摘 要： 氨能作為一種零碳排放的燃料，對(duì)于推動(dòng)重卡行業(yè)向低碳、環(huán)保轉(zhuǎn)型具有重要意義。文章旨在分析和比較氨能重卡與電動(dòng)、氫能、甲醇以及傳統(tǒng)柴油和天然氣重卡的總擁有成本（TCO）表現(xiàn)，通過(guò)綜合考慮購(gòu)車(chē)成本、燃料消耗、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本以及預(yù)期殘值等因素，開(kāi)展了針對(duì)未來(lái)中長(zhǎng)期的各種重卡的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明，2021年以來(lái)，氨能、氫能和綠色甲醇等大多數(shù)替代燃料內(nèi)燃機(jī)重卡的經(jīng)濟(jì)性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)柴油和天然氣重卡，其中燃料電池重卡表現(xiàn)較弱、電動(dòng)重卡具有一定競(jìng)爭(zhēng)力；長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)顯示，各種技術(shù)路線(xiàn)都在逐步改善其經(jīng)濟(jì)性，但改進(jìn)的速度各不相同，到2030年和2035年，氨能重卡技術(shù)路線(xiàn)表現(xiàn)出明顯的成本降低趨勢(shì)，但還不足以和傳統(tǒng)柴油車(chē)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和成熟，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)的TCO下降明顯，在2060年具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；長(zhǎng)期來(lái)看綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)可能成為一種經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的氨能技術(shù)，具有巨大的潛力，值得關(guān)注。

關(guān)鍵詞： 氨能重卡；總擁有成本；綠氨

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.2" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " "DOI：10.13677/j.cnki.cn65-1285/c.2025.02.08

*基金項(xiàng)目：本文系國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于模式、技術(shù)和管理系統(tǒng)分析的中國(guó)交通能源消費(fèi)與碳排放研究方法與建模”（72174103）的階段性研究成果。

收稿日期：2024-04-21

作者簡(jiǎn)介：劉建喆，清華大學(xué)碩士研究生，研究方向：能源系統(tǒng)分析；凌波，國(guó)家能源集團(tuán)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院工程師，研究方向：氫能及能源系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略；楊一方，清華大學(xué)碩士研究生，研究方向：能源系統(tǒng)分析；王明華，國(guó)家能源集團(tuán)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院高級(jí)工程師，研究方向：氫能及能源系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略；歐訓(xùn)民（通信作者），博士，清華大學(xué)教授，中國(guó)車(chē)用能源研究中心副主任，研究方向：低碳技術(shù)戰(zhàn)略、儲(chǔ)能與氫能系統(tǒng)分析、全生命周期分析和交通能源戰(zhàn)略。

一、引言

隨著全球?qū)τ跍p少溫室氣體排放的重視程度日益增強(qiáng)，重卡領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場(chǎng)燃料和動(dòng)力技術(shù)的變革12。氨能重卡利用液態(tài)氨作為主要燃料驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；已有企業(yè)研發(fā)的氨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)使得氨燃燒后只釋放氮?dú)夂退?，這意味著幾乎沒(méi)有有害排放。相較于傳統(tǒng)燃料，氨的熱效率和能量密度都展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。短期內(nèi)氨能重卡技術(shù)面臨著綠氨制造成本較高和技術(shù)成熟度不足的挑戰(zhàn)；中長(zhǎng)期下，隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈的完善，該技術(shù)路線(xiàn)有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

氫能重卡基于氫燃料電池技術(shù)，將氫氣轉(zhuǎn)化為電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；其最大優(yōu)勢(shì)是零排放，因?yàn)槿紵龤錃鈨H產(chǎn)生水1。然而，存儲(chǔ)和傳輸氫氣的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是主要挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)計(jì)綠氫的制造成本將降低，使氫能重卡在未來(lái)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

甲醇是一種替代燃料，已在我國(guó)某些地區(qū)獲得市場(chǎng)份額。由于甲醇來(lái)源多樣且TCO相對(duì)較低，它成為了一個(gè)有吸引力的選擇。然而，甲醇燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，盡管其碳排放低于柴油，但與氫或氨相比，清潔度較低。

