
當前,我國新能源重卡技術路線主要有純電動重卡(含換電重卡)、燃料重卡和插電式混動重卡3種。
技術路線的不同致使新能源重卡使用場景與使用成本也有所不同。多年以來,充電式電動重卡由于使用成本高昂且續航里程短,在新能源汽車市場中不受待見。
新能源重卡技術路線之換電重卡
而換電重卡能夠解決充電緩慢、里程焦慮、運營低效、載貨減少以及初始投資過高等痛點。
從換電的技術路線來看,換電重卡擁有不可多得的優勢。整車廠通過與電池資產管理企業或者金融機構合作,實行“車電分離”,有效降低了用戶購買和使用的成本。而5分鐘的換電效率也非常適合日作時間長的工程機械中重卡車輛。尤其是在礦山、煤炭、港口等固定運輸專線、支線短倒以及一些封閉性場景,換電重卡有著廣泛的應用價值。
目前,國內的一汽解放、三一、東風、比亞迪、中國重汽、漢馬科技、開沃新能源、北奔重汽、徐工、陜汽、大運、湖北三環等企業均在換電重卡領域有所布局。
不過,換電重卡也存在缺陷,導致不少企業仍處于觀望狀態。從目前的情況來看,換電重卡電池缺乏統一標準,是限制其進一步市場化的重要因素。不同換電重卡車型的電池布局、大小、安裝位置、接口等都不太統一。即便是同一家品牌,不同產品的電池規格和標準也不同。
而目前,關于如何推動電池標準化的制度還不明朗。
其次是技術問題。換電重卡電池管理中的散熱通風等安全問題還有待技術更新加以解決。
另外,換電站數量少。據中國充電聯盟數據,截至2020年底,我國換電站已建成535座,嚴重影響電能的補給和使用效率,同時,建設換電站的成本較大也使得企業不愿意投入過多建設換電站。
目前,通過何種商業模式來實現換電重卡大規模應用后盈利也是一個難點。
關于換電重卡的未來發展趨勢,中國汽車流通協會商用車專業委員會秘書長鐘渭平認為:“在換電重卡領域,整車企業或者是動力電池企業各自為戰的策略不再適用,需要企業間達成合作共識。”不過,換電重卡能否在市場中大放異彩,還要看政策和市場的“加電”力度。
新能源重卡技術路線之氫燃料重卡
另外一種技術路線——氫燃料重卡,更適合長距離運輸領域。因為氫燃料電池具備更長的續航里程、更短的加氫時間、更輕的重量、更大的性能提升空間等優勢。
目前,我國已有近40個地方政府出臺政策支持氫能及燃料電池發展,南通皋開、 中國一汽、成都大運汽車、南京金龍、北汽福田等幾十家企業參與了氫燃料重卡的銷售與研發。而在海外市場,氫燃料重卡同樣受歡迎。美國尼古拉、日本豐田、韓國現代等車企已經推出氫燃料重卡。
盡管氫燃料重卡在世界范圍內得到了認可,但想要實現大規模應用還面臨著許多困難。
氫燃料重卡的大規模推廣受到成本以及技術的限制。首先從成本上來說,由于產業鏈上游包括氫氣制取、儲運以及加氫站等環節成本高昂,導致燃料電池系統成本以及車載儲氫成本居高不下;其次是技術問題,氫燃料產業鏈自主化程度和技術水平與燃料電池的實際需求還有差距,比如電池的耐久性、功能密度等;另外,電解綠氫技術、氫儲運技術、氫安全技術還需要改進提升。
不過,業內普遍認為,盡管氫燃料電池汽車商業化應用仍面臨諸多阻礙,但商用車領域中的中重型卡車有望率先實現商業化落地。
目前,國內已經投產了塑料內膽碳纖維纏繞的700大氣壓車載高壓儲氫瓶。預計到2025年儲一公斤氫的氫瓶成本為3000元,氫燃料電池車成本有望下降超過50%,2030年成本下降到80%以下。
對于發展氫燃料重卡,行業內人士阮藝亮認為,“應調研場景需求,研發設計符合商業運營的產品和服務,選擇氫氣資源豐富、區域經濟發達、用車場景適宜的地區,同時,與能源、供應鏈和物流企業成立行業協會形成商業閉環,并和高校、科研院所聯合技術開發。”
如果2025年有關氫燃料的相關技術被打破,氫燃料重卡也將迎來新的發展機遇。
新能源重卡之插電混合動力重卡
最后談論一下插電混合動力重卡。插電式混合動力重卡兼具油電混動,能夠彌補純電動重卡續航里程短的缺陷。但是,混合動力重卡想要長遠發展也不容易。
在中國發展混合動力重卡,要考慮重卡運行的特殊工況:重載、續航里程、充電便利性等,結合新能源配套系統產業化帶來的成本優勢,優化插電混合動力重卡電池電量的配比、驅動電機功率選型以及混合動力變速器擋位速比和離合器的選型。
目前,業內人士認為新能源重卡應多種技術路線并行,不過由于氫燃料技術尚未突破,短期內換電重卡擁有更多應用機會。