加州,氢燃料电池车全球最佳实践地区样本

 

从组织机构、法案、优惠政策和商业实践等方面来看美国加州的氢燃料汽车实践

受地形和历史因素影响,美国加利福尼亚州(简称加州)空气污染相对严重。该州政府有权制定高于联邦的排放标准,对汽车尾气排放标准要求更加严苛。

在加州,登记在案的乘用车超过 2400 万辆。汽车有害气体尾气排放是加州主要的空气污染源之一。氢燃料电池汽车作为零排放汽车,在减少加州温室气体和烟雾排放方面发挥着一定作用。

加州代表着美国氢燃料电池汽车商业化程度最高水平,但是自 1999 年推动商业化发展以来,该地目前正在运营的加氢站也仅有 39 座,氢燃料汽车销量增加缓慢,氢燃料价格也不够吸引人,距离大范围商用还遥遥无期。

图片来源:Bloomberg

① 组织机构

在推进加州氢燃料电池汽车的商业化方面,加州空气资源委员会(California Air Resources Board,CARB)和加州燃料电池合作伙伴联盟(The California Fuel Cell Partnership,CaFCP)发挥着重大作用。

加州空气资源委员会创建于 1967 年,是加州环境保护局(CalEPA ) 下的一个分之,负责保护公众免受空气污染的有害影响,并制定应对气候变化的计划和行动。

这个委员会共 16 人,其中 14 人享有有投票权。

在 14 名有投票权的成员中,12 人由州长任命,并需要经过参议院批准,其中包括 6 名服务于当地空气领域的工作人员、4 名空气质量规则领域的专家;另外 2 名享有投票权的人员来自于环保团体(州参议院和众议院各任命一人)。

2 名无投票权成员则分别来自于州参议院和众议院。

主席是该委员会唯一的全职成员 , 由州长从有投票权的 14 名成员中选择一人进行任命。

2018 年 7 月,加州空气资源委员会根据第 197 号议会法案(AB 197),为有投票权的 14 位委员设定了 6 年的任期。

加州燃料电池合作伙伴联盟成立于 1999 年,是一个政府与行业的合作组织,旨在扩大氢燃料电池汽车的市场,帮助创造一个更加清洁、能源更加多样化的未来。该联盟的成员包括丰田、大众、通用、本田、现代在内的汽车制造商,也包括 Air Liquide 在内的氢能源科技公司,还包括加州空气资源委员会等在内的政府机构。

该联盟成员的代表参加联盟的常务委员会和项目组,使相关车辆、基础设施、监管政策能够协调一致,加速氢燃料电池汽车的商业化。

加州氢能高速公路网络(CaH2Net)于 2004 年 4 月启动,得益于加州州长阿诺德 · 施瓦辛格(Arnold Schwarzenegger)所下的行政命令 S-07-04。

CaH2Net 是加州政府、学术界、私企和行业利益相关者之间的第一个协调点。它通过蓝图计划的形式创建一个共同的愿景,细化了创建氢能高速公路的必要行动,为政府和工业界提供了指导,推动了最初的政策和资金投入,使氢燃料电动汽车走上了快速发展的道路。

② 相关法案

2009 年,加州零排放汽车(ZEV,Zero Emission Vehicle, 零排放车辆)法案正式发布执行,加州空气资源委员会是其执行机构。

这项法案从源头出发,对可被鼓励的技术类型(车型)作出了要求。经过多次修订,适用于 2018 年 -2025 年的 2.0 版本加大了纯电动汽车和氢燃料汽车在积分贡献中的最小比例,提高了获得积分的技术指标和相应分值。

2013 年 9 月 , 加州州长杰里 · 布朗(Jerry Brown)审批通过加州第 8 号议会法案 ( AB 8 ) 。

该法案确立了多项遍及全州的项目,包括加州空气资源委员会的空气质量补贴项目(Air Quality Incentive Program,AQIP)、加州能源委员会(California Energy Commission,CEC)的替代和可再生燃料及车辆技术项目(Alternative and Renewable Fuel & Vehicle Technology Program,ARFVTP)。

