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新能源重卡爭奪戰打響 換電重卡跑步開啟發展元年

來源:智匯工業

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:商用卡車,動力電池,燃料電池

    摘要:在市場需求和監管規定的前后加急下,全球商用卡車領域的劃時代綠色變革逐漸拉開帷幕。全球各大卡車制造商唯有祭出新戰略,迅速開啟轉型之旅,方能在時代的變局中謀求發展。在我國,換電重卡模式逐步得到市場驗證,在行業標準落地后,有望引領新能源重卡的發展新潮流。

    在乘用車領域,電動汽車占據了絕對優勢。但在商用卡車領域,是走電動車路線,還是走氫燃料電池路線,卻存在很大爭議。

    盡管普遍的觀點認為,商用卡車因為載重量大,使用動力電池在續航方面不具備優勢,燃料電池才是重卡脫碳的未來。但對于最不看好氫能源汽車的特斯拉CEO馬斯克來說,一切都可以“電動化”。

    馬斯克還曾直言不諱地評價氫燃料電池車:“愚蠢的技術,愚蠢的燃料?!?/p>

    在商業運輸業正加速向零排放卡車轉型的今天,重卡劃時代綠色變革逐漸拉開帷幕,全球各大卡車制造商輪番登臺,迅速開啟轉型之旅。

    作為電動汽車龍頭老大,特斯拉自然不會錯過這個機會。而且馬斯克對電動車情有獨鐘。

    在等待了5年之后,2022年12月2日,特斯拉旗下Semi電動半掛卡車終于正式完成首車交付。

    新車預計售價在18萬美元(約合人民幣127萬元),在美國購車還將享受4萬美元的稅收減免。首批購買該車型的包括百事可樂、United Parcel Service(美國聯合包裹:全球最大快遞承運商)等公司。

    但是對于其他重卡老玩家來說,還是把寶押在了燃料電池上。

    2020年,戴姆勒卡車股份公司首次對外發布了梅賽德斯-奔馳GenH2燃料電池概念卡車,引發行業一陣熱議。

    2021年,戴姆勒集團宣布,其旗下的奔馳GenH2氫燃料電池卡車已經完成了初期試車場測試,即將投入大規模的道路試驗。2022年9月,這臺奔馳GenH2燃料電池卡車終于來到了漢諾威車展上,這款車主要是面向長途公路運輸,攜帶2個40公斤液氫罐、2個150kW電堆,可在整車重量 40 噸的情況下最大續航里程超過 1000 公里。

    另據知情人士透露,新車將于 2023 年交付用戶試用,隨后 2025 年開始批量生產上市。

    在中國,相比燃油重卡市場高度集中的競爭格局,新能源重卡,隨著老牌玩家的轉型和新玩家的不斷加入,競爭態勢膠著,整個市場欣欣向榮的同時也是群雄割據。2022 年前三季度國內新能源重卡銷量超過15000輛,新能源重卡滲透率達到了2.9%,三一、徐工、漢馬科技等傳統廠商轉型加速,而比亞迪、吉利等新加入者也躍躍欲試。

    根據BCG預測,2030年中國銷售的中型及重型卡車中,20%為零排放卡車(即純電動與氫燃料卡車,其中電動卡車為主,約占三分之二;氫燃料卡車占三分之一),2035年該滲透率將會進一步上升為40%。

    01 燃油重卡高排放、高污染

    公路貨運是全球供應鏈中最具可見性、最靈活的部分。道路運輸幾乎涵蓋了我們現代社會日常所需要的一切。全球總共約有300萬家貨運公司經營著2.17億輛廂式貨車、卡車和巴士,這也使其成為溫室氣體(GHG)排放大戶之一。

    公路貨運行業的二氧化碳排放,大約占全球總量的9%,而該行業約60%的二氧化碳排放來自于約6,300萬輛中型和重型卡車。在我國,重卡在全國汽車保有量中占比雖然只有約3%,但1輛柴油重卡的碳排放量相當于近100輛乘用車。

    重卡以柴油為主要燃料,體現出高油耗特征。對比不同類別車輛油耗,重卡燃油消耗量位居首位,據ICET,主要商用車類別中重卡及半掛牽引車油耗遠超其他車型,平均超過35L/100km,同類輕卡則不到10L/100km。與此同時,重卡采用的柴油終端排放因子為2.80,高于汽油的2.42。同等消耗下,重卡碳排放量高于以汽油為燃料的汽車。

    根據廣發證券測算,我國重卡車型的平均單位行駛里程碳排放量遠高于其他車型,例如半掛牽引車單位里程碳排放量高達1224g,而私家車排放水平僅在200g+左右??傮w來看,重卡保有量雖僅占整體汽車保有量的3%左右,但其二氧化碳排放量約占商用車的53%、約占整體汽車的47%。

