商用卡车是电动汽车普及的关键部分是什么阻碍了它们的发展?——《华尔街日报》
Bart Ziegler
电动卡车相比柴油卡车具有一些优势,但也存在某些不足。图片说明:Siung Tjia/WSJ插画;沃尔沃(2张)通过转向电动汽车来减少碳排放的努力,进展并不如表面看起来那么顺利。
从积极的一面看,电动汽车的普及速度比一些专家预测的更快,去年美国销量激增65%至80万辆。但大型商用卡车电动化的进程却停滞不前,目前美国道路上仅有数千辆电动卡车行驶。
专家表示,要应对气候变化,用绿色替代品替换数百万辆柴油发动机牵引拖车和其他大型卡车至关重要。根据美国环境保护署数据,中重型卡车仅占美国车辆的5%左右,却排放了交通运输领域约23%的温室气体。
如今,在数十亿美元联邦及州政府新补贴和更严格法规的推动下,一些专家乐观认为绿色能源卡车的转型将加速。
但转型之路充满障碍。多种技术(电池、燃料电池或在改良内燃机中燃烧氢气)正在竞争取代柴油发动机。这种技术路线分化是汽车行业未曾面临的,可能导致卡车买家对选择任何一条路径都犹豫不决。此外,这还需要巨额资金来建设两套"加油站"网络:一套为电池卡车提供高功率充电桩,另一套为其他车辆补充氢燃料。
另一个重大障碍是:电池卡车的价格可能是同类柴油车型的三倍以上——远高于消费者为许多电动汽车支付的15%至25%溢价(不考虑可降低这部分额外成本的税收优惠)。此外,电池卡车还存在重量大、充电时间长和续航里程有限等缺点。
这一切意味着卡车电动化的转型可能比乘用车耗时更久。“这一转型至少需要15到20年,“麦肯锡公司高级合伙人贝恩德·海德表示,他为客户提供碳中和交通领域的咨询服务。
以下是可能加速或延缓这一转型的因素:
政策激励与约束
今年4月,美国环保署提出日益严格的车辆排放法规,要求到2032年,35%的新短途卡车和25%的新长途半挂车必须实现电动化。与此同时,加利福尼亚州要求部分货运公司从明年1月起开始采购电动车辆。
转型也存在正向激励措施。根据2022年《通胀削减法案》,电动和氢燃料电池重型商用车的购买者每辆车可获得最高4万美元的税收减免。该法案还为充电桩和加氢站建设提供税收优惠,并拨款推动美国本土生产电动卡车最昂贵的部件——车用电池,这有望降低其成本。
客户需求
来自部分货运公司客户的压力也在推动电动卡车的普及。
凯蒂·格莱利是家族企业格莱利航空货运公司的总裁,该公司负责洛杉矶国际机场的货物运输业务。她表示,由于某位客户的终端用户明确要求使用零排放卡车,该客户希望其货运业务采用电动卡车。为此她以47万美元购入一辆沃尔沃电动卡车——而柴油车型仅需约13.5万美元。
即便获得政府补贴,这个价格对她的小型公司而言仍过于高昂,因此她计划与客户分摊成本。不过谈及卡车电动化趋势时她说:“这是大势所趋,我可不想被时代抛下。”
食品分销商西斯科已从戴姆勒旗下Freightliner部门采购约20辆电动卡车,并签署了总计800辆的意向订单。目前这些车辆用于南加州地区的餐厅配送业务。公司将每日行驶里程限制在130英里(约209公里)内以确保电量充足。车辆每日返回仓库后需充电约三小时。
除高昂成本外,西斯科对车辆性能表示满意。负责该项目的首席供应链官玛丽·罗宾逊称:“最大惊喜是电池续航超出预期”,这使得公司正在测试超过130英里的运输路线。
另一项优势在于:在卡车司机短缺且频繁跳槽的当下,罗宾逊表示司机们"非常喜爱这款车”。电动卡车噪音更小,加速比柴油车更平顺迅捷。
Sysco公司计划到2030年将其车队的三分之一转换为非柴油车辆。但由于电动卡车和充电设备的高昂成本,只有在政府补贴支持下才具备经济可行性。随着Sysco计划在美国其他地区扩大电动卡车使用范围,“我们预计所有这些地方都需要某种形式的政府援助,“罗宾逊表示。
改用电动车还可能需要改变司机习惯。航运巨头A.P.穆勒-马士基集团旗下的物流公司Performance Team已告知其沃尔沃电动卡车司机寻找"机会充电”——当他们在公司仓库休息时连接充电装置,该公司北美地区采购、车队和服务负责人迈克尔·加拉格尔说。一起事件强化了这一做法——某辆卡车曾因电池耗尽被困路边,最终不得不被拖走。
电力供应难题
除了电动卡车本身的昂贵价格,车队运营商在仓库建设充电站还面临高额费用和其他挑战。主要障碍包括:政府审批延迟、采购电气设备长达两年的交付周期,以及难以从当地电力公司获得所需的大量电力供应。
“我合作过的多个客户场地中,基础设施建设所需时间比我们交付卡车的时间还要长,“沃尔沃集团北美系统解决方案与合作伙伴副总裁基思·布兰迪斯表示。
货运公司Schneider National约三年前开始在其南加州站点建设充电站,以服务其订购的92辆Freighliner电动卡车。“我们原以为去年底就能完成,“Schneider执行副总裁兼首席行政官罗伯·赖希说。但直到今年六月才举行剪彩仪式。他给其他货运公司的建议是:“实际耗时总会超出你的想象。”
卡车制造商正试图缓解这一问题。他们正在帮助客户确定诸如需要多少充电桩、安装位置以及电力消耗量等细节。
达姆勒卡车北美公司电动出行部门负责人Rakesh Aneja表示:“在柴油车领域,燃料输送到卡车停车场已是成熟体系,但我们必须进入基础设施领域。这对我来说是电动化转型中最大的意外之一。”
以旧换新怎么办?
