新能源重卡的众多技术路径中,谁能杀出重围?
摘要:我国的工业、建筑业、交通运输业等以能源消耗为主的产业仍“贡献”着绝大部分温室气体的排放量。
当前,我国的工业、建筑业、交通运输业等以能源消耗为主的产业仍“贡献”着绝大部分温室气体的排放量。为进一步改善环境质量,发展绿色低碳经济,我国能源转型的潮流浩浩汤汤。这场新能源革命波及到汽车领域,重卡成为了汽车领域新能源革命需要重点攻破的最后一座堡垒。
在新能源革命的攻势下,新能源重卡的市场销量反映着这场革命攻城略地、替代传统燃油重卡的态势。今年上半年,新能源重卡共销售11581辆,其中,纯电重卡(换电式)共销售5729辆,占比49.47%,纯电重卡(不含换电)销4847辆,占比41.85%;燃料电池重卡销售977辆,占比8.44%;插电式混动(含增程式)重卡销售28辆。
市场销量能否准确反映各条技术路线车辆实际运营的可能性?哪条技术路线才能杀出重围成为代替传统燃油重卡的“终极解决方案”呢?
换电充电各有千秋
按补电方式划分,纯电动重卡可分为普通纯电动充电式和纯电动换电式两大类。普通的纯电动重卡是指车辆本身附带电池,通过外接充电的方式来补能,纯电动换电式重卡(换电重卡)是指,在销售端采取车电分离的销售模式,销售式车辆本身不含动力电池,电池银行持有动力电池,主要通过重卡换电站换装动力电池来实现补能。
从市场销量看,换电重卡销量在新能源重卡总销量中占比最高,普通纯电动重卡的占比略低于换电重卡。这是因为换电重卡在研发投运以来,经济性和适用性受到了市场的认可。首先,换电重卡采取车电分离的模式,换电重卡的车身购置成本已经接近柴油重卡,且能避免电池衰减带来的二手车残值过低问题;换电的补能方式,比起燃油重卡进一步降低运营成本;3-5分钟的换电补能,适合钢铁、矿区等需要多跑快运的场景,满足了运营场景的需求。
目前,换电重卡的商业模式已经初具模型,但“换电”模式仍有尚未解决的问题比如换电标准问题、电池损耗问题、换电站建设问题等。以换电技术来说,目前主要采取的三种方案都各有千秋,优势缺点并存。整体单侧换电方案对放置电池包位置的精确度要求很高,需要借助激光雷达等智能设备,成本投入较高;顶吊式换电试点较早,主要用钢索吊装电池实现换电,钢索的柔性能够兼容“取放”电池包造成的位置误差,但对司机的驾驶技能要求较高;整体双侧换电首先需要装备两套机器人及两套电池存储充电仓,投入成本较高,但电池不占货箱空间,适用于电池存储位置有限的矿卡车型。
普通纯电动重卡的优势也有很多,如普通纯电动重卡能够利用电网的峰谷差价充电补能,运营成本能够降低;电力消耗远低于柴油车,经济效益明显;车辆在运营过程中噪音小,污染少,不仅能提升司机的驾乘环境,还能大大减少燃油重卡的碳排放。
但是普通纯电动重卡的缺点依旧十分明显,首先电池包价格昂贵,使普通纯电动重卡的整车购置成本居高不下;为保证续航,普通纯电动重卡的电池容量较大,电池的重量也随之增大,车辆自重加大就会造成运营过程中收入的损失;最后充电补能耗费实际的运营时间,即使是快充也要一小时左右,同时还要面临电池损耗衰减问题。
燃料电池重卡、插电式混合动力重卡各有所长
燃料电池主要是氢气、氨、甲醇等作为主要原材料的燃料电池,目前燃料电池主要采用的是氢气。我国对氢燃料方面的研发投入布局已久,因为氢燃料属可再生清洁能源,燃烧后释放的能量多,能够实现“零碳排放”,燃烧产物只有水。但氢燃料电池在汽车领域的应用仍未推广开来,加氢站的布局建设是首要难题,加氢站属重资产投资,且氢气的运输需要保持在-253度以下,存储要求也十分高,再加上我国氢燃料电池的研发起步比较晚,部分核心技术和关键部件仍需依赖进口,成本问题一直居高不下。
混动细分为插电混动和增程电驱,混动重卡续航长,适用于长途运输场景,也适用于短距离、需要频繁起步停车,同时需要长时间运行的场合。混动重卡先通过电机驱动车辆,电量快用完时,发动机再驱使车辆行驶,二者还可以协同为动力电池充电,可加油可充电,不用担心续航问题,也能在一定程度上降碳减排;混动重卡有发动机在续航方面“兜底”,电池容量不需太大;在整车购置成本方面,混动重卡的购置成本比纯电动重卡低。混合动力重卡的市场销量在新能源重卡总销量中占比较低,这主要是因为,混动重卡发动机和发电机并行,车辆的故障率和维修成本可能会增加;政策方面相比另外两条技术路线,针对混动和增程式的标准相对不足,市场研发和购置的动力也随之下降;混动车型依然需要加柴油,再加上车辆自重影响载货重量,经济性不如其他两者。
取代燃油重卡,三种技术路线,最终花落谁家?
伴随着三条技术路线的发展,种种争议层出不穷。比如一些人认为纯电动重卡始终无法解决续航问题,但国家政策上的支持和车企研发速度的加快,让我们看到纯电动重卡落地长途运营的可能。今年6月,三一魔塔1165纯电动牵引车实现了超长续航800公里的目标,纯电动重卡的续航问题未来将有望被解决;另有一些人指出“混动重卡”只是过渡性产品,氢燃料电池重卡真正实现了“零污染”,“零碳排”是代替燃油重卡的终极方案。
编者认为,三条技术路线各有千秋,都有存在的必要性,但每条路线都应在丰富运营场景、提升经济性和补能便利性等方面加大研发投入的步伐。纯电动重卡的商业化发展较为成熟,市场潜力巨大,车企和相关产业链纷纷入局这一领域,进一步推动纯电动重卡的推广运营;氢燃料电池重卡的市场销量近年来也在不断增加,随着各项技术的成熟,以及核心关键技术和零部件的国产化,降本空间巨大,市场前景广阔;混动重卡能在一定程度上降碳减排,能够适用于长途运输场景,混动技术仍有很大的进步空间。
实际上无论是氢燃料电池重卡、还是纯电动重卡,亦或是混动重卡在不同运营场景中都有各自的优势,都存在较大的市场发展空间,未来随着技术升级和研发创新速度的加快,各技术路线将适应更多运营场景,进一步放大自身优势。
市场化的过程是一场技术的较量和厮杀,必然要遵循优胜略汰的发展规律,但交通运输领域也需要多动力能源结构来为运输提供保障,三条技术路线的发展并不是一场零和博弈,而是齐头并进共同作用于交通领域节能减排的过程。三条技术路线中,先行者仍有望杀出重围,赶超者仍有望实现弯道超车,未来究竟如何?让我们拭目以待。
责任编辑:枯川
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