關(guān)鍵詞:商用車;TCO 研究;政策制定;美國;電動化
中圖分類號:U461 DOI:10.20042/j.cnki.1009-4903.2024.06.010
Research on Total Cost of Ownership (TCO) for Commercial Vehicles in California, USA, and Its Application in Policy Making
Abstract: The greenhouse gas emissions from the transportation sector account for a quarter of the global total emissions. Althoughthe overall ownership of commercial vehicles is much lower than that of passenger cars, commercial vehicles have high average energyconsumption and long driving distances, making a significant contribution to carbon emissions reduction in road transportation. Toaddress global climate change, reduce carbon emissions, and promote carbon neutrality, major countries/regions around the world haveput forward requirements for the electrification of commercial vehicles, mainly divided into binding regulations and non binding targets.Among them, the United States has promoted the electrification process of commercial vehicles by introducing point based policies. Thisstudy summarizes and analyzes the TCO research of commercial vehicles in the United States and its application in policy formulation,aiming to provide reference for the formulation of China’s commercial vehicle point based policies.
Key words: Commercial Vehicles; TCO Research; Policy Making; United States; Electrification
0引言
美國加州是唯一一個通過約束性法規(guī)要求銷售零排放重型車的地區(qū)。2020年通過的《先進(jìn)清潔卡車法規(guī)》[1]規(guī)定,制造商需增加零排放貨車的銷售占比:具體而言,2024年,2b-3類卡車、4-8類卡車以及7-8類卡車新車中的零排放車輛占比需分別達(dá)到5%、9%和5%,且這一比例將逐年上升。同時(shí),加州還設(shè)定了一個非約束性目標(biāo),即截至2035年,所有新出售的客車需達(dá)到零排放標(biāo)準(zhǔn);而到2045年,道路上行駛的所有重型車(涵蓋新售車輛及全部存量車輛)均需實(shí)現(xiàn)零排放。為促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),加州空氣資源委員會推出了多項(xiàng)激勵項(xiàng)目,包括低排放卡車和巴士優(yōu)惠券激勵(HVIP)、巴士更換補(bǔ)助金、零排放8級貨車計(jì)劃以及港口短途卡車計(jì)劃等。盡管當(dāng)前美國政府尚未針對商用車電動化制定整體目標(biāo),但值得注意的是,2020年7月,有15個州及哥倫比亞特區(qū)共同簽署了一份諒解備忘錄,其目標(biāo)是確保到2050年,所有新出售的中、重型卡車銷量100%是零排放汽車,并設(shè)定了中期目標(biāo):即到2030年這一比例需達(dá)到30%。
1加州《先進(jìn)清潔卡車法規(guī)》解讀
2016年11月初,為加速地方卡車及貨運(yùn)接駁應(yīng)用市場中先進(jìn)清潔技術(shù)的應(yīng)用,加州空氣資源委員會(CARB)舉辦了首個公眾研討會。在2017-2020的4年間,CARB就《先進(jìn)清潔卡車法規(guī)》共舉辦了8次工作組會議。2020年6月25日,CARB董事會投票通過了該法規(guī),這是全球首個針對卡車的零排放汽車法規(guī),具有重大意義。
