以碳排放法规视角看重型商用车面临的低碳化挑战
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更新时间: 2023/02/11

中国已经向世界庄重承诺:要在2030年前达到碳峰值,2060年前实现碳中和。我国石油消耗量大、对外依存度高,原油对外依存度已经超过70%,能源消耗结构不尽合理,接近48%的石油被道路交通所消耗,因此交通领域实现碳中和压力较大。车辆尤其是重型车辆的创新发展,是我国实现能源安全和碳中和目标的重要支撑。


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应对气候变化和减少碳排放是驱动全球汽车、交通、能源转型的动力,交通行业的碳排放在我国全门类的碳排放中约占10%,道路运输占交通部门总碳排放约74.5%,商用车碳排放占所有车辆碳排放比例为64.6%,而重型货车碳排放占商用车碳排放的83.5%,显然是车辆碳减排的关键。


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根据《国家综合立体交通网规划纲要》判断,未来一段时间货运需求仍将增长,预计2022年至2035年全社会货运量年均增速为2%左右,邮政快递业务量年均增速为6.3%左右。大宗货物运量在2030年左右可能达峰并维持高位运行,货运周转量增速放缓,商用车尤其是载货重型车也会随之增长,在新能源车型渗透率仍然较低的情况下,碳排放量也将保持增长态势。


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中国的碳排放法规是通过制定油耗标准实现的。2011年中国发布第一阶段油耗标准 QC/T924-2011,并于2012年起实施,2014年中国发布二阶段油耗标准 GB 30510-2014,并于2014年起实施,这是我国第一部重型车油耗国家标准,将重型商用车分为货车、半挂牵引车、客车、自卸车、城市客车五类,每类根据不同的吨位制定对应的油耗限值标准,衡量指标为指定工况平均每百公里的所消耗的燃油,单位为 L/100km。每类别车型加严了10.5%-14.5%。2018年中国发布三阶段油耗标准 GB 30510-2018 ,并于2019 年起实施,每类别加严10.7%-17.9%,基本等效世界先进标准。


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欧盟重型商用车法规并没有提出CO2排放的绝对量目标,而是相对的下降比例要求。法规以2019年7月1日至2020年6月30日重型商用车的CO2排放量为基准参考,提出从2025年开始欧盟日历年内新注册的重型商用车平均CO2排放量比基准水平减少15%,从2030年起降低30%。欧盟重型车碳排放监管体系的三大措施,一为车辆能耗计算工具VECTO(Vehicle Energy Consumption CalculationTool)能够分别计算每辆不同配置卡车的数据。VECTO是包括欧盟委员会在内的卡车厂家、科学家和领域专家共同合作开发的一款软件,这款软件包括统一的测试和测量程序,能够客观地对比不同品牌车辆的燃料消耗和二氧化碳排放量;二为碳排放数据的监测、上报及发布。针对新注册上牌重型车辆,加权计算二氧化碳排放量、企业车队销量及子组占比和低排放车辆排放因子;三为设置了二氧化碳限值标准和减排目标。针对新注册上牌重型车辆,根据不同车辆类别、不同轴重进行分门别类的设定目标,并区别实施时间。


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2011年9月,美国发布了2014至2018年第一阶段中重型车、发动机燃料经济性及温室气体排放法规。根据所制定的法规估算,其2014至 2018年生产的车在整个使用周期内 将减少2.5亿吨二氧化碳排放及5亿桶石油消耗。2016年8月16日,美国环境保护署(EPA)和美国交通部国家公路交通安全管理局(NHTSA)联合发布了第二阶段重卡、发动机燃料消耗及温室气体排放法规,以减少重型车辆燃油消耗。分别针对三大类不同的车辆制定了不同的子类划分及排放标准,包括联合牵引车(总车重>26,000 lbs), 商用轻型货车和厢式货车(总车重在8,500–14,000 lbs之间),和专用车辆(总车重>8,500 lbs)。不同车型在其重型车二阶段标准下的减排目标为10%-27%。


美国法规适用于最大设计总质量8500磅以上的重型车辆及配套的重型发动机。按照美国的车型质量分级,涵盖了从class2b到class 8的全部车型,分为列车牵引车(暂不考虑挂车)、 重型皮卡及面包车、作业车辆三大类车型,分别采用不同的试验方法和工况循环。法规同时限定了CO2排放限值和燃油经济性限值,CO2衡量指标为每吨英里排放的CO2值,燃油经济性衡量指标为每加仑燃油行驶的里程数。美国关于重型车碳排放监管的认证方式作了明确,针对发动机需要开展类似于污染物认证的台架测试,测试循环包含专业车辆的FTP(瞬态)和牵引车的加权SET,针对牵引车、挂车和专业车辆需要GEM模拟的方式进行。


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印度、日本也都仅仅有油耗相关标准。印度在2017年公布了两个阶段的重型商用车能效标准。第一阶段在2018年生效,第二阶段在2021年生效。法规旨在降低车重大于3.5吨的柴油车辆的油耗和温室气体排放。2006 年,日本国土交通省制定并发布了重型车燃料消耗量试验方法和限值标准,于2015年实施。根据所制定的标准估算,与 2002 年相比货车、半挂牵引车及客车燃料消耗量将分别下降12.2%、9.7% 、12.1%,(其中普通与城市客车分别下降 12.8% 、11.1%)。在2019年宣布了第二阶段,并计划在2025年全面执行。二阶段标准预期可使重型货车在2015-2025年间的能效提升13.4%,重型客车平均提升14.3%。


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中国、欧盟、美国、印度、日本重型商用车油耗或CO2排放法规标准分析的视角,分析了各国重型车油耗和CO2排放法规,虽然各国的监管、认证、测试模式各有不同,但各国对碳排放的要求越来越严苛的趋势是相同的,全球重型商用车制造商在碳排放方面均面临较大的压力和挑战。“双碳”背景下,重型商用车面临日益严苛的油耗和排放法规,将来还面临着碳排放和商用车双积分政策的挑战,传统重型商用车的节能降碳减污技术必将进一步发展进步,重型商用车的动力、能源多元化也是大势所趋。