目前,从技术与应用场景来看,电动重卡似乎已进入到瓶颈期。市场各方都在密切关注,其下一步的突破方向在哪里?作为整车最重要的组成部分,动力电池无疑将直接影响着电动重卡的技术和市场走向。近日,宁德时代商用事业部总工蒋于伟接受了商车邦专访,对上述问题给出了相关思考与判断。
场景差异大,不能用一个方案打天下
从目前电动重卡的市场分布来看,除了部分市政及工程车辆之外,主要集中在资源倒短运输场景,而在重卡最核心的长途干线市场,却一直没有取得有效突破。直至今年4月,宁德时代联合DeepWay深向为申通量身打造的36台电动牵引车批量上线,才标志着电动重卡首次成功进入快递快运市场。
那么,在这一成功案例的背后,反映出哪些新的市场需求与趋势?对此,蒋于伟表示,资源型运输的货物密度大、附加值低,侧重车辆的动力和载重性能;快递快运运输的货物体积大、附加值高,侧重车辆的载货空间与效率,对于电动重卡性能有着更极致的要求。在车辆续航、整车重量、空间布置以及补能速度方面,两个场景差异很大,从油改电转向纯电动底盘正向开发,将是必然趋势。
为此,针对快递快运场景,宁德时代与整车厂联合进行了产品定制化开发,此次申通快递批量投放的车辆就是双方给出的第一版解决方案:采用600度大电量天行长续航版电池,重量3.6吨,在4×2牵引车上进行全底盘布置,单次续航400公里以上,满足货物装载体积重量以及续航需求;在能耗方面,结合整车电驱桥设计,做到了每公里综合电耗1.15度。
除了货厢容积、能耗成本之外,目前打通快递快运场景最大的难题就是补能速度,因为这直接影响着车队运输效率。对此,宁德时代根据运距将快递快运场景进一步拆分之后,布局了三种方案。
第一种,换电模式。目前宁德时代旗下的骐骥时代公司正在开展底部换电业务,由于换电模式中电池的充放电频次更高,宁德时代已将天行长寿命版产品批量应用于骐骥换电;
第二种,超充模式。从长远来看,超充技术在应对长距离场景时更有优势,也更适合快递快运。但超充对充电基础设施要求较高,在同等电量下超充电池的重量和体积比标充电池大,而且整车成本也会随之增加,在短期内还很难大范围应用;
第三种,大电量标充方案。这种方案在现阶段技术相对成熟,对基础设施的要求较低,整车成本在这三种方案中也更低。快递公司可以在两端场站布局充电桩,车辆利用卸货等货时间充电。在平衡好时效性的同时,也降低了快递快运公司在补能设施方面的投资。因此,在综合对比后,宁德时代把大电量标充作为满足快递快运区域运输场景的优先落地方案。
宁德时代商用事业部总工蒋于伟
蒋于伟表示:在部分时效性要求更高的长距离运输场景,宁德时代也会用换电和超充的方案去适配。“主要还是根据实际场景来,不能用一个方案打天下。”
从用户中来,到用户中去
如何才能提供更具针对性的解决方案,最好的方式就是贴近终端用户。最近几年,宁德时代与多家主机厂都进行了深入合作,共同去解决终端用户的一些痛点。为了更加直观和深入地了解用户对于车辆的最新需求,宁德时代持续走近市场终端,并根据实际场景和整车特性,对电池进行适应性开发。
蒋于伟认为,动力电池不只是一个能量供给单元,也要参与到整车动力系统的匹配中来。如果要进一步去挖掘提升整车的性能,包括车辆的使用寿命、动力性、安全可靠性等,就需要把动力电池的边界和能力更加细化。
例如,在申通快递这个项目中,宁德时代在做整车电池匹配前,首先详细调研了企业的运力波动情况,车辆常用车速,主要行驶路况,以及线路一年四季不同的温度和湿度环境,等等;然后根据这些工况在电池研发上进行边界能力的释放,比如温度适应范围、制动能量回收、充电速度的合理设定等。既能保证电池寿命,又能降低能耗损失。此外,还会根据场景对于电池性能的不同要求,去做一些适度的成本控制,从而降低车队的采购成本。最终目标是:根据车队实际场景来为整车精准匹配电池,达到性能和效益的整体最优。
选择技术路线,必须要考虑成本和市场
目前,长途干线运输市场是电动化转型最难也是最大的市场,电动重卡需要持续技术提升才能全面打开这一市场。据了解,宁德时代在很多动力电池新技术方面,都做了相应的储备和研发。这些技术从轻量化、小型化能力上,都比现阶段的磷酸铁锂更优,但是如果从成本和使用寿命等因素考量,现在还很难大规模地投放到商用车上面,特别是干线重卡。因为动力电池的每一项新材料、新体系、新产品,从实验室走向终端市场,都要经历一个极为复杂的商业化过程。
为什么磷酸铁锂会成为现阶段电动重卡的主流选择?蒋于伟认为,这是一个在成本和使用寿命方面更优的技术方案,也是市场和技术自身相结合的结果。2024年宁德时代发布了天行系列重型商用车电池,包括超充版、长寿命版、高强版等,都是围绕铁锂材料进行性能提升,再结合电池管理系统BMS,将电池的一些边界能力最大化发挥出来。蒋于伟说:“充电能力的提升,放电深度的增加,体积的缩小,质保寿命的延长,这些迭代升级所带来的变化,如果不是直接用车的人可能体会不明显,但驾驶员肯定会有直观的感受。”
随着成本逐步下降,能力继续突破,新材料电池肯定会更多应用于商用车,特别是对电池轻量化、小型化要求更高的干线场景。蒋于伟表示,宁德时代在所有潜在技术路线上都进行了研发投入和布局,最终会根据技术突破速度,成本下降幅度,以及对未来市场需求变化的判断,找出各细分场景的最优解决方案。“当然,哪条技术路线最先把成本降下来,把体积和重量做下来,就有可能最先跑出来”。
除继续提升电池材料性能外,在与整车的匹配和集成方面,宁德时代也在同步进行技术升级。2024年宁德时代推出了面向重型商用车的泰山架构平台,通过结构优化来提升电池和整车的集成融合度。据蒋于伟介绍,匹配新一代泰山架构的整车,在电量相同的情况下,电池体积普遍可以减小15%左右,后背电池的高度会比现有车型更低,底置电池的整车轴距更短。预计在今年第四季度,就将有多款搭载泰山架构的新车落地。
电动重卡将向何处去?从动力电池角度,宁德时代给出的答案是:以用户需求为导向,充分考虑成本与市场接受能力,持续进行技术迭代,为不同场景提供不同解决方案。
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