當(dāng)前,新能源卡車在城市物流、短途運(yùn)輸、干線運(yùn)輸、公共服務(wù)等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,其發(fā)展動(dòng)能主要源于顯著的環(huán)保效益、日益凸顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)以及持續(xù)加碼的政策支持。作者聚焦新能源卡車典型應(yīng)用場(chǎng)景,系統(tǒng)梳理近3年取得的技術(shù)成果,展望其未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向,以期推動(dòng)市場(chǎng)進(jìn)一步下沉。
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新能源輕卡聚焦高頻次短距離
城市物流是新能源輕卡滲透率最高、應(yīng)用最成熟的領(lǐng)域之一,在商超配送、快遞快運(yùn)、冷鏈運(yùn)輸?shù)雀哳l次、短距離場(chǎng)景,其發(fā)展成果主要表現(xiàn)為:
車輛續(xù)航里程持續(xù)提升。隨著高能量密度磷酸鐵鋰電池技術(shù)的成熟,新能源輕卡綜合工況續(xù)航里程突破400公里。針對(duì)新能源輕卡在冬季續(xù)航里程衰減問(wèn)題,行業(yè)采用“熱泵空調(diào)+一體化熱管理技術(shù)”模式,有效緩解這一問(wèn)題。
車輛能效管理不斷優(yōu)化。通過(guò)應(yīng)用車輛集成智能再生制動(dòng)能量回收策略和整車控制器能量管理技術(shù),新能源輕卡能效提升至每千瓦3公里以上,折算每公里運(yùn)營(yíng)成本降低至0.18元,進(jìn)一步提升車輛經(jīng)濟(jì)性。
車輛補(bǔ)能效率穩(wěn)步提升。行業(yè)加速布局換電網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)5分鐘快速換電,大幅提升新能源輕卡出勤率。同時(shí),隨著大功率快充技術(shù)的普及,新能源輕卡能有效滿足商超、冷鏈等場(chǎng)景高頻次、即時(shí)性的運(yùn)輸需求。
2024年以來(lái),新能源輕卡迎來(lái)高速增長(zhǎng),行業(yè)的盈利拐點(diǎn)正在經(jīng)歷成本端到價(jià)格端的轉(zhuǎn)變。在城市物流領(lǐng)域,建議新能源輕卡重點(diǎn)從幾方面尋求突破:一是車輛續(xù)航與載重雙提升。通過(guò)研發(fā)更高能量密度電池,新能源輕卡續(xù)航里程有望提升至500公里以上,運(yùn)輸范圍將向城際干線延伸。通過(guò)廣泛應(yīng)用鋁合金等輕量化材料優(yōu)化車架及上裝,在保障續(xù)航的同時(shí)有效提升載重能力。二是“新能源+自動(dòng)駕駛”深度融合。城市物流作為自動(dòng)駕駛示范應(yīng)用的重要場(chǎng)景之一,正加快“新能源+自動(dòng)駕駛”深度融合。自動(dòng)駕駛新能源輕卡將逐步應(yīng)用于城市末端配送,通過(guò)自主編隊(duì)行駛、智能路徑規(guī)劃,有效降低運(yùn)輸成本。三是實(shí)現(xiàn)生態(tài)協(xié)同與平臺(tái)化運(yùn)營(yíng)。通過(guò)深化“車—站—網(wǎng)—云”一體化協(xié)同,構(gòu)建數(shù)字化物流網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),以及整合充電基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)力調(diào)度、金融保險(xiǎn)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)新能源輕卡運(yùn)營(yíng)全鏈條降本增效和資源優(yōu)化配置。
新能源重卡有望迎來(lái)放量增長(zhǎng)
新能源重卡短途運(yùn)輸主要包括港口集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)、礦區(qū)資源運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域,具有路線固定、高頻重載、運(yùn)營(yíng)環(huán)境相對(duì)封閉的特點(diǎn),其發(fā)展成果主要表現(xiàn)為:
換電模式推廣應(yīng)用逐步成熟。目前,換電重卡在港口接駁等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)5分鐘快速補(bǔ)能,出勤率達(dá)到同類型燃油車水平。隨著換電重卡實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,有力推動(dòng)道路貨運(yùn)轉(zhuǎn)型升級(jí),經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益進(jìn)一步凸顯。
車輛實(shí)現(xiàn)高承載與高續(xù)航。針對(duì)砂石、煤炭等大宗貨物重載運(yùn)輸需求,新能源重卡采用強(qiáng)化底盤設(shè)計(jì),搭載大容量電池包,續(xù)航里程達(dá)到200至300公里,能有效滿足礦區(qū)日均8小時(shí)高強(qiáng)度運(yùn)輸需求。