電動(dòng)重卡依賴(lài)大容量電池為其提供動(dòng)力。隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)?；a(chǎn)，電動(dòng)重卡的運(yùn)行成本已經(jīng)大大降低，電池的續(xù)航和充電基礎(chǔ)設(shè)施的完善仍是當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。但在城市物流和短途運(yùn)輸中，電動(dòng)重卡已展現(xiàn)出巨大潛力23。

柴油和天然氣重卡是我國(guó)目前最為普及的重卡類(lèi)型。柴油重卡因其成熟的技術(shù)和完善的加油網(wǎng)絡(luò)而被廣泛應(yīng)用；但由于全球油價(jià)的波動(dòng)和碳排放限制4，柴油重卡的運(yùn)營(yíng)成本預(yù)計(jì)會(huì)上升。與此同時(shí)，天然氣重卡作為一種中間解決方案，雖然它的碳排放較柴油少，但仍然存在碳排放，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，它可能會(huì)被更加環(huán)保的替代品所取代。

研究表明，氨作為儲(chǔ)氫載體及零碳燃料的技術(shù)難題有待解決，未來(lái)發(fā)展空間存在一定的不確定性5。目前，綠氨的生產(chǎn)成本較高，技術(shù)尚未成熟，大規(guī)模商業(yè)化項(xiàng)目較少。我國(guó)正在探索多種綠色制氨方法，包括固氮酶合成氨、光催化合成氨、電催化合成氨等。這些方法都面臨技術(shù)難題，如低效率、催化劑不穩(wěn)定及其回收利用等問(wèn)題。

整體來(lái)看，氨可以作為比較理想的儲(chǔ)氫載體及零碳燃料6，但在綠氨制取及燃燒技術(shù)方面仍面臨重大技術(shù)難題有待攻克，發(fā)展空間存在一定的不確定性。

氫氣既是氨能生產(chǎn)重要的中間原料，也是作為終端利用的重要能源品種，其生產(chǎn)和輸配成本直接影響著氨能和氫能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。中國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈平準(zhǔn)化成本研究7表明中國(guó)2020年綠氫生產(chǎn)的成本大約為63元/千克左右，根據(jù)學(xué)習(xí)曲線(xiàn)模擬以及綜合判斷，2025/2030年的綠氫價(jià)格分別為53/43元/千克，2030年之后綠氫成本將進(jìn)一步下降，到2035年達(dá)到36元/千克，2040/2050/2060年的價(jià)格分別將為30/25/20元/千克。在當(dāng)前的交通運(yùn)輸領(lǐng)域，重型卡車(chē)是貨物運(yùn)輸?shù)闹髁?，?duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和能源消耗有重要影響。近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的加強(qiáng)和清潔能源技術(shù)的進(jìn)步，氨能重卡作為新興綠色運(yùn)輸工具，其經(jīng)濟(jì)性成為關(guān)注焦點(diǎn)。本文旨在通過(guò)比較氨能重卡與其他燃料技術(shù)路線(xiàn)（如柴油、電力和氫能）重卡的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)，探討其現(xiàn)有和未來(lái)的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力。

隨著氨生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和可再生能源成本的降低，氨能重卡的經(jīng)濟(jì)性有望得到進(jìn)一步提升。此外，政府政策的支持和環(huán)境法規(guī)的加強(qiáng)將進(jìn)一步提高氨能重卡的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在全球范圍內(nèi)尋求減少溫室氣體排放和提高能源效率的大背景下，氨能重卡作為一種清潔、高效的運(yùn)輸方式，其在現(xiàn)有和未來(lái)的運(yùn)輸市場(chǎng)中具有重要的發(fā)展?jié)摿透?jìng)爭(zhēng)力。

二、研究方法

本研究采用總擁有成本分析方法進(jìn)行重卡的經(jīng)濟(jì)性分析。重卡TCO由三部分組成（如圖1所示）。

購(gòu)車(chē)成本，由整車(chē)價(jià)格和購(gòu)置稅費(fèi)兩部分組成：整車(chē)價(jià)格，未來(lái)各時(shí)間節(jié)點(diǎn)下的整車(chē)價(jià)格已在技術(shù)成熟度分析環(huán)節(jié)中進(jìn)行預(yù)測(cè)；購(gòu)置稅費(fèi)，本研究?jī)H考慮車(chē)輛購(gòu)置稅，稅率為車(chē)輛價(jià)格的10%。

