2%80%93-Chargers-2032_final-v2.pdf34U.S.DepartmentofEnergy,AlternativeFuelsDataCenter，/fuels/electricity-locations#/analyze?country=US&tab=station&fuel=ELEC&maximum_vehicle_class=MD&access=public&access=private，訪問日期：2024年7月安裝成本30%的稅收抵免，以鼓勵充電基礎設施的建設。然而，即使有這樣的激勵措Fr?de,P.,Lee,M.,&Sahdev,S.(2023,October5).CanpublicEVfast-chargingstationsbeprofitableintheUnitedStates?McKinsey&Company./industries/automotive-and-assembly/our-insights/can-public-ev-fast-charging-stations-be-profitable-in-the-united-states36Marklines.(2023,December).USElectricVehicleChargingInfrastructure(2)Issuesandchargingcosts./en/report/rep2577_202312根據美國運輸研究所(ATRI)的估算,美國卡車車隊每年消耗5,535億千瓦時電力，占均行駛里程可能更高。3737AmericanTransportationResearchInstitute.(2022,December6).NewATRIResearchEvaluatesChargingInfrastructureChallengesfortheU.S.ElectricVehicleFleet./2022/12/06/new-atri-research-evaluates-charging-infrastructure-challenges-for-the-u-s-electric-vehicle-fleet/方面因素，包括充電時段(電力需求是否處于高峰期)、充電樁類型、Stinson,J.(2021,February26).ThedebateoverEVchargingatinterstatereststops.TruckingDive./news/ev-charging-interstate-rest-stops-debate2.1概況全部為私人運營。39圖:美國已有加氫站分布圖圖:美國重型氫燃料電池貨車加氫站分布圖加州作為美國氫能基礎設施建設的先行者，仍面臨嚴峻的基礎設施不足挑戰。根據2022年10月創下重卡快速加氫新紀錄：6.6分鐘內完成82.323公斤/分鐘41。這些進展為未來大規模部署氫能39U.S.DepartmentofEnergy,AlternativeFuelsDataCenter，/fuels/electricity-locations#/analyze?country=US&tab=station&fuel=ELEC&maximum_vehicle_class=MD&access=public&access=private，訪問日期：2024年7月FuelCellCaliforniaFuelCellPartnership.(n.d.).Map.Map.RetrievedAugust2024,from/stationmap41NationalRenewableEnergyLaboratory.(2022,June8).Fastfill:NREL'shydrogeninfrastructuretestingteamachievesfuelingmilestone.RetrievedAugust16,2024,from/news/program/2022/fast-fill-nrels-hydrogen-infrastructure-testing-team-achieves-fueling-milestone.html公里以確保氫能車輛可以在全國范圍內便利地行圖:氫替代燃料走廊42EnvironmentalSystemsResearchInstitute(ESRI).(n.d.).AlternativeFuelStations.RetrievedAugust16,2024,from/home/webmap/viewer.html?webmap=76afef469aa64311b307840c4d3ce412&extent=-168.9157,18.987,-65.2926,57.5203成本約為300美元。44所以，要將氫能貨車43Bracci,J.(2024).LevelizedCostofDispensedHydrogenforHeavy-DutyVehicles.NationalRenewableEnergyLaboratory./docs/fy24osti/88818.pdfCSXCorporation.(2024).Fuelefficiency.RetrievedAugust2024,from/index.cfm/about-us/the-csx-advantage/fuel-efficiency/），加氫站的布局策略包括建設加氫站集群和在戰略位置設置單獨的加氫?開發模板性質的加氫站(HDre氫）等，為未來的重卡加氫站提供全面的技術和經濟參?快速加氫技術開發：這個項目致力于提高重卡加氫的速度，以滿足商業運營對效這兩個項目均由美國國家可再生能源實驗室（NREL2.2美國”制氫、運氫、儲氫“技術發展概覽45U.S.DepartmentofEnergy.