環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)一步提高。通過(guò)采用智能電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)和關(guān)鍵部件耐低溫設(shè)計(jì),新能源重卡能在零下30攝氏度下穩(wěn)定運(yùn)行,保障高寒地區(qū)砂石、煤炭等大宗貨物運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和出勤率。
新能源重卡市場(chǎng)滲透率正穿越拐點(diǎn),有望迎來(lái)放量增長(zhǎng)。為助力新能源重卡多場(chǎng)景適應(yīng)性的進(jìn)一步提升,建議重點(diǎn)從兩方面入手,破解補(bǔ)能難題:一是加速推進(jìn)換電標(biāo)準(zhǔn)化。隨著行業(yè)加速推動(dòng)新能源重卡換電接口、電池包尺寸等關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,將大幅降低用戶購(gòu)車成本和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本。在此基礎(chǔ)上拓展服務(wù)網(wǎng)絡(luò),將進(jìn)一步提高充換電基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋率和可達(dá)性。二是推動(dòng)大功率充電技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。《國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳等關(guān)于促進(jìn)大功率充電設(shè)施科學(xué)規(guī)劃建設(shè)的通知》提出,推動(dòng)大功率充電技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。針對(duì)新能源重卡典型應(yīng)用場(chǎng)景,應(yīng)加快開(kāi)展單槍兆瓦級(jí)充電技術(shù)研究與試點(diǎn)應(yīng)用,并同步推進(jìn)電網(wǎng)擴(kuò)容和車型適配。
氫能重卡實(shí)現(xiàn)干線長(zhǎng)續(xù)航突破
干線運(yùn)輸是新能源卡車推廣應(yīng)用難度最大的領(lǐng)域之一,核心挑戰(zhàn)在于長(zhǎng)續(xù)航需求、高補(bǔ)能效率等要求,擁有純電動(dòng)、氫燃料電池、混合動(dòng)力等多種技術(shù)路線。以氫能重卡為例,其發(fā)展成果主要表現(xiàn)為:
液氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)續(xù)航突破。以新一代液氫重卡為例,續(xù)航里程達(dá)到1000公里,加氫時(shí)間縮短至15分鐘左右,百公里氫耗低至7.8公里,車輛全生命周期成本與同類型柴油重卡持平。
大功率電驅(qū)系統(tǒng)性能提升。車輛搭載420千瓦級(jí)及以上大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)和冗余線控底盤,動(dòng)力性能可對(duì)標(biāo)傳統(tǒng)680馬力柴油車,有效滿足干線重載運(yùn)輸對(duì)動(dòng)力性的要求。
驗(yàn)證氫電混合方案可行性。進(jìn)一步驗(yàn)證氫燃料電池系統(tǒng)與動(dòng)力電池相結(jié)合的混合動(dòng)力方案,在特定線路實(shí)現(xiàn)600公里級(jí)續(xù)航里程,為干線運(yùn)輸提供新的選擇。
氫能重卡未來(lái)發(fā)展主要集中在兩個(gè)方面:一是氫能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)提速。加快加氫站網(wǎng)絡(luò)布局,重點(diǎn)在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、成渝等地區(qū)主要物流大通道規(guī)劃建設(shè),目標(biāo)是建成500座以上高密度加氫網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)綠氫成本下降,保障低碳能源供應(yīng)。二是持續(xù)優(yōu)化車輛輕量化與能效。通過(guò)廣泛應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料、一體化壓鑄等先進(jìn)輕量化技術(shù),進(jìn)一步降低液氫儲(chǔ)氫系統(tǒng)及整車自重,提升有效載貨空間和運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性。持續(xù)優(yōu)化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率和能量管理策略,進(jìn)一步提升車輛能效。
新能源環(huán)衛(wèi)車功能日趨多元化
卡車在公共服務(wù)領(lǐng)域以環(huán)衛(wèi)作業(yè)為主,其新能源化具有政策驅(qū)動(dòng)和社會(huì)示范效應(yīng),其發(fā)展成果主要表現(xiàn)為:
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車普及率提升。近年來(lái),大中型城市純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車推廣尤為快速,車輛集成度提高,具備高壓清洗、垃圾壓縮和真空吸污等功能,日均持續(xù)作業(yè)時(shí)間可達(dá)11小時(shí)。