商用卡车采购的核心在于总拥有成本——包括购买成本、运营维护费用,以及置换新车时的残值。麦肯锡的Heid指出:“这是唯一重要的指标。”
柴油车的残值计算已有成熟体系,但电动卡车却成谜——目前尚未形成二手市场作为估值基础。更令人担忧的是:电池的长期耐用性和价值仍是未知数。如同手机和笔记本电脑,卡车电池随着使用年限增长会出现蓄电能力衰退。
这些不确定性使得购车方和融资企业难以核算采购的经济效益。
长途运输挑战
设计能连续行驶500英里以上(柴油长途卡车的常规里程)的电动卡车面临多重障碍。电池组本身重量已很可观,在政府限重规定下,增加电池会减少载货量,进而影响运输经济性。而更大容量电池组将延长本就耗时的充电过程。
许多专家认为燃料电池卡车是解决方案。这类卡车搭载压缩氢气,通过装置将气体转化为电能驱动马达。
专家表示,一辆燃料电池卡车在需要加注前可行驶500英里(约800公里)以上,且加注时间仅为电动卡车充电时间的零头。但该技术仍处于早期阶段。
多数主流卡车制造商正在探索燃料电池车型。帕卡公司已与丰田汽车合作,为其肯沃斯和彼得比尔特品牌开发燃料电池卡车。戴姆勒正与沃尔沃联手。五月,现代汽车宣布推出商用版燃料电池重型卡车。
“我对这个选择感到兴奋,“施耐德公司的赖希表示,“我不认为[电动卡车]能胜任长途运输。”
但截至目前,投入使用的燃料电池卡车寥寥无几——基本仅为测试车型——加氢站也屈指可数。此外,氢气成本高昂且制备过程会产生污染。
美国约95%的氢气通过天然气蒸汽重整法制备。该工艺虽分离出氢原子,但会向大气排放二氧化碳——这正是非柴油卡车本应消除的温室气体。
氢能倡导者提出,可通过替代方法生产"绿氢”:利用可再生能源电力将水分解为氢气和氧气。但截至目前,这项昂贵技术所生产的氢气量微乎其微。
大众汽车集团旗下Traton公司(生产纳威司达、斯堪尼亚、曼恩等卡车品牌)押注电池技术将取得重大突破,使燃料电池沦为小众产品。“大量研究和资金正涌入电池技术领域,“纳威司达运营执行副总裁迈克尔·G·格拉赫表示。
Traton指出,若比较生产运输绿色氢气并通过卡车燃料电池发电所耗能源与为电动卡车生产输送电力所耗能源,电池卡车的能效要高得多。
分散押注
卡车制造商也在研发类似柴油发动机的氢燃料内燃机车型。但该技术与燃料电池面临相同的氢能困境——成本高昂且制备过程可能产生温室气体。
这类车辆还存在另一项污染隐忧:发动机内部高温会产生损害人类呼吸道的氮氧化物,因此不能算作零排放车辆。
多数大型卡车制造商计划通过布局纯电动、燃料电池及可能的氢内燃机技术来分散风险,并表示柴油车可能还将存续多年。
“未来数十年,商用车领域很可能呈现纯电动、柴油与氢能技术共存的局面,“波士顿咨询集团汽车与移动出行业务全球负责人布莱恩·科利表示。
本文作者巴特·齐格勒曾任《华尔街日报》编辑,联系方式:[email protected]。
出现在2023年7月24日的印刷版中,标题为《商用卡车是电动汽车普及的关键之一 是什么阻碍了它们?》。