N年用車(chē)成本，由燃料成本和其他兩部分組成：燃料成本，即車(chē)輛在使用過(guò)程中產(chǎn)生的燃料和尿素成本（計(jì)算參見(jiàn)公式1）；其他，主要包括維修保養(yǎng)保險(xiǎn)和車(chē)船稅。

N年后的車(chē)輛殘值，即成本回收期后，銷(xiāo)售二手車(chē)時(shí)的車(chē)輛價(jià)格，該費(fèi)用為車(chē)主的獲利，在計(jì)算TCO時(shí)會(huì)扣除該值。對(duì)于甲醇車(chē)輛，當(dāng)前由于甲醇車(chē)輛的應(yīng)用范圍較小，建議殘值率按柴油車(chē)輛的0.75倍考慮，但未來(lái)隨著綠色甲醇的批量應(yīng)用，其殘值率能與當(dāng)前的柴油車(chē)輛相近，達(dá)到柴油車(chē)輛的0.95倍。

最終N年TCO的計(jì)算可使用公式1進(jìn)行。

[TCO=PriceCar×（1+10%）+Fuelcost+PriceCar×PricePRemain]" （1）

公式1中，[PriceCar]為車(chē)輛價(jià)格，10%表示購(gòu)置稅；[PricePRemain]為車(chē)輛殘值率。

公式2為燃料使用費(fèi)用[Fuelcost]的計(jì)算方法：

[Fuelcost=（FC20xx×PriceF+AC20xx×PriceA）?（S100）]" " （2）

公式2中，[FC20xx]和[AC20xx]表示未來(lái)整車(chē)百千米燃料消耗量（升/100千米）和百公里尿素消耗量（升/100千米）；[PriceF]和[PriceA]分別表示燃料價(jià)格（元/升）和尿素價(jià)格（元/升）；S表示該工況典型車(chē)輛的行駛里程。

三、數(shù)據(jù)與假設(shè)

（一）重卡所用的能源價(jià)格數(shù)據(jù)

表1為氨能重卡及對(duì)比車(chē)型的能源價(jià)格數(shù)據(jù)，可以看出綠氨能源表現(xiàn)出相對(duì)低廉的價(jià)格，具有在氨能重卡領(lǐng)域成為經(jīng)濟(jì)性較高的能源選擇潛力，而其他能源的價(jià)格在這些年份也有不同程度的波動(dòng)，因此在制定氨能重卡的能源策略時(shí)，需要充分考慮這些成本變化的影響1。

具體來(lái)看，柴油和汽油的價(jià)格在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)逐年上漲。從2021年到2060年，柴油價(jià)格從6.51元/升增長(zhǎng)到8.00元/升，汽油價(jià)格從6.83元/升增長(zhǎng)到8.50元/升。

天然氣價(jià)格在2030年之前下降，最低為4.68元/千克，隨后保持穩(wěn)定，直到2040年后再次上升。

甲醇有兩種類(lèi)型：綠醇和灰醇。綠醇價(jià)格從2021年的8.21元/升下降到2060年的2.56元/升，呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。相比之下，灰醇價(jià)格在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)保持穩(wěn)定，為2.78元/升。生物柴油的價(jià)格走勢(shì)與柴油類(lèi)似，從6.51元/升增長(zhǎng)到2060年的8.00元/升。

氨分為綠氨和灰氨。綠氨的價(jià)格從2021年的3.85元/升下降到2060年的1.05元/升，而灰氨的價(jià)格在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)保持穩(wěn)定，為2.40元/升。

電分為充電、換電、用電價(jià)格和充電、換電服務(wù)費(fèi)。自2021年到2060年，充電和換電的價(jià)格逐漸下降，從1.1元/千瓦時(shí)下降到0.9元/千瓦時(shí)。其中，用電價(jià)格從0.60元/千瓦時(shí)增長(zhǎng)到0.70元/千瓦時(shí)，而充電和換電服務(wù)費(fèi)在這期間都略有波動(dòng)。

氫分為灰氫和綠氫?；覛涞膬r(jià)格從2021年的31.0元/千克下降到2060年的22.0元/千克。與此同時(shí)，綠氫的價(jià)格更為顯著地從63元/千克下降到20元/千克。

綜上，大部分能源的價(jià)格在未來(lái)幾十年都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但柴油、汽油和生物柴油的價(jià)格則持續(xù)上漲。其中，綠醇、綠氨和綠氫的價(jià)格下降最為明顯，預(yù)示著未來(lái)可能會(huì)有更多的綠色能源替代傳統(tǒng)能源。