該法規(guī)旨在推動卡車(含皮卡)制造商向生產(chǎn)電動零排放卡車(包括燃料電池車)轉(zhuǎn)型,以加快零排放汽車在中、重型卡車領(lǐng)域的應(yīng)用,從而降低道路移動源的污染物排放,實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)。法規(guī)要求到2035年,港口、碼頭等短駁接運(yùn)車隊(duì)需完成零排放轉(zhuǎn)型;到2040年,第1km/最后1km貨運(yùn)、客運(yùn)及公共服務(wù)車隊(duì),以及環(huán)衛(wèi)和政府公務(wù)車隊(duì)需實(shí)現(xiàn)零排放轉(zhuǎn)型;到2045年,法規(guī)框架內(nèi)的所有其他車隊(duì)均需完成零排放轉(zhuǎn)型。在加州銷售的Class 2b-8級別的柴油卡車(包括皮卡)自2024年起需滿足一定比例的零排放車輛銷售要求,至2045年,所有在加州銷售的卡車新車將全面轉(zhuǎn)型為零排放汽車。法規(guī)的設(shè)計(jì)遵循“設(shè)定積分達(dá)標(biāo)限額-出售或購買零排放卡車積分-合規(guī)清零”的路徑,與輕型汽車零排放汽車積分機(jī)制較為相似。
對于零排放車輛(ZEV),不同類別的汽車可獲得不同數(shù)值的積分。具體而言,Class 2b-3、Class 4-5、Class 6-7、Class 8、Class 7-8(牽引車)可分別獲得0.8、1、1.5、2、2.5積分;對于非零排放車輛(NZEV),其純電續(xù)駛里程和車輛類別決定了所獲得的積分范圍,計(jì)算公式為NZEV調(diào)整因子(純電續(xù)航里程的百分之一)與對應(yīng)同類別ZEV所獲得積分的乘積,但NZEV調(diào)整因子最大不超過0.75。Class 2b-3、Class4-5、Class 6-7、Class 8、Class7-8(牽引車)可獲得的積分上限分別為0.6、0.75、1.125、1.5和1.875。具體情況如圖1所示。
從2024年起,車輛總質(zhì)量額定值超過8500磅的Class2b級別以上的車型開始產(chǎn)生積分赤字,這些赤字需要通過生產(chǎn)ZEV或NZEV獲得的正積分來抵消。積分赤字的計(jì)算基于各類別的銷量、對應(yīng)類別的ZEV年份銷量占比要求(如圖2所示),以及對應(yīng)類別的車重系數(shù)。具體來說,Class 2b-3、Class 4-5、Class 6-7、Class 8、Class 7-8(牽引車)的車重系數(shù)分別為0.8、1、1.5、2、2.5。
2024年起,銷量超過500輛的車型制造商將承擔(dān)積分合規(guī)義務(wù),各級別所有車型的積分赤字都必須得到抵償。從2021年起,制造商可以開始累計(jì)ZEV和NZEV積分,而積分赤字的產(chǎn)生則是從2024年起基于全部卡車(含皮卡)的銷量。制造商可以通過累計(jì)(或購買)的正積分來抵償赤字,從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)年的積分合規(guī)。
制造商產(chǎn)生的ZEV和NZEV積分,在抵償當(dāng)年赤字后的盈余部分,可以直接向后結(jié)轉(zhuǎn)。結(jié)轉(zhuǎn)的有效期限為:(1)2021-2023年產(chǎn)生的積分,到2030年到期;(2)2024年及以后產(chǎn)生的積分,自產(chǎn)生之日起5年后到期。當(dāng)正積分足以抵償當(dāng)年赤字時(shí),企業(yè)即視為合規(guī)。如果制造商當(dāng)年產(chǎn)生(或購買)的積分不足以抵償赤字,那么赤字可以結(jié)轉(zhuǎn)至下一年,但僅能使用下一年產(chǎn)生的ZEV積分來抵償上年結(jié)轉(zhuǎn)的赤字。
《先進(jìn)清潔卡車法規(guī)》對積分的使用細(xì)則和使用順序等進(jìn)行了說明(如圖3所示)。從積分抵償?shù)捻樞蚩梢钥闯?,政策對于ZEV給予了更加長遠(yuǎn)和優(yōu)惠的規(guī)劃,同時(shí)Class7-8牽引車的新能源化優(yōu)先級更高。
對于Class 2b-8類車(不含牽引車)產(chǎn)生的積分赤字,NZEV積分最多只能抵償其中的50%。對于Class 7-8牽引車產(chǎn)生的積分赤字,最多只能使用同類別牽引車產(chǎn)生(或購買)的NZEV積分抵償其中的50%。Class 7-8牽引車積分赤字只能由牽引車產(chǎn)生(或購買)的ZEV或NZEV積分進(jìn)行抵償。此外,法規(guī)還為低產(chǎn)量牽引車的企業(yè)設(shè)置了彈性達(dá)標(biāo)機(jī)制:如果一個企業(yè)在某個達(dá)標(biāo)年份產(chǎn)生的Class 7-8牽引車積分赤字不多于25分,且在按照積分抵償優(yōu)先級進(jìn)行抵償后仍有積分赤字,那么將允許其使用不超過25分的Class 2b-3或者Class4-8產(chǎn)生的ZEV積分進(jìn)行抵償。