AB 8 法案规定加州能源委员会通过 ARFVTP 项目每年投入 2000 万美元的资金,支持至少 100 个加氢站的持续建设。

另外,该法案要求加州空气资源委员会每年针对燃料电池汽车部署和加氢站网络发展做出报告,并与加州能源委员会联合发布基于该法案的氢燃料电池发展年度评估报告。

为了对需要进一步开发加氢站的区域提出合理建议,加州空气资源委员会还开发了加州氢燃料基础设施工具(California Hydrogen Infrastructure Tool, CHIT)。它是一种建立在公开审查的数据和方法基础上的地理空间分析工具。

加州空气资源委员会还通过加州燃料电池合作伙伴联盟与相关公司和机构进行协调,并与加州商务和经济发展州长办公室(GO-Biz)一道,共同推动氢燃料车的商业化。

除了 AB 8 法案之外,2019 年 1 月,加州空气资源委员会修改了低碳燃料标准,到 2030 年之前将碳强度降低 20%。同时,加州的行政命令 B-16-2012、B-48-18 也为燃料电池电动汽车及其相关加氢站网络的商业化提供了强有力的政策驱动力。

虽然具体的氢能源战略和计划已几经改进和发展,但在这关键的最初几年里,它提出的许多想法为加州的氢能源成功奠定了基础。

这些政策驱动因素为加州空气资源委员会和加州能源委员会提供了明确的努力方向,助其为加州不断增长的燃料电池市场规划和资助该州的氢燃料站网络建设。

③ 优惠政策

清洁车辆补贴项目(The Clean Vehicle Rebate Project, CVRP)为购买或租赁合格的电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等环保汽车提供补贴,最高可达 7000 美元以上。

CVRP 项目补贴政策持续到 2024 年 1 月 1 日前,其中,为符合技术要求的氢燃料电动汽车提供 5000 美元的补贴。

目前,符合加州氢燃料电池汽车补贴条件的车型有丰田 MIRAI 2016 年 -2019 年款、本田 Clarity 2017 年款和 2018 年款、现代 NEXO2019 款和现代 Tucson 2015 年 -2017 年款。

可持续能源中心(The Center for Sustainable Energy, CSE)为加州空气资源委员会管理整个州的清洁车辆补贴项目。CVRP 的补助金额由年度资助计划决定,由加州空气资源委员会审批。

加州空气资源委员会还为公共车队提供标准补助,并增加对那些在加州最脆弱和污染最严重地区运营的实体的补助。该委员会还提供了清洁汽车购车补贴指南,消费者可以访问 Drive Clean.ca.gov 网站查询加州各地的汽车和充电站的奖励政策。

另外,符合条件的氢燃料电池汽车还会贴上特制的车标,拥有在单乘客条件下使用 HOV 车道(也叫多乘员车道或共乘车道)的特权。部分氢燃料电池汽车制造商还会提供加氢储值卡,补贴高达 15000 美元 / 辆的加氢额度。

④ 加氢站和加氢价格

到 2030 年,加州的零排放汽车目标是要达到 50 万辆;到 2025 年,加氢站数量达到 200 座。

为了满足未来氢燃料车辆的需求,加氢站还在加紧建设之中。用户可以访问 CaFCP 官网 , 点击加氢站地图(Hydrogen Station Map)按钮查询最新的加氢站分布和运营情况。

2019 年 3 月 26 日更新的数据显示,加州已开放的零售加氢站已达到 39 座;还有 3 座在调试中,4 座正在建设之中,2 座已经获批修建,11 座正在规划和审批阶段。根据已经公开的预期开放时间,到 2019 年底,加州预期将有 50 余座加氢站。