（二）氨能重卡的能耗水平數(shù)據(jù)

在過(guò)去的幾十年里，隨著技術(shù)進(jìn)步和持續(xù)的研發(fā)，重卡的各類(lèi)車(chē)型的能耗普遍呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，本研究通過(guò)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)整理和專(zhuān)家訪(fǎng)談形式確定了氨能重卡及各種對(duì)比車(chē)型的能耗水平數(shù)據(jù)1（如表2所示）。以柴油車(chē)型為例，其百千米油耗從2021年的32.5升逐漸降低至2060年的21.8升，這表明柴油車(chē)型的效率正在逐年提高；天然氣車(chē)型也有相似的表現(xiàn)，尤其在2030年之前，這種車(chē)型經(jīng)歷了顯著的能耗下降23，從2021年的31.0千克/100千米降到了22.5千克，并在未來(lái)的30年中進(jìn)一步減少到2060年的15.3千克。這可能意味著天然氣技術(shù)在2030年左右取得了某種顯著的突破。甲醇車(chē)型在這段期間內(nèi)，其百公里油耗從97.0升減少到67.9升。柴氨車(chē)型的百公里氨耗從38.9升減少到29.7升，同時(shí)其柴油油耗也從19.5升減至14.9升。這兩種車(chē)型的數(shù)據(jù)都顯示了能源利用的明顯優(yōu)化。純電動(dòng)車(chē)型和插電混合車(chē)型在整個(gè)期間都展現(xiàn)出百千米電耗的持續(xù)下降，但增程混合車(chē)型的百千米電耗卻呈上升趨勢(shì)，可能與其特定的技術(shù)或應(yīng)用場(chǎng)景有關(guān)。氫氨車(chē)型和純氫車(chē)型也表現(xiàn)出穩(wěn)定的能耗下降，尤其是純氫車(chē)型，其百千米氫耗從2021年的10.8千克下降到2060年的8.3千克。

柴氨車(chē)型在百千米氨耗上表現(xiàn)尤為出色。從2021年的38.9升降至2060年的29.7升，同時(shí)柴油耗也從19.5升降至14.9升。這種雙重的能耗減少反映了柴氨技術(shù)在效率和環(huán)保方面的雙重突破，預(yù)示著它在未來(lái)可能會(huì)成為主要的燃料選擇之一。

氫氨車(chē)型也表現(xiàn)出了不俗的進(jìn)步。盡管其起始的百千米氨耗在2021年為107.2升，高于其他車(chē)型，但到2060年已經(jīng)降到了78.3升，這種減少的幅度是非常顯著的。這種大幅度的改善意味著氫氨技術(shù)在這段時(shí)間里取得了巨大的進(jìn)步，并且有潛力在未來(lái)成為一種主流燃料。

比較所有的車(chē)型，柴氨和氫氨在能耗降低方面顯現(xiàn)出了明顯的領(lǐng)先地位。這種技術(shù)的快速進(jìn)步和其帶來(lái)的能耗減少優(yōu)勢(shì)，不僅為消費(fèi)者提供了更為經(jīng)濟(jì)的運(yùn)營(yíng)成本，還為全球環(huán)境提供了更為綠色和可持續(xù)的解決方案。預(yù)計(jì)隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和市場(chǎng)的擴(kuò)大，柴氨和氫氨車(chē)型將在未來(lái)的交通領(lǐng)域中占據(jù)更為重要的地位。

四、結(jié)果與討論

（一）多路線(xiàn)比較的總體結(jié)果

2021年大多數(shù)替代燃料內(nèi)燃機(jī)重卡的經(jīng)濟(jì)性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)柴油和天然氣重卡，燃料電池重卡表現(xiàn)較弱，只有電動(dòng)重卡具有一定競(jìng)爭(zhēng)力12；從長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，各種技術(shù)路線(xiàn)都在改善重卡經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)，但是改善速度快慢不一（未來(lái)的氨能重卡經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)如圖2所示）。

