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新能源是汽车行业未来的发展趋势,在乘用车领域以特斯拉为代表的新能源汽车企业,其股市总值远大于传统车企,这表明了资本领域对新能源未来发展的预期。然而在商用车领域,新能源目前仅在公交车和轻卡领域普及推广,在重卡领域还没有实现大规模量产突破,这是因为重卡的使用场景更加复杂,一直存在技术路线之争,充电、换电、混合动力、增程式、氢燃料等等。曾经某位专家说:中国新能源没有技术路线就是最好的“技术路线”。笔者认为这句话很有道理,实践证明一切,只要能够量产投入实际运营,并且TCO没有大幅增加,这就是最好的技术路线。
2020年,在政策引导下,换电重卡已经成为新能源重卡领域的明星,并且已经投入大量的商业运营,其总运营里程超过100万公里,发挥了非常好的示范作用,为国家节能减排、蓝天保卫战等作出了巨大的贡献。
根据GB1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸轴荷及质量限值》,重卡最大总质量为6轴49吨。在目前电池存储技术没有革命性提升之前,新能源重卡就存在行驶里程和载运货物之间的矛盾,如果要行驶里程增加到500-800公里,则牵引车和挂车都要装载更多的电池,电池的重量甚至要高达10吨,再减去牵引车和半挂车自身重量13-14吨,则装载货物的重量仅仅为25-26吨,相对于轻量化燃油重卡能装载35吨,严重制约了新能源重卡的运输效率和收益。虽然美国特斯拉推出了纯电动重卡,但是一直没有商业化,其难点就是无法解决行驶里程和载运货物之间的矛盾。另外,由于目前的电池价格居高不下(约1100元/度),按照百公里电耗180度计算,行驶800公里需要搭载1440度电的电池,其电池总价格高达158.4万元,这对于任何商用车运营企业而言都是不可接受的现状,成本是制约电动重卡产业化推广的最大障碍。

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所谓换电,就是在牵引车驾驶室后部装载一个可以快速更换的电池箱,车辆单趟运输完毕之后回到换电站,在5分钟之内更换一个电池箱,然后车辆可以继续行驶。这就成功解决了行驶里程和载运货物之间的矛盾,假设全国各地换电站每隔150公里建设一座,那么完全可以实现电动重卡长途运输。
目前换电重卡的最佳使用场景是单日多次往返固定线路的运输,例如砂石骨料运输、垃圾运输、建筑材料运输等。以北京为例,在北京密云区大型砂石骨料开采基地,使用换电重卡进行合规运输,从矿厂到北京北部地区各个混凝土搅拌站最大行驶距离在80公里,司机可以一天往返四趟,总共运营700公里。从早晨6点多开始运输,只有矿区内的道路相对差一些,然后走国道和高速,通常为了节约时间70%里程跑高速,通常3.5个小时跑一趟,总里程160-180公里,一天能跑4趟,两个司机轮换驾驶。由于目前换电重卡峰值扭矩为2100Nm,峰值功率490马力,因此在运输效率方面不亚于燃油重卡。

微信图片_20210128100118.jpg笔者将换电重卡和燃油重卡按照TCO进行计算,人工费用和高速费用完全一致,则不纳入计算比较。由于换电重卡维护保养费用缺乏权威的统计数据,暂时视为相同。笔者按照每天700公里,每年运营300天进行计算,换电重卡目前有两种运营模式,第一种是裸车购买和电池购买,5年总费用为271.86万元,比燃油重卡略高4万元;第二种是裸车购买和电池租赁,5年总费用为295.8万元,比燃油重卡高27.95万元,但前期购置费用大幅降低,如果按照8%的贷款利率进行折算,这种模式更合适。

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笔者通过两种模式进行计算,换电重卡的TCO费用比燃油重卡略高一些,但是换电重卡为节能减排、减少城市污染所作出的贡献,远远高于燃油重卡。因此未来国家将会通过运营时间放开的方式来促进换电重卡的产业化普及。目前很多城市只允许燃油重卡在24:00-6:00区间在城市道路上行驶,严重制约了其单日运输效率。假设给予换电重卡24小时的运营时间,则单日运输效率能够提高4倍。
目前国内很多城市已经开始筹划换电重卡的运营,相信这块市场将成为蓝海市场,预估每年大约有15万辆的市场容量。另外,车电分离将大幅降低车辆的首次购置成本,并且促进电池租赁行业的发展。目前换电重卡已经形成电池箱的模块化,282度电,总质量不到3吨,电池箱与车架的接口采用类似于集装箱固定的方式,安全可靠,电线接口保持一致,可以应用于不同品牌换电重卡。
除了砂石骨料运输,换电重卡还适合城建运输、生活垃圾运输等。笔者认为,换电重卡将成为新能源重卡产业化运营的突破口,对于城市商用车节能减排将发挥不可替代的作用,尤其是在国家大力治理环境污染的大背景下,换电重卡将成为下一个“风口”,谁先抓住这个机遇,谁就能抢占新能源重卡发展的先机。