重卡电动化向来认为是氢燃料电池的地盘，因为按质量能量比来看，氢能重卡比电动重卡更有竞争力。

但在我国纯电动乘用车高歌猛进的裹挟之下，锂电池厂商比氢燃料电池厂商在资金实力、市场推广等很多方面都有碾压性优势，氢能重卡竞争不过纯电动重卡。

是哪地方搞错了？

本文根据当前一线调研数据，层层比对氢能重卡和纯电动重卡优劣势，廓清电动重卡市场未来发展路径。

01 重卡市场情况

重卡在我国商用车领域的保有率大概是27.4%，但占整个商用车碳排放的60%，整个道路运输领域碳排放的37%（2020年数据）。因此在化石能源短缺及双碳目标紧迫背景下，重卡需要能源形式的优化或动力技术方案的替代。

重卡保有量经过多年的稳步增长后，近几年叠加新冠疫情和经济增长放缓的双重效应后趋于稳定，目前保有量在850万辆左右；近十年平均年销售量在100万辆左右。

图 1：2015-2023年中国重卡销量及保有量

重卡主要为了产生经济价值。不同市场、行业对重卡需求不同，为此按照细分市场对重卡进行分类：

表1 不同细分市场对于重卡的要求

02 重卡动力系统技术路线

重卡按照动力系统不同主要分为传统重卡和新能源重卡。

传统重卡：动力系统主要包括柴油发动机或天然气发动机，配备变速箱；目前，以柴油发动机为绝对主导，近几年压缩天然气和液化天然气凭借成本优势，其发动机取得较好增长。

2.1 传统牵引重卡

传统牵引重卡简单画像（针对氢能重卡主要竞争领域）：

（1）售价一般在30-60万元/辆；

（2）整车质量8-10吨；

（3）最大输出功率一般在300-500kW，大部分功率在400kW左右；

（4）油箱容积一般＞1000L，满油箱续航里程＞2000km，甚至3000km以上；

2.2 新能源重卡

新能源重卡：动力系统主要包括纯电和燃料电池系统，配备电机；其中纯电新能源重卡近几年增长逐渐加速，燃料电池重卡虽有增长，但受基础设施限制，整体表现不温不火。新能源重卡本身技术路线固有特点决定了其现阶段不会成为重卡的多面手。

纯电动重卡销量远低于纯电乘用车，但显然纯电动重卡已进入到快速发展阶段；目前，2024年1-5月纯电重卡的销量为20993辆，预计2024年销量为5-6万辆；燃料电池重卡销量也在快速增长，但是基数小，整体销量不大；但燃料电池重卡销量在新能源重卡中占比具有一席之地。

图 2：新能源重卡销量

2.2.1 纯电牵引重卡

2.2.1.1纯电牵引重卡基本的画像（针对氢能重卡主要竞争领域）：

（1）销售价格一般在70-90万/辆；

（2）整车质量10-11吨；

（3）电机的峰值功率一般在200-500kW，大部分功率在300kW左右；

（4）电池容量一般在200-500kWh，大部分电池容量在350 kWh；

（5）整车续航一般在600km以内，大部分续航＜300km，甚至更低；

（6）区别于乘用车的电池装在整车底盘上，大部分电动牵引重卡的电池都是装在驾驶舱后方（车的重心变高，稳定性和安全性会降低）。

对比传统牵引重卡，有一些关键问题：

（1）为什么整车质量基本相同情况下，纯电牵引重卡的续航只有传统牵引重卡的25%，甚至更低？因为电池实在太重了；

（2）如果按照传统车的续航里程设计，得配备多重的电池呢？

以一汽解放的一款纯电牵引重卡为例：

A：能耗为100kWh/百公里，如果是按照2000公里配电池，则应该配备的电池容量为2000kWh；如果是按照1000公里配电池，则应该配备的电池容量为1000kWh；

B：一汽J6P使用的磷酸铁锂电池能量密度为160Wh/kg；续航2000公里电池重量为12.5吨，续航1000公里电池重量为6.25吨。

表 2：解放某纯电重卡电耗实测数据

因此为保证纯电牵引重卡达到传统牵引重卡的续航里程，通过增加电池的方式基本不现实。电池重量限制导致纯电牵引重卡大部分续航＜300公里，甚至更低。

纯电牵引重卡续航＜300公里会有什么问题？这就要回到表1-不同细分市场对于重卡的要求。先了解下长途卡车司机的工作：

（1）对于个人营运的牵引重卡而言，为了最大程度的创造经济价值，只要订单条件允许，车就会不间断的跑运输；相当比例的大型车是两人合伙买车，跑运输时轮班开车；

（2）对于公司营运的牵引重卡而言，一般会安排两个司机，一开一换，轮班开车。

如果按照400公里续航，高速最高车速90km/h，每4h需要对牵引车充电一次；即便不考虑充电排队时间，快充也需要2h左右。显然，时间成本过高甚至会对冲掉纯电节能省下成本。