首先，在2030年，灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)以“10年+首位用戶(hù)” TCO成本為621萬(wàn)元，遠(yuǎn)高于天然氣重卡技術(shù)路線(xiàn)（其總成本為370萬(wàn)元）。而在2035年，灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)的TCO進(jìn)一步降至595萬(wàn)元，但仍然高于其他技術(shù)路線(xiàn)。與此相比，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年的TCO為1 144萬(wàn)元，在2035年降至924萬(wàn)元，相對(duì)高于灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)。

此外，其他內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線(xiàn)和燃料電池技術(shù)路線(xiàn)在相應(yīng)年份也呈現(xiàn)各自的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)；然而總體趨勢(shì)顯示，灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年和2035年依然保持相對(duì)較低的總體成本，相對(duì)于其他技術(shù)路線(xiàn)，具備更高的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力34。

除了上述兩種氨能技術(shù)路線(xiàn)，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)路線(xiàn)中，天然氣和甲醇重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年的TCO分別為370萬(wàn)元和728萬(wàn)元，而到2035年分別為372萬(wàn)元和731萬(wàn)元；柴油和柴氨重卡技術(shù)路線(xiàn)在相應(yīng)年份也有所下降，分別為585萬(wàn)元和621萬(wàn)元（2030年）以及577萬(wàn)元和595萬(wàn)元（2035年）。

另一方面，灰氫燃料電池重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年的TCO為626萬(wàn)元，2035年降至566萬(wàn)元；綠氫燃料電池重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年的TCO為495萬(wàn)元，2035年降至370萬(wàn)元，這顯示出燃料電池技術(shù)路線(xiàn)在2035年的明顯優(yōu)勢(shì)。

另外，到2060年，灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)的TCO為577萬(wàn)元，比2030年的621萬(wàn)元略有下降;相比之下，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2060年的TCO為305萬(wàn)元，遠(yuǎn)低于2030年的1 144萬(wàn)元。這表明，隨著技術(shù)的發(fā)展和成熟，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2060年具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，相對(duì)于灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)，具備更低的總體成本，顯示出明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。

因此，在2060年的情況下，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)顯示出明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、具備更低的總體成本，將成為一種具有巨大潛力的氨能技術(shù)路線(xiàn)。

（二）氨能重卡經(jīng)濟(jì)性結(jié)果

在2021年到2060年期間，柴氨重卡的經(jīng)濟(jì)性因素經(jīng)歷了一些變化。首先，關(guān)于車(chē)輛購(gòu)置成本，盡管柴油和氨燃料供給系統(tǒng)的價(jià)格有所波動(dòng)，但車(chē)輛的總購(gòu)置成本在這段時(shí)間里基本保持穩(wěn)定。特別是，內(nèi)燃機(jī)的價(jià)格始終為13萬(wàn)元，表明這部分的技術(shù)和生產(chǎn)成本相對(duì)穩(wěn)定（區(qū)分灰氨、綠氨在未來(lái)重要年份的重卡10年TCO成本情況如圖3所示）。

在用車(chē)成本方面，不同的燃料組合帶來(lái)了不同的經(jīng)濟(jì)效益?；野焙筒裼偷哪耆剂腺M(fèi)用在2035年達(dá)到相對(duì)低點(diǎn)，為49.84萬(wàn)元/年；而使用綠氨和柴油的組合在2050年達(dá)到最低，為40.45萬(wàn)元/年。這表明，盡管綠氨初始成本較高，但隨著時(shí)間的推移，它逐漸成為更為經(jīng)濟(jì)的選擇。

再考慮到其他費(fèi)用，如維修、保險(xiǎn)和車(chē)船稅后，灰氨組合的10年總擁有成本（TCO）預(yù)測(cè)在2060年稍微增加，而綠氨組合的10年TCO預(yù)測(cè)則在2060年達(dá)到了最低點(diǎn)。

總體上，雖然柴氨重卡的購(gòu)置成本在這期間相對(duì)穩(wěn)定1，但其運(yùn)營(yíng)成本受到燃料價(jià)格和選擇的明顯影響。隨著技術(shù)的進(jìn)步和綠色燃料成本的降低，綠氨和柴油的組合在長(zhǎng)期可能會(huì)為車(chē)主帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

