1 前言
近年来，极端强降水、洪涝干旱、冰川融化、海平面上升、森林火灾等气象灾害频发，这一切都是由于大气中以二氧化碳为首的的温室气体所引起的温室效应所导致的。中国承诺2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”[1]。实现“碳中和”要重点关注“碳减排”[2]，交通运输领域占了我国10%的碳排放。在此契机下环卫行业新能源车辆尤其是电动车的应用迅速得到了高度重视。
2 当前环卫行业车辆的应用现状
随着我国环卫行业的改革，在城市的主次干道甚至人行道、辅道、背街小巷、公园广场等场景已经实现了机械替代人工，城市环卫工作的精细化管理更是促使环卫作业机械化率不断提升，每天在城市的大街小巷，作业着各种各样的清扫车、清洗车、市政养护车、垃圾收运车等等，这些环卫车辆大部分都是燃油车。随着新能源技术的发展，环卫行业中出现了插电混合动力环卫车、增程式电动环卫车、纯电动环卫车和氢燃料电池环卫车，目前，使用电池和电动机为动力驱动系统的纯电动环卫车是我国乃至全球新能源环卫车发展的主流方向。我国现有60多万台环卫车辆，新能源环卫车辆占比3%。
3 纯电动环卫车辆的应用
3.1 纯电动环卫车的优势
纯电动环卫车能够引起人们的重视，主要源于它自身的优势：
3.1.1 噪音小
纯电动环卫车辆在行驶和作业的时候采用电机驱动，其发出的噪音要比传统的燃油车小很多，有效减少了对环境的噪音污染。同时也降低了车辆内部的噪音，增加了司乘人员的舒适度。
3.1.2 碳排放少
不考虑电耗来源所产生的碳排放量，纯电动环卫车在行驶和作业的过程中基本不排放有害气体，与传统燃油车相比，有效减少了温室气体和热量的排放，助力蓝天保卫战和碳中和目标的实现[3]。
3.1.3 运营成本低
纯电动环卫车辆燃料使用的是电能，用电成本明显要低于用油成本，其蓄电池可以在夜晚电网低负荷时候充电，有效节省成本。后续随着可再生能源的进一步开发，电动车充电价格的下降空间也将进一步增大。
3.2 纯电动车与燃油车的经济性对比
下面以市场上常见的几类环卫车辆为例，分别从单车价格、能耗、碳排放量几个维度分析对比其对应的燃油型和纯电动型的经济性。
3.2.1 单车价格
18吨燃油清洗车价格是40万元/辆，18吨纯电动清洗车价格是18吨燃油清洗车的4.25倍，每辆170万元。从下表的数据可以看出，同吨位环卫车辆，纯电动车辆价格均高于燃油车辆，且纯电动车辆价格约为燃油车辆的4-5倍以上。
表1 同吨位清扫保洁车辆纯电动型和燃油型价格比较
3.2.2 单车能耗成本
在同等作业量情况下，18吨燃油清洗车油耗是3.53元/公里，是同吨位纯电动清洗车电耗的2.76倍。从下表的数据可以看出，在同等作业量情况下，同吨位环卫车辆，纯电动车辆单车每公里电耗费用均低于燃油车辆每公里油耗费用，且纯电动车辆单车每公里电耗费用约为燃油车辆每公里油耗费用的三分之一。
表2 同吨位清扫保洁车辆纯电动型和燃油型能耗成本比较
从维修保养角度：18吨燃油清洗车维修保养费用是2万元/辆·年，是同吨位纯电动清洗车维修保养费用的3.33倍。从下表的数据可以看出，同吨位环卫车辆，纯电动车辆单车维修保养费用均低于燃油车辆，燃油车辆单车维修保养费用约为纯电动车辆的2-3倍以上。
表3 同吨位清扫保洁车辆纯电动型和燃油型维修保养费用比较
3.2.3 碳排放量
基于环卫作业的特殊性，环卫车辆长期处于低速重载的作业工况，这种情况下，相比城市道路上的其他车辆对环境造成的污染更大。纯电动环卫车并不是零排放，大部分城市发电主要依靠化石能源，因此纯电动环卫车所用电能在发电过程中也会有二氧化碳产生[4]。从纯电动型和燃油型车辆能耗的对比可以看出纯电动车辆每公里电耗费用约为燃油车辆每公里油耗费用的三分之一。每升汽油燃烧产生2.99千克的二氧化碳，每升柴油燃烧产生3.16千克的二氧化碳[5]，而一度电约产生500克的碳排放。以1辆18吨清洗车为例，一年作业两万公里，燃油车一年排放二氧化碳34吨，电动车一年排放二氧化碳12吨，1辆电动清洗车相比1辆燃油清洗车年综合减排二氧化碳为22吨。若将我国现有的60万台环卫车全部用纯电动车替代，每年可减排二氧化碳超1300万吨。因此纯电动环卫车的碳排放量远远小于燃油环卫车的碳排放量。在碳达峰和碳中和的要求下，可再生能源发电比例将持续增加，新能源环卫车对碳减排的贡献也将进一步增大。
3.2.4 小结
环卫车辆的使用年限一般为7年，在整个车辆的使用生命周期内，考虑环卫车辆的投资成本和运营费用，同吨位纯电动车辆的综合使用成本要高于燃油车辆，且同吨位纯电动车辆的综合使用成本可能为燃油车辆的2倍以上，主要是投资成本较高，因此，政府还需要继续加大补贴力度，调整优化纯电动环卫车的补贴政策。
3.3 纯电动环卫车存在的问题
纯电动环卫车相比燃油环卫车虽然表现出极大的优势，但也存在一些问题限制了纯电动环卫车的快速推广，电池寿命短、续航问题目前已逐步得到解决，但还存在两大核心问题：
3.3.1 生产成本高
从前文知道同吨位清扫保洁车辆，纯电动车辆价格均高于燃油车辆，且纯电动车辆价格约为燃油车辆的4-5倍以上。这主要有两方面的原因：①纯电动环卫车属于新兴产物，要投入较多的人力成本、研发成本，应用和推广的成本较高[6]；②受储电量、外形尺寸、重量的要求和限制，纯电动环卫车的动力电池占了很大的价格占比，一辆电动车配置25kWh电池组，电池组的成本就接近10万元，相当于车辆三分之一的成本。
3.3.2 充电桩等辅助设施建设不配套
除过环卫行业，纯电动车还被鼓励应用到政府公务用车、公交、出租、郊区客运、旅游客运、邮政、驾校等行业，如此巨量的纯电动车要正常运行，充电站是否达到规模化建设并实现现代化管理，是否完善的售后服务和配套设施将直接影响着纯电动环卫车以及其他新能源车的应用。我国现在车桩比只有3:1，随着新能源汽车数量的持续增长，按照车桩1:1的建设目标，我国充电基础设施整体规模仍显滞后，存在较大缺口[7]。
4 结语
在保护环境、实现碳达峰/碳中和目标的需求和国家政策的指引下，发展节能环保产业势在必行。对于环卫行业，纯电动环卫车噪音小、碳排放少、运营成本低等优势有目共睹，若将我国现有的60万台环卫车全部用纯电动车替代，每年可减排二氧化碳超1300万吨，能为实现碳中和作出重要贡献，因此以纯电动为首的新能源环卫车逐步取代燃油环卫车是大势所趋。
但纯电动环卫车还存在生产成本高、充电设施不配套等问题，大量使用纯电动环卫车后更换的电池处置问题也需要高度重视，但这并不影响未来几年纯电动环卫车辆的大规模推广应用。
各地政府在鼓励更换使用纯电动环卫车辆的同时，应该合理加大补贴力度、同步或提前规划建设相应的充电等配套设施，在碳中和的背景下为纯电动环卫车的应用保驾护航。
参考文献
[1] 王灿，张雅欣. 碳中和愿景的实现路径与政策体系[J]. 中国环境管理，2020（06）：58-64.
[2] 冯利华. 能源消费、碳排放与低碳政策[J]. 经济研究导刊，2019（09）：145-146.
[3] 赵彦霖，穆兴睿，秦燕国. 燃油汽车与纯电动车能源足迹实证分析[J]. 农业工程与能源，2017（06）：174.
[4] 槐联国，黄海荣，晏飞. 新能源汽车替代燃油汽车减排成本效益研究[J]. 现代经济信息，2018（016）：150-153.
[5] 程冬宏，高有山，弓旭峰，李思超. 电动汽车与燃油汽车能耗排放对比分析[J]. 太原科技大学学报，2019，40（06）：458-461.
[6] 聂凯，谢丹凤，李巍. 新能源汽车城市物流碳排放模型的构建与分析[J]. 湖南大学学报（自然科学版），2015，42（09）：134-140.
[7] 张栋波. 我国新能源清扫车发展现状与未来趋势[J]. 新能源汽车，2020（03）：27-29.
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