自 1999 年以来,加州燃料电池合作伙伴联盟一直致力于在加州建立一个成功的燃料电池汽车市场,努力改进和提升客户体验。

2018 年,该联盟在其改革文件中进一步提出了到 2030 年实现 100 万辆燃料电池汽车和 1000 个加氢站的愿景。

氢燃料目前的价格在每千克 12.85 美元到 16 美元之间,比较普遍的价格是 13.99 美元,转换为每英里的运行成本为 0.21 美元 / 英里。

很多车企为早期买家和租赁者提供 3 年的限定额度免费加氢卡。国家可再生能源实验室(NREL)预计,到 2020 年,氢燃料的价格将降到每千克 10 美元,到 2030 年降到 8 美元。

⑤ 商业化运营

现在,加州的氢燃料电池汽车和公交车已经初步实现商用,氢燃料卡车也在快速发展之中。

a. 氢燃料汽车

目前,美国市场中的在售的主流氢燃料汽车有丰田 MIRIA、本田 Clarity、现代 NEXO 和现代 Tucson。现代 Tucson 是目前唯一一款用氢燃料提供动力的 SUV,目前仅面向加州市场。

截止到 2019 年 3 月底,美国 2019 年氢燃料电池汽车的销量为 410 辆。从 2012 年到 2019 年的累计销量为 6315 辆。2018 年,美国氢燃料电池汽车总销量为 2368 辆,其中大部分销量来自丰田 MIRAI 和本田 Clarity。

在加州氢燃料电池汽车市场中,丰田 MIRAI 和本田 Clarity 也占据了主导地位。

2014 年 11 月,丰田在洛杉矶车展中首次公开展示了 MIRAI。同年 12 月,这款车在日本开售。2015 年 8 月,它才开始面向美国市场,同年 10 月,开始向加州的零售客户交付。MIRAI 现在已成为美国最畅销的氢燃料电池汽车。

丰田 MIRAI,图片来源:Edmunds

MIRAI 目前售价 58500 美元起,由于基础设施的限制,这款车在美国市场仅在加州售卖。这款车的 EPA 续航里程为 312 英里。丰田为 MIRAI 买家提供 3 年内价值 15000 美元的加氢补贴。加氢时间根据氢燃料的压强和周边温度的变化略有浮动,平均用时为 5 分钟,这款车还享受 HOV 车标待遇,在单乘客(仅司机)的情况下也能使用 HOV 车道。

MIRAI 车主还能享受到 3 年不限里程的免费道路救援服务。目前,仅加州和夏威夷的欧胡岛的部分授权经销商销售这款车。

本田 Clarity 燃料电池汽车是该公司 20 多年的研发成果。2016 年 12 月 19 日起,美国南加州各地本田特约经销商开始向客户交付 Honda Clarity 燃料电池车。租赁全新 Clarity 燃料电池车的客户将享受价值 15000 美元的氢燃料补贴。

除此之外,Clarity 燃料电池车续航达 366 英里,在美国所有零排放汽车(包括燃料电池和电池电动车型)的 EPA 续航里程评级中位居首位。

本田 Clarity 氢燃料版本,图片来源:Honda

本田目前通过加州的 12 家特许经销商开展 Clarity 燃料电池车的零售租赁业务。这款车燃料电池车目前的租赁价格低至 369 美元 / 月,租期 36 个月,预付 2868 美元。

租赁条款包括极具吸引力的每年 20000 英里的免费里程、在加州享受 21 天的 Avis 豪华租赁汽车服务、全天候道路救援以及加州单人 HOV 使用权。此外,这款车拥有豪华内饰,配备了本田最新的安全感知和驾驶辅助技术。

丰田 MIRAI 和本田 Clarity 均符合 CVRP 项目技术标准,享受 5000 美元的补贴。

b. 氢燃料公交

氢燃料车技术在加州的公共交通中也得到了小范围应用。一辆氢燃料电池公交加满氢大概只需要 7-10 分钟。目前,加州处于运营中的燃料电池公交共计 30 辆。 另外,加州仍有 22 辆燃料电池公交车和 4 辆班车正处于研发中。到 2030 年,加州公交部门仅购买零排放的公交车队。