基于以上分析，续航短、充电时间长扼住了长途纯电重卡发展；为解决这个问题，除了电池和充电技术的升级发展，亟需换电模式来解决。但布局成体系的重卡换电站绝非易事，其难度不亚于加氢站，这里不作讨论。

图 3：纯电重卡换电站

2.2.1.2 纯电重卡应用领域

结合表1，纯电重卡主要投放在煤炭、钢铁、建筑、矿区、港口等短程重载运输领域。这种场所一方面对节能减排有更为严格要求，另一方面重卡作为生产辅助工具，不需要进行长途运输，允许有更多的充电时间。昼行夜充的模式能够很好的兼顾到工厂效益与纯电重卡本身的充电需求。另外，市政环卫等特种作业车辆也是很好的应用领域。这一点也是燃料电池环卫车等市政车型很难推广的直接原因之一。

图 4：纯电重卡应用场景

2.2.1.3 纯电重卡销售区域

纯电牵引重卡销售区域集中在河北、山西、河南、内蒙古鄂尔多斯；这些地区富集大量煤矿开采、钢铁冶炼等产业，短程运输需求大、环境保护要求高。其中唐山在充电和换电模式下都占据榜首，主要是因为唐山拥有两座大型港口京唐港区和曹妃甸港区，两个港口的钢铁、能源、原材料等大宗物资吞吐量巨大，并且煤炭、钢铁等企业众多。实际上，从唐山在2021年成为工信部设定的新能源重卡项目试点城市之一开始，唐山的新能源重卡大量引入。其中，港口只提供充电桩和换电服务，车辆绝大部分由钢铁厂和第三方运输车队购买。

图 5：2023年充电牵引车主要销量城市（TOP10）

图 6：2023年换电牵引车主要销量城市（TOP10）

2.2.2燃料电池重卡

2.2.2.1燃料电池重卡基本画像

（1）价格一般在120万/辆以内，甚至可以做到80-90万/辆左右（在考虑补贴40-50万的情况下，购车成本甚至是有优势的）；

（2）整车质量10-12吨，11吨居多；

（3）电机的峰值功率一般在200-500kW，大部分功率在400kW左右；

（4）电池容量一般在60-90kWh，燃料电池功率目前在180-250kW；随着技术的发展，电池容量可能会更小，而燃料电池系统的功率将逐步迈向300kW；

（5）目前储氢罐以35MPa为主，一般配备8-12个储氢罐，如单瓶容积为210L，储氢量可达到39-59kg；

（6）百公里耗氢多在10kg左右，因此纯氢续航可达到400-600公里左右。

2.2.2.2燃料电池重卡主销区域

由于加氢站资源短缺，目前燃料牵引重卡的应用领域和纯电牵引重卡重合度相当高，集中投放在短程运输场景下更有利于加氢。唐山纯电牵引重卡和氢燃料电池牵引重卡两手抓，并且靠近大量的钢铁厂、化工厂，有丰富的氢气能源供应；徐州、郑州、北京、上海等则都是氢能源头部企业所在地，地方政策推动研发专业化落地也是相当重要的原因之一。

图 7：2023年燃料电池牵引车主要销量城市（TOP10）

03 不同技术路线TCO成本分析

3.1短途重卡TCO成本分析

应用场景说明

（1）针对港口转运、煤炭、钢铁等原材料短途运输，白天运行，晚上充电或加氢；

（2）道路交通法规定，大货车报废年限为15年或50-70万公里引导报废；

（3）实际运行按照300公里/天，一年360天，按6年达到65万公里作为寿命终止；

（4）燃料电池和锂电池成本按照现阶段市场价格，考虑补贴和非补贴两种情况。

（5）测算中取北京、河北等地区的氢价，为30元/kg

通过测算，该氢价下，补贴后短途重卡场景下的氢燃料电池重卡TCO成本为326万元，远高于纯电重卡249万元，高30.9%；与传统重卡TCO成本基本持平。考虑到与纯电重卡相比，在TCO上的明显劣势及与传统重卡加油相比，加氢便利性上的劣势，该氢气成本下氢能重卡在短程运输领域不具备优势（政策+情怀除外）。

表 3：短途重卡TCO成本分析

在TCO成本分析中，其他成本主要包括司机工资、保险、维修保养、轮胎等费用，这部分实际很难大幅降低；运营成本和购置成本占比则超过75%，如果需要大幅降本，购置成本和运营成本是重点。

图 8：氢燃料电池重卡成本分析（万元）

氢能重卡在短程重载运输上达到纯电重卡的竞争力，甚至超越纯电重卡，车价、氢价需具备的条件。

按下述条件进行合理假设：

（1）按照DOE-2030年目标，燃料电池系统成本变为80美元/kW（电堆+BOP），系统为250kW，搭配20kWh电池，则燃料电池系统成本为14.4万元，电池成本为0.8万元；燃电+电池成本为15.2万元；

表 4：DOE2030年燃料电池重卡目标

（2）按照DOE-2030年目标，储氢系统成本变为300美元/kg，储氢量为30kg，则储氢系统成本为6.5万元；

（3）目前磷酸铁锂电池包的价格＞500元/kWh，基于目前磷酸铁锂电池的体量已经较为庞大，2030年成本下降20%，电池包至400元/kWh，动力电池容量为350kWh，则动力电池成本为14万元；

（4）车身+电驱的整体价格假设为30万

（5）届时，再无补贴。燃料电池重卡成本为51.7万元，锂电重卡为44万元。

如表5，可见，燃料电池重卡技术相对成熟的阶段，想要和短途纯电重卡比实力，氢价要降低至12元/kg。

表 5：纯电与氢燃料短途重卡TCO成本持平分析

3.2长途重卡TCO成本分析

根据DOE《2024版氢能多年规划》中将长途重卡作为氢燃料电池在交通领域布局的重要方向。根据纯电牵引重卡与氢能重卡画像对比，在长途运输场景下，氢能重卡更具竞争力。

未来如果按照氢瓶为70MPa的条件加氢，氢能重卡续航可以达到800-1200公里；如果再考虑增加氢瓶（整备质量维持在13吨以内），续航有望达到1500公里以上；因此如果在干线或特定长途线路上，有少量布局合理加氢站条件下，氢能重卡基本可以满足表1中主干线运输、长途运输、中长途运输、区域运输、长途运输场景。

根据长途重卡TCO成本测算，近期，在氢价40元/kg情况下，在有补贴无高速免费的条件下，与传统重卡TCO成本503万元相比，长途氢能重卡TCO成本583万元不占优势；考虑到补贴+高速免费，则氢能重卡TCO成本418万元优势明显；近期没有和长途纯电重卡比是因为换电站的建设或重卡快充会经历相当漫长的时间；

远期，在氢价下探到25元/kg的条件下，长途纯电重卡TCO成本为414万元，氢能重卡为463万元，纯电重卡仍具有优势；取电价为1.2元/度，主要因为目前工业快充电价接近该数据；难以判断未来工业快充电价是否只有1.2元/度，为了平抑电网的负荷，很有可能会根据功率值提高快充电价；另一方面，随着绿氢产量的提高、管道输氢的推广，氢气也有可能降低至更低的价格水平。

总体评估，未来长途氢燃料重卡的TCO成本很有可能与长途纯电重卡的TCO成本持平。

表 6：长途重卡TCO成本分析

05 氢燃料重卡技术路线思考

1、在氢源没有优势条件下，氢能应尽可能开拓锂电无法触及的长途重卡领域。

2、如果固态电池技术的进一步发展，纯电重卡续航会进一步提升；但（1）电网等基建设施可能会限制大规模重卡快充发展；如果建设纯电重卡的换电站，换电站的密度需求会远高于加氢站；（2）换电站成本并不低，换电站的成本在900万元左右（电池另算），日加注1000kg的加氢站的成本目前在600-700万元左右；（3）目前重卡换电车型多，换电方式并不统一，有待进一步规范换电设计及模式；而加氢站的加氢方式则基本一致，加氢规范现阶段也比较健全；因此，纯电长途重卡的发展还会经历相当长的时间。

3、这个时间就是氢燃料电池重卡布局抢滩的窗口期。但仍存在以下问题：

（1）当下氢能重卡的续航优势不明显，至少应达到800km升至更高的续航里程；需要一是尽快实施70MPa储氢瓶的开发及应用；二是正向开发整车，增加更多的储氢容积；三是发展成本更低、更安全的液氢技术；

（2）运营成本包括燃料和过路费，占TCO成本的70%，氢气贵是主要原因。如果氢能高速免费，成本（氢价40元/kg）已经明显优于传统长途重卡，但是若无免费氢能高速，氢气降低至30元/kg才能与传统重卡一较高下。这个阶段不能押宝绿氢，只能就近大规模利用闲置的工业副产氢来降低价格，这对加氢站的选址提出要求；

（3）燃料电池系统的可靠性和寿命仍然需提高，能够至少支撑整车70万公里的使用。

（4）氢燃料电池的紧迫性来源于前有传统内燃机重卡的堵截，后有氢内燃机等技术的一众追兵。

总之，氢燃料电池行业要增强战略自信，争取更多的政策支持；如果纯电动势力大能力强，导致电动重卡证伪时间过长，也是一种社会综合效率损失。

*致谢微信公众号：氢能小鱼

       原文标题 : 氢还是锂？一大波数据看透重卡电动化到底走哪条技术路线