在2021年至2060年間，氨氫重卡的經(jīng)濟(jì)性顯示出明確趨勢(shì)。購(gòu)置成本方面，車(chē)輛基礎(chǔ)價(jià)格保持穩(wěn)定，而動(dòng)力源價(jià)格下降；燃料供給系統(tǒng)和附件的價(jià)格顯著下降，從2021年的4.30萬(wàn)元降至2060年的1.50萬(wàn)元；這可能反映了生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)進(jìn)步，相關(guān)部件生產(chǎn)成本逐漸降低。

在用車(chē)成本中，氨氫重卡的年燃料費(fèi)用顯示了使用綠氫相較于使用灰氫更具經(jīng)濟(jì)性的趨勢(shì)。特別是，從2021年到2060年，使用綠氫的年燃料費(fèi)用從104.32萬(wàn)元減少到20.79萬(wàn)元，使用灰氫的費(fèi)用從65.04萬(wàn)元減少到47.72萬(wàn)元。這強(qiáng)烈地揭示了隨著綠色能源技術(shù)的進(jìn)步和綠氫生產(chǎn)成本的下降，綠氫正逐漸成為更為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的選擇。

考慮到維修、保險(xiǎn)和其他費(fèi)用，使用綠氫的10年總擁有成本（TCO）預(yù)測(cè)在2060年降至304.57萬(wàn)元，而使用灰氫的則為573.86萬(wàn)元。這進(jìn)一步證明了，盡管綠氫的初步費(fèi)用較高，但在長(zhǎng)期，其經(jīng)濟(jì)效益明顯超過(guò)灰氫。

總的來(lái)說(shuō)，氨氫重卡的經(jīng)濟(jì)性在未來(lái)幾十年持續(xù)提高，尤其是選擇使用綠氫作為燃料時(shí)。隨著技術(shù)進(jìn)步和綠氫生產(chǎn)成本的降低，預(yù)計(jì)綠氫將在未來(lái)成為氨氫重卡的主流燃料選擇，為車(chē)主帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）甲醇重卡經(jīng)濟(jì)性結(jié)果

首先，從單車(chē)購(gòu)置成本來(lái)看，車(chē)輛的基礎(chǔ)價(jià)格在2021—2060年間保持穩(wěn)定，而與動(dòng)力源相關(guān)的價(jià)格略有變化。內(nèi)燃機(jī)價(jià)格在2030年達(dá)到峰值后，逐漸呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。與此同時(shí)，燃料供給系統(tǒng)和附件的價(jià)格也顯示了從2021—2060年逐漸下降趨勢(shì)（區(qū)分灰醇、綠醇在未來(lái)重要年份的重卡10年TCO成本如圖4所示）。

在用車(chē)成本方面，與灰醇相關(guān)的年燃料費(fèi)用在所列時(shí)間段內(nèi)呈現(xiàn)一定的下降趨勢(shì)。相較于此，使用綠醇的年燃料費(fèi)用在2021年相對(duì)較高，但到2060年有了明顯下降。這可能是因?yàn)殡S著技術(shù)進(jìn)步和綠醇生產(chǎn)效率的提高，其價(jià)格逐漸變得更加親民。此外，從2035年開(kāi)始，尿素的使用成本也被納入考慮因素，其中尿素費(fèi)用從2035年的3.71萬(wàn)元逐漸降到2060年的3.05萬(wàn)元。

考慮到維修、保險(xiǎn)及其他費(fèi)用后，灰醇重卡的10年總擁有成本（TCO）預(yù)測(cè)在2060年達(dá)到621.32萬(wàn)元，而使用綠醇的重卡則降至583.81萬(wàn)元。這進(jìn)一步證實(shí)了在長(zhǎng)期時(shí)段下，盡管綠醇的初期費(fèi)用較高，但其經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)會(huì)隨時(shí)間逐漸凸顯。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，甲醇重卡在未來(lái)幾十年的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是選擇使用綠醇作為燃料的車(chē)輛。隨著綠色能源技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)成本的降低，預(yù)計(jì)綠醇將成為甲醇重卡的主流燃料選擇，從而為車(chē)主帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

（四）關(guān)于碳足跡水平比較的討論

就現(xiàn)有各種重卡車(chē)型的碳足跡水平而言，純電動(dòng)車(chē)型擁有最低的碳足跡，為1 105克/千米，明顯低于其他技術(shù)路線(xiàn)。其次是柴氨車(chē)型，碳足跡為1 749克/千米。而氫氨、純氫和燃料電池車(chē)型的碳足跡則分別為2 941克/千米、2 916克/千米和2 700克/千米，這三者之間的差異相對(duì)較小，但都高于柴氨和純電動(dòng)車(chē)型（如圖6所示）。

當(dāng)考慮灰氨、灰氫或者網(wǎng)電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)與柴油車(chē)的比值時(shí)，純電動(dòng)車(chē)型與柴油車(chē)的碳足跡幾乎相等，比值為0.97。柴氨、純氫和燃料電池車(chē)型的比值均為2.57或稍微低一些，意味著它們的碳足跡都比柴油車(chē)高出約2.57倍；而氫氨車(chē)型則更高，為2.59倍。

然而，在考慮使用綠電、綠氫或者綠氨驅(qū)動(dòng)汽車(chē)與柴油車(chē)之比時(shí)，純電動(dòng)重卡車(chē)型表現(xiàn)出色，其碳足跡只有柴油車(chē)的0.01倍，遠(yuǎn)低于其他所有車(chē)型。氫氨、純氫和燃料電池三者的比值分別為0.36、0.40和0.40，也都遠(yuǎn)低于1，表示在采用綠色能源驅(qū)動(dòng)時(shí)，它們的碳足跡均明顯低于柴油車(chē)；柴氨車(chē)型在這方面的表現(xiàn)也相對(duì)不錯(cuò)，其碳足跡為柴油車(chē)的0.73倍。

綜上所述，純電動(dòng)重卡車(chē)型在兩種場(chǎng)景下均表現(xiàn)最好，尤其是在使用綠色能源驅(qū)動(dòng)時(shí)，其碳足跡遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他車(chē)型；氫氨、純氫和燃料電池重卡車(chē)型在采用綠色能源驅(qū)動(dòng)時(shí)碳足跡明顯低于柴油車(chē)，但在灰氨、灰氫和網(wǎng)電驅(qū)動(dòng)情境下，其碳足跡卻較高；柴氨重卡車(chē)型則在兩種場(chǎng)景下都表現(xiàn)相對(duì)中等，但都優(yōu)于氫氨、純氫和燃料電池車(chē)型。

五、研究結(jié)論

氨能作為一種零碳排放燃料，對(duì)于推動(dòng)重卡行業(yè)向低碳、環(huán)保轉(zhuǎn)型具有重要意義。通過(guò)氨能重卡及其對(duì)比路線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)狀（2021年）下，大多數(shù)替代燃料內(nèi)燃機(jī)重卡的經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)柴油和天然氣重卡；燃料電池重卡表現(xiàn)較弱，只有電動(dòng)重卡具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。從長(zhǎng)期趨勢(shì)看，各種技術(shù)路線(xiàn)的重卡經(jīng)濟(jì)性都在改善，但速度不同。

到2030年和2035年，各種氨能重卡技術(shù)路線(xiàn)表現(xiàn)出明顯的成本降低趨勢(shì)，但還不足以和傳統(tǒng)柴油車(chē)技術(shù)路線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)。比如在2030年，灰氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)的10年總擁有成本為621萬(wàn)元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣氨能重卡技術(shù)路線(xiàn)，后者的總成本為370萬(wàn)元；綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2030年的TCO為1 144萬(wàn)元，在2035年降至924萬(wàn)元，但仍相對(duì)較高。

隨著技術(shù)的發(fā)展和成熟，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)在2060年具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，TCO為305萬(wàn)元，遠(yuǎn)低于2030年的1 144萬(wàn)元。這表明，隨著時(shí)間的推移，綠氨氫重卡技術(shù)路線(xiàn)具有巨大的潛力，成為一種經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的氨能技術(shù)路線(xiàn)。

對(duì)于甲醇重卡，以長(zhǎng)途牽引場(chǎng)景為例進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析。分析結(jié)果顯示，隨著時(shí)間的推移，甲醇重卡的TCO有所下降，主要得益于綠色甲醇的生產(chǎn)成本降低以及熱效率的提升。另外，各種重卡技術(shù)路線(xiàn)的碳足跡水平表現(xiàn)不一，值得進(jìn)一步研究和關(guān)注。

總體而言，氨能重卡和甲醇重卡都在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性方面面臨不同的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟，這些替代能源在未來(lái)可能成為各種重卡可行的選擇，但也需要繼續(xù)投入研究和發(fā)展以解決技術(shù)難題并提高經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。