2美國商用車TCO測算
加州《先進(jìn)清潔卡車法規(guī)》的附件中詳細(xì)提供了關(guān)于總持有成本的計(jì)算和討論過程,為法規(guī)的制定提供了參考。該分析主要從車輛資產(chǎn)成本、燃料成本、其他成本和充電基礎(chǔ)設(shè)施成本4個方面,對不同卡車的柴油、電動、氫燃料電池車型的總持有成本水平進(jìn)行了比較。
車輛資產(chǎn)成本涵蓋了車輛價(jià)格、車輛購置稅以及車輛融資成本。柴油車和零排放車輛的車輛價(jià)格獲取方式有所不同,柴油車價(jià)格可以從制造商的網(wǎng)站和其他相關(guān)渠道上直接提取,而電動車和氫燃料電池車的成本則是通過將電動和燃料電池組件成本以及儲能成本添加到同級別傳統(tǒng)柴油車輛的成本中來估算的。此外,隨著行駛距離的增加,電池或氫氣儲存需求可能會相應(yīng)提升或燃料消耗得到節(jié)省,進(jìn)而對成本產(chǎn)生影響。車輛購置稅是在購買車輛時(shí)收取的額外費(fèi)用,它基于車輛的購買價(jià)格,因此對昂貴車輛的影響相對較大。
運(yùn)行成本取決于車輛每年行駛的里程數(shù)以及車輛的每英里成本。每英里成本包括燃料成本、維護(hù)成本和LCFS信用收入3項(xiàng)。燃料成本是指為車輛加油或充電/加氫的成本,它是TCO中較大的一部分。電動汽車的燃料成本可能大大低于柴油車,而氫燃料電池車的成本將因生產(chǎn)方法和產(chǎn)量而異。由于氫燃料電池系統(tǒng)的效率提升以及氫氣產(chǎn)量的增加帶來的價(jià)格下降,氫燃料電池車在與柴油車的競爭中逐漸展現(xiàn)出優(yōu)勢。維護(hù)成本主要包括日常維護(hù)的人工和零件成本、預(yù)防性維護(hù)以及修復(fù)損壞組件的費(fèi)用。電動汽車的維護(hù)成本通常被認(rèn)為低于柴油車,部分原因是其設(shè)計(jì)更簡單,移動部件更少。目前關(guān)于氫燃料電池汽車的維護(hù)成本數(shù)據(jù)較為缺乏,但現(xiàn)有數(shù)據(jù)似乎顯示其維護(hù)成本與柴油車相當(dāng)。LCFS信用收入是加州低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)(LCFS)法規(guī)創(chuàng)建的市場機(jī)制,旨在激勵低碳燃料的使用,要求加州的運(yùn)輸燃料在2030年之前降低碳強(qiáng)度。使用電力和氫氣有資格賺取LCFS積分,這些積分可以出售并用于抵消化石燃料的成本,而柴油則沒有資格獲得LCFS積分。
基礎(chǔ)設(shè)施成本是指所有車輛需要的現(xiàn)場專用基礎(chǔ)設(shè)施或公開可用的零售站的建造成本。這些基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用通常是前期資本投資,在部署車輛之前需要投入,但基礎(chǔ)設(shè)施可以持續(xù)服務(wù)多輛車,并且通常在其生命周期內(nèi)攤銷。柴油車和氫燃料電池車的基礎(chǔ)設(shè)施成本可以折算進(jìn)柴油/氫燃料的花費(fèi)中,而電動車的成本則包括充電器本身和充電線路的成本。
3對中國商用車積分政策制定的啟示
加州先進(jìn)清潔卡車法規(guī)在積分給分方式、考核力度和考核方式等方面,為中國商用車積分政策的設(shè)定提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。
(1)給分方式:零排放汽車的給分方式注重引導(dǎo)銷量增長,僅依據(jù)車型等級設(shè)置不同的分值;而近零排放汽車則增加了對純電里程的考量,給分以純電里程為基礎(chǔ),并設(shè)置了里程調(diào)整因子。
(2)考核力度:在制定考核力度時(shí),應(yīng)結(jié)合市場發(fā)展情況,對市場占比較高、電動化車型TCO平價(jià)時(shí)間較早的車型,設(shè)置較高的占比目標(biāo)。
(3)考核方式:在考核方式方面,可以借鑒加州的做法,在前3年進(jìn)行積分存儲鼓勵,不設(shè)立具體的考核指標(biāo),為企業(yè)預(yù)留準(zhǔn)備期。同時(shí),不同年度之間的正積分可以結(jié)轉(zhuǎn)和抵償,這保證了積分的流通性和有效性。此外,應(yīng)優(yōu)先使用同類車型抵償積分赤字,以確保各類車型的電動化發(fā)展得到均衡推進(jìn)。