氫燃料電池環(huán)衛(wèi)車加速示范應(yīng)用。北京、河南、河北等地制定了氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策和規(guī)劃,涉及氫燃料電池汽車的推廣應(yīng)用。目前,氫燃料電池環(huán)衛(wèi)車已在河南鄭州、河北唐山等地加快示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)加氫3分鐘,續(xù)航500公里。
從技術(shù)突破來(lái)看,新能源環(huán)衛(wèi)車技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步。從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,新能源環(huán)衛(wèi)車的商業(yè)化之路越走越遠(yuǎn),未來(lái)可圍繞三方面重點(diǎn)培育:一是因地制宜發(fā)展能源路線。通過(guò)采用“氫電并行,區(qū)域適配”的發(fā)展策略,結(jié)合地方補(bǔ)貼和路權(quán)政策進(jìn)行差異化布局。例如,在北方嚴(yán)寒地區(qū)優(yōu)先推廣氫燃料電池環(huán)衛(wèi)車以解決低溫性能痛點(diǎn),在南方氣候溫和地區(qū)則以長(zhǎng)續(xù)航純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車為主。二是加大智慧化管理平臺(tái)應(yīng)用。深化車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,構(gòu)建智慧市政管理平臺(tái),對(duì)車輛位置、狀態(tài)、作業(yè)、能耗進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)新能源環(huán)衛(wèi)車作業(yè)路徑優(yōu)化、故障預(yù)警和預(yù)防性維護(hù)等功能。三是推動(dòng)跨界功能集成與服務(wù)擴(kuò)展。開(kāi)發(fā)具備應(yīng)急救援、移動(dòng)充電、應(yīng)急照明、信息發(fā)布等功能的特種公共服務(wù)車輛,提升單一車輛的綜合服務(wù)能力和社會(huì)資源利用效率。
全生命周期優(yōu)勢(shì)將成為規(guī)模化替代核心驅(qū)動(dòng)力
近年來(lái),新能源卡車典型場(chǎng)景應(yīng)用取得積極進(jìn)展,城市物流依托電池技術(shù)迭代和換電模式實(shí)現(xiàn)規(guī)模化降本增效,短途運(yùn)輸通過(guò)換電標(biāo)準(zhǔn)化和極端環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)突破封閉場(chǎng)景邊界,干線運(yùn)輸以液氫和氫燃料電池技術(shù)叩開(kāi)千公里級(jí)續(xù)航大門,公共服務(wù)領(lǐng)域則加速推進(jìn)純電與氫能轉(zhuǎn)型。展望未來(lái),新能源卡車發(fā)展趨勢(shì)將呈現(xiàn)三個(gè)主要特征:
進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)縱深發(fā)展。電池技術(shù)持續(xù)向更高能量密度、更長(zhǎng)使用壽命、更快充電速度邁進(jìn);氫能技術(shù)聚焦低成本綠氫制備、高效儲(chǔ)運(yùn)、高可靠性燃料電池系統(tǒng);智能化與自動(dòng)駕駛技術(shù)將深度融合,由提升單車效率向優(yōu)化車隊(duì)和網(wǎng)絡(luò)效率演進(jìn)。
能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)化與模式創(chuàng)新。未來(lái),行業(yè)將實(shí)現(xiàn)大功率液冷超充網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)準(zhǔn)化換電網(wǎng)絡(luò)、加氫站網(wǎng)絡(luò)加速布局與互聯(lián)互通。新能源卡車“電池銀行”、車電分離等商業(yè)模式將廣泛普及,大幅降低用戶購(gòu)車門檻。
實(shí)現(xiàn)政策與市場(chǎng)雙輪驅(qū)動(dòng)。加大購(gòu)置補(bǔ)貼、路權(quán)優(yōu)先、運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼、碳配額、碳交易等方面的支持力度,并強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)引領(lǐng),如強(qiáng)化換電標(biāo)準(zhǔn)、氫安全標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)。同時(shí),市場(chǎng)機(jī)制將發(fā)揮主導(dǎo)作用,全生命周期優(yōu)勢(shì)將成為規(guī)模化替代的核心驅(qū)動(dòng)力。
(作者系招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司副總經(jīng)理、重慶汽車工程學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng))