文 / 本刊記者 甄文媛
重卡已成為業內公認的換電模式最佳適用場景之一。在國六排放全面實施及落實“雙碳”目標的大背景下,換電在一定程度上解決了早期重卡電動化的一系列問題,成為傳統燃油重卡“救贖”的重要可行路徑之一。
換電重卡有望在這兩年實現數量級的快速連跳。
業內專家預測,今年投入運營的換電重卡將超過千輛級,明年有望超過萬輛級。
重卡電動化對能源結構變革至關重要,重卡一直被他視為換電應用的最佳領域之一。
從今年上半年公開的各種換電重卡車型的訂單數量來看,這一預測甚至可能略顯保守。
在第34屆世界電動車大會暨展覽會上,一汽解放公開宣布在此期間拿到的新能源重卡意向訂單超過2000輛,并在此之前還簽訂了2000輛的充換一體電動牽引車的訂單。僅6月1個月,一汽解放拿到的新能源重卡訂單就超過4000輛。
現場簽約3000輛的東風商用車還在大會期間向客戶交付了首批換電重卡,并正式發布“可靠的新能源解決方案”。
拿到大單的還有上汽紅巖(上半年超過6000 輛)、福田汽車(2020年至今超過1000輛)、徐工重卡(全年計劃2000輛)、北奔重汽(上半年近1000輛)等。
即便是近幾年新進入商用車領域的吉利,今年也已在礦山投入50輛試點運營的換電重卡。7月更是官宣了一個更宏大的計劃:在未來3年內,吉利商用車換電重卡銷量超過3000輛,并簽約由協鑫能源負責建設60座以上的換電站。
不止是訂單,從工信部最新一批的產品公告看,換電重卡將誕生更多新產品,擴大用車企業的選擇面。
工信部第346批《道路機動車輛生產企業及產品公告》在7月中旬一經發布便引來各方關注,這是今年全面切換國六以后工信部發布的第一批汽車新品公告。新產品的導向意義不言而喻。其中一個亮點是換電重卡車型達到6款,在近期發布的公告中數量最多。
換電重卡目前已經成為國家汽車產業政策的重點支持對象之一。2020年4月,國家4部委在發文中明確提出將支持“車電分離”等新型商業模式發展。
工信部更是自去年以來多次在公開場合表態支持車電分離及商用車的電動化?!锻苿庸差I域車輛電動化行動計劃》將加快推進工程機械和重卡電動化。工信部副部長辛國斌不僅公開介紹換電模式的7大優勢,還明確表示將大力推進充換電基礎設施建設,鼓勵企業根據適用場景研發換電模式車型,支持地方開展試點推廣。
重卡已成為業內公認的換電模式最佳適用場景之一。在國六排放全面實施及落實“雙碳”目標的大背景下,換電解決了早期重卡電動化的一系列問題,成為傳統燃油重卡“救贖”的重要可行路徑之一。
續駛里程短、購置成本高、充電時間長、工況適應差、電池體積過大與自重高等問題一直是新能源重卡推廣的主要痛點。
換電這種模式正在嘗試解決這些問題,核心思路即“快換+車電分離”。
換電模式的一大突出優點就是能源補給效率遠遠高于充電。
重卡的重資產屬性決定其要求高出行率、快速收回成本等,無法容忍因充電時間比較長而導致的閑置率高。但由于純電動重卡自身裝配電池更多、所需電量更高(充電版通常為800-1000度電),即便在目前的快充模式下,采用雙充電頭通常也需要1-2小時左右,難與傳統重卡的加油速度相比。
而電池快換一般只需3-5分鐘,足可媲美加油效率,“不耽誤賺錢”,滿足重卡用戶快換快走的效率要求。
作為運營車輛,重卡用戶對成本更加敏感。純電動重卡動輒上百萬元的價格,比同等傳統燃油重卡高出20萬-60萬元不等,讓用戶在購車中備感壓力。在配套設施建設方面,由于電動重卡自身體積大、對充電功率的要求更高,建設充電站的成本也更高。
車電分離為降低純電動重卡價格提供了更多可能的選擇。例如靈活組裝配置電池、買整車租電池等。換電站建設在用地、配置等方面也更為節省。據了解,按目前的技術,200m2左右的換電站即可服務50輛重卡的日常運營。
在使用成本上,換電模式讓電動重卡能耗成本更低的優勢充分發揮出來。一般情況下,用電比用油成本每公里低1元左右。上汽紅巖曾用一款充換一體純電動牽引車產品為用戶算了一筆賬:該車型每公里消耗電量約為2.6度,工業用電價格為0.5元/度,在整車滿載的情況下,每公里運營成本僅1.3元左右。而同等情況下的燃油重卡的百公里油耗為45L,若油價以5元計,每公里成本在3元左右。
有測算顯示,一支50輛左右規模的換電重卡車隊,相比同級別燃油重卡,能為企業節省的成本高達千萬元。
再以吉利商用車在百色礦山運營的50輛換電重卡為例,據介紹,按每日總運貨量達到7800噸計算,相比同等燃油重卡,吉利在5年內可節約超過1500萬元運營成本,減少2600萬噸二氧化碳排放。
在使用壽命和安全性方面,換電模式的解決方案也更為有利,將換下來的電池交由專業的動力電池運營企業進行集中充電和統一管控,不僅讓電池安全更有保障,適宜的充電條件和專業的維護監測能延長動力電池10%左右的使用壽命。
盡管換電模式解決了不少推廣問題,但受限于當前的電池水平,純電動重卡合適的續航里程僅有200 km左右,無法承擔好中長途運輸任務。
換電重卡能得到更多企業的認可,一個重要原因是找準了場景。
業內人士表示,純電動重卡在礦山、煤炭、港口等固定運輸專線、支線短倒以及一些封閉性場景下的推廣已逐漸趨于市場化。
物流吞吐量較大的港口是各方普遍看好的率先推廣應用換電重卡的場景之一。
北汽福田汽車股份有限公司研發部高級經理熊演峰指出,港口運營車輛的重要特點就是定點、高頻、運距比較短,日均運距為100-150公里,大部分時間在怠速行駛,對產品的需求主要是牽引車。
而且由于港口環境相對封閉,也有利于集中建設換電站。
雖然不適合長途運輸,但換電重卡在一些固定運輸路線上的表現優于傳統燃油重卡,比如運輸沙石土料、水泥、公鐵聯運、鋼鐵、礦山等。
值得一提的是,在當前的換電技術下,一些礦山重卡換電站還能節省人工成本。
據國網商用電動汽車投資有限責任公司技術研發部主任曹曦介紹,國網在內蒙古的一個露天煤礦換電站能夠實現對重卡的全自動換電?!艾F在我們自動換電成功率已經達到了97%以上,今年將實現真正的無人值守。整個換電站是采用模塊化設計,可以實現快速建站和遷移?!?/p>
定點、高頻的城建運輸、生活垃圾運輸等場景也是換電重卡發揮作用的重要空間,日均運距從200-700公里不等,對換電牽引車、自卸車的需求較多。
在目前的推廣應用中,盡管換電重卡選好了合適的場景,在實際運營中仍然面臨一系列問題。
一部分來自電動汽車技術本身,體現在重卡上是電池系統仍然超重。據了解,換電重卡相對于傳統燃油重卡整備質量普遍重2.5-3噸電池。運輸效率、運費上的損失可能能夠抵消油電差帶來的收益。
以6×4牽引車為例,同等標載下,換電版比普通燃油版車輛少運輸2-3噸貨物,全年預計少運貨2500噸,運費損失預計在6萬元左右。
時任漢馬科技集團股份有限公司黨委書記、總經理劉漢如曾在兩會期間建議,提高換電重卡的質量利用系數,計算車輛最大總質量采用車電分離模式,動力電池質量不計入車輛重量中,以滿足換電重卡能夠快速推廣應用。
更多問題來自換電本身。業內呼聲較高的問題之一是標準,這其中包括電池工程標準、認證標準、運維標準和換電站標準等。
國網智慧能源交通技術創新中心(蘇州)有限公司副總經理賀宏勝解釋說,由于目前各車企整車與電池的連接結構、電池外形各不相同,電池的工程標準實際上是換電資源共享的基礎。
他還指出,電池壽命與車輛壽命并不同步,因而有必要考慮將車輛的制造一致性和使用一致性區別對待。而目前電池運維標準的缺失導致電池資產的管理問題,也影響了電池共享機制的建立。
一系列標準的缺失也讓換電車輛的事故責任分析變得更為復雜,充滿不確定性。賀宏勝建議,各方包括保險公司應一起坐下來認真研究這些問題,而不是讓保監會2017年發布的紅頭文件停留在紙面上。
在專利方面,換電車輛也存在專利交叉授權的問題。在換電車輛中,不同車輛生產廠家會對此進行適配性開發,導致一些專利共享問題。因此應建立電池的專利共享池,讓參與其中的企業共同推動專利迭代升級,最終實現電池的標準化應用。