    因此,未來新能源重卡推廣對降低二氧化碳排放量至關重要。

    02 新能源重卡發展路線與進展

    新能源重卡目前主要有兩條發展路線:純電(充電/換電)路線與燃料電池路線。純電動卡車(BEV)依靠充電電池組驅動,無輔助動力源;氫燃料電池卡車(FCEV)依靠氫燃料電池驅動,通過空氣中的氧氣與自帶的壓縮氫氣反應發電,結合電池為電機提供動力輸出。

    從技術特點和發展成熟度來說,純電動重卡與氫燃料電池重卡各有優勢和局限:氫燃料重卡理論上可支持更長的續航和更高的載重,但當前的氫燃料電池技術仍不夠成熟,燃料電池壽命尚不足以支撐整車生命周期的使用,且配套的制備、儲運、加注產業鏈仍處于發展早期,導致車輛整體的購置和使用成本高昂。對于諸如長途牽引等200km以上且載重較大的城際長距離運輸場景,由于其對電池容量及耗電需求較高,純電車型實現困難,長期將由燃料電池車型主導。

    純電動重卡的優勢在于鋰電產業鏈和配套設施更為成熟,安全性、穩定性和循環性更優,且配合換電和快充的部署解決補能問題,能一定程度上克服純電系統在運載能力和續航里程上的固有限制。對于200km以內城配物流、港口、礦山以及運距短、啟停工況多、且實行新能源路權政策等場景,純電將成為主要路線。

    由于場景載重、運距、電量等差異,純電與燃料電池TCO 不同,根據羅蘭貝格測算,港口與園區場景的純電重卡有望在2027 年率先與燃油重卡TCO 打平。而短途物流場景平均時速相對較高,油耗和電耗差距小,新能源車型的能源成本短期內較難顯現優勢,TCO或較晚實現打平,且預計由純電車型率先實現。

    長期來看,隨著新能源技術成熟及成本下降,技術與成本將成為新能源商用車市場的主要驅動因素。而在中短期內,純電動重卡仍將是新能源重卡最普及的技術路線。

    03 換電重卡領跑我國新能源重卡

    在國家及地方政府的政策推動下,換電模式的新能源重卡銷量占新能源重卡總銷量的比重由2021 年1 月的20%左右攀升至2022 年9月的50%左右,有望成為推動電動重卡滲透率提升的重要途徑。

    在政策層面,換電重卡產業化進展快于乘用車,政策扶持力度較大。2021 年10 月工信部發布了《關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知》,決定啟動新能源汽車換電模式應用試點工作,并提出在宜賓、唐山和包頭進行換電重卡試點。通知發布后試點城市的換電重卡普及均取得顯著進展。

    根據財聯社消息,11 月4 日中國電動重卡換電產業促進聯盟秘書長李立國透露工信部正在推動換電重卡行業標準制定工作,有望于2022 年底或2023 年上半年發布。不同廠商之間的車型和換電站無法兼容是換電重卡行業快速發展的關鍵制約因素,而行業標準出臺將改善這一問題。

    在實際操作層面,相較于乘用車,換電重卡的標準化潛力較高,優勢體現在以下方面:

    1)換電方式相對簡單,重卡換電以頂換和側換為主,降低了對換電站的技術要求,相對于乘用車主流的底部換電更為簡單。

    2)動力電池的兼容性強,目前換電重卡配套的電池兼容性較強,以新能源自卸車為例,2022 年1-9 月銷售的3,553 輛車中96.48%配套了寧德時代的282 或423kWh 磷酸鐵鋰電池,大量采用相同規格動力電池降低了換電重卡的兼容難度。

    目前重卡換電技術以頂吊式為主,各類玩家已經在全國范圍有所布局。與乘用車的底盤換電不同,商用車的換電方式主要采用較為成熟的頂吊式,代表企業包括玖行能源、博眾精工等,當前也有不少企業同時布局乘用車及商用車換電領域,例如寧德時代、瀚川智能、永福股份等。

    在市場層面,換電重卡已成為新能源重卡銷售的主流車型。受益于換電重卡的高經濟性,其在新能源重卡銷量中的占比已經超過非換電的純電動重卡。2022年9 月我國純電動重卡/換電重卡/燃料電池重卡/燃油混合動力重卡銷量為7,042/7,157/1,162/16 輛,分別占比45.8%/46.5%/7.6%/0.1%,而2021年9 月占比為57.5%/33.1%/9.4%/0.0%,換電重卡已經實現了對非換電純電動重卡的反超。

    全球新能源重卡市場大幕已開啟,純電動重卡市場未來發展前景可期。全球卡車行業必須學會在不依賴內燃機的條件下生存,并在綠色動力系統的驅動下,如鳳凰一般浴火重生。我國則將在行業標準落地后,由換電重卡引領新能源重卡的發展新潮流。

    (審核編輯: Model)

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