(2020,July).DepartmentofEnergyhydrogenprogramplan./sites/prod/files/2020/07/f76/USDOE_FE_Hydrogen_Strategy_July2020.pdf46U.S.DepartmentofEnergy.(2022,May16).PEMElectrolyzerCapacityInstallationsintheUnitedStates(RecordNo.22001).HydrogenandFuelCellTechnologiesOffice./docs/hydrogenprogramlibraries/pdfs/22001-electrolyzers-installed-in-united-states.pdf圖:美國與全球氫氣生產方式對比圖備用電源。4747Fan,L.,Tu,Z.,&Chan,S.H.(2021).Recentdevelopmentofhydrogenandfuelcelltechnologies:Areview.EnergyReports,7,8421-8446./10.1016/j.egyr.2021.08.003美國氫氣的運輸方式主要包括管道、低溫液體罐車和氣體管道運輸是目前向大部分市場運輸氫氣的最具后以液態形式儲存在大型絕緣罐中進行運輸。雖然液化過程需要消耗大量能源（超過30%的氫氣能量），但在長距離運輸中，液氫可能比管道拖車度為30%）。圖:儲氫技術路線一覽4848U.S.DepartmentofEnergy.(n.d.).Hydrogenstorage.OfficeofEnergyEfficiency&RenewableEnergy.RetrievedAugust16,2024,from/eere/fuelcells/hydrogen-storagesource:/eere/fueIceIIs/hydrogen-storage-engineering圖:美國氫燃料電池系統現狀與2020年目標各參數對比圖為應對高密度氫存儲技術面臨的挑戰，美國氫能和燃料電池技術辦同時推進短期和長期兩條戰略路線。短期策略主要集中在壓縮氣體儲存技纖維增強復合材料制造的先進壓力容器。長期策略則關注?冷壓縮或低溫壓縮儲氫：通過提高氫氣密度并使用絕緣壓力容器，以滿足美國?基于材料的儲氫技術：包括吸附劑、化學儲氫材料和金屬氫化物，這些技術有在中重型卡車領域，氫氣供應主要有三種方式：通過管道或高壓罐輸送壓縮低溫液體形式輸送，以及現場生產。業界正在積極開發能夠滿足配送要求（包括加氫）的工藝和硬件組件。近期和中期的研發重點主要集中在降低這些技術的成確保氫氣操作中使用材料的安全性，以及最大限度地減少運輸和配送過程中的氫通領域的應用帶來突破性進展。492.3基礎設施面臨主要挑戰加氫站數量的稀缺性是制約氫燃料電池貨車推廣的最大障礙。與遍布各地的傳統站形成鮮明對比，加氫基礎設施的匱乏嚴重限制了氫能車輛的實用中，適用于中重型貨車的加氫站更是鳳毛麟角。即49Drawer,C.,Lange,J.,&Kaltschmitt,M.(2023).Metalhydridesforhydrogenstorage–Identificationandevaluationofstationaryandtransportationapplications.JournalofEnergyStorage,67,109988./10.1016/j.est.2023.109988能廊道作為連接主要城市和物流中心的低碳運輸通道，其實現嚴重依賴于沿均勻分布的加氫設施。然而，現有的加氫站網絡無論在數量上還是分布上都注都需要特殊的設備和材料，如高壓儲氫罐、氫氣壓縮機、低溫液化設備等，這是變壓器和開關設備等關鍵部件的供應可能存在瓶頸。這種延遲會直接影響氫站的建設進度，從而影響整個氫能網絡的擴展將氫氣運送到加注站點是另一個挑戰。為了保證經濟可行性，氫氣生產地點與加這需要特殊的低溫儲存設備和更大的空間。如果采用管道運輸，則需要確保性。建立高效、安全的氫氣供應鏈是發展氫能基礎設施的關鍵挑美國目前缺乏適用于氫氣及其相關基礎設施的全面監管框架。多個聯邦機時間。50這種漫長的審批過程會顯著延長項目的整體建設周期，可能決這些監管不確定性對于建立全國性的加氫基礎設提高公眾對氫能技術的認知和接受度是一個長期的挑戰。這包括對小型車50JointOfficeofEnergyandTransportation(JointOffice),"Webinar:DiscovertheNationalZero-EmissionFreightCorridorStrategy",YouTube,/watch?v=L_oHWNDgArc&t=528s這些法律和商業方面的考慮對加氫站的開發、運營和長期可持續性有重首先，站點的所有權結構直接影響加氫站的開發和許可過程。加氫當的租期和續約條款。若需要鋪設管道或進行其他基其次，加氫站的使用權也是一個需要仔細考慮的問題。運營商需要決定加公眾開放，還是僅限特定類型或車隊的氫燃料電池車輛使用。這個決定會影設計、容量規劃和商業模式。無論選擇哪種使用模式，加氫站所有者都需要設備與目標用戶的氫燃料電池車輛兼容。這可能涉及與車輛制造商的協調，根據使用權的不同，加氫站可能需要制定不同的定價策略，如公共使用的參考資料/sites//files/2007/DOT%20Report%20to%20Congress%20Decarbonizing%20US%20Transp/data_story/3-billion-in-federal-funding-/admin/upload/2020114.CaliforniaAirResourc