Sunline Transit 和 AC Transit 是加州两家主要的氢燃料电池公交服务提供商。

SunLine 从 2000 年开始运行氢燃料电池公交,同时创建了全球第一个公交加氢站,目前处于正常运营之中的氢燃料电池公交有 5 辆。

AC Transit 目前有 13 辆氢燃料电池公交在运营之中,拥有两座公交加氢站,在北美拥有最多样化的氢燃料电池项目,该公司的氢燃料电池公交的驾驶里程已经达到 290 万英里,在旧金山湾区载客数量达到 500 万人。

c. 氢燃料卡车

在氢燃料电池卡车领域,丰田和 Nikola 占据主导地位,但目前仍未走向大众市场。轻型卡车的加氢时间约为 10 分钟,重型卡车加氢时间约 15 分钟 -20 分钟。

2017 年 4 月,丰田发布了 Project Portal 燃料电池卡车第一个版本 Alpha,续航为 200 英里,主要在长滩和洛杉矶港进行集装箱搬运作业。2018 年 7 月,该公司在北密歇根汽车研究中心管理简报研讨会中公布了 Project Portal 的 2.0 版本,内部叫做 Beta。这款新的 8 级重型卡车的续航提升到了 300 英里,实用性也得到了很大改善。

两款 Project Protal 卡车借鉴了丰田 MIRAI 的氢燃料电池栈和相关技术。该公司希望能以 Beta 卡车作为契机,将氢燃料卡车推向大众市场。

2018 年 9 月,丰田与帕卡(Paccar)旗下的肯沃斯(Kenworth)、壳牌(Shell)和洛杉矶港合作,发起了零排放氢燃料电池货运项目。这一项目将打造 10 款零排放重型氢燃料电池卡车,在安大略和威尔明顿市建造两座加氢站,并研发 4 款零排放的仓储货物处理设备,该项目还得到了加州空气委员会 4100 万美元的资金支持。

Nikola 总部位于亚利桑那州,成立于 2014 年,以塞尔维亚裔美籍发明家尼古拉 · 特斯拉(Nikola Tesla)命名。该公司第一款以氢为动力的 8 级重型卡车叫做 Nikola One,于 2016 年 12 月首次公开亮相。

2018 年 9 月,该公司与供应商马勒合作,推出另一款燃料电池车 Nikola Two。两款车动力配置相似,Nikola One 续航相对较长。

该公司表示,Nikola One 和 Nikola Two 的续航里程 500-750 英里,能在 15-20 分钟之内加满氢。该公司另外一款氢燃料卡车 Nikola Tre 则主要面向欧洲市场,这款车也有电动版本。目前,三款卡车均未上市。

Nikola CEO 特雷弗 · 弥尔顿(Trevor Milton)表示,氢燃料技术更加适合于重型卡车,该公司的氢燃料重型卡车要比特斯拉的纯电动卡车要轻 5000 磅,燃料补给时间也缩短很多。

啤酒巨头安海斯 - 布希(Anheuser Busch)已向该公司订购了 800 辆 Nikola 氢燃料卡车,预期交付时间为 2020 年。Nikola 目前已经拿到了约 14000 个卡车订单,该公司 90% 的订单是氢燃料卡车,另外 10% 为电动卡车。

Nikola One,图片来源 NiKola

目前,Nikola 已经从安海斯 - 布希和美国运通(Express)等运输公司拿到了约 140 亿美元的租赁订单。公司计划在未来几个月内募资 15 亿美元,用于生产基地和加氢站网络建设。

Nikola 还与挪威氢能技术公司 Nel ASA 建立合作伙伴关系,共同修建加氢站。该公司计划到 2020 年沿着美国西海岸修建 22 座加氢站,到 2028 年在美国修建 700 座加氢站。

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