换电or充电,重卡电动化技术路线之争
我国新能源重卡市场纯电动技术路线目前已经占据了90%的份额,其补能方式以前主要以充电为主。但随着换电技术的成熟,近年来换电重卡颇受资本青睐,因而声势更显。
运输企业为实现环保效益与经济效益“双丰收”,手持“橄榄枝”,却不知道该选择充电重卡还是换电重卡……
销量“平分秋色”,换电有望赶超
市场谁受欢迎,销量说了算。
当下,纯电动重卡市场正处在快速上升期,销量逐年攀升。数据显示,2020年-2022年三年间,纯电重卡的销量分别为2584辆、9654辆、22659辆,2022年同比大涨1.35倍。
其中,2020-2022年,换电重卡销量分别为约600辆、3300辆、1.2万辆,占电动重卡比例分别为 23%、34%、54%,占据的比例也在不断上升。
尤其是2022年,换电重卡销量同比大涨273.6%,占据了电动重卡大盘的主体地位,增长势头不可谓不猛。
欧阳明高院士在2023年中国电动汽车百人会论坛上表示:“去年2.5万辆新能源重卡将近一半是换电重卡,今年我估计新能源重卡的总量应该到5万辆,而换电重卡大约将占比70%。”
同时,他预估,2030年换电重卡销量将会超过30万辆,2025年会超过10万辆。
由此可见,市场销量与行业专家对换电重卡的前景比较看好。各大车企也纷纷推出换电重卡,且实现了不错的销售。
以宇通重卡为例,仅2023年3月,宇通就向江苏南京、山东日照等客户批量交付了换电牵引车,车辆以安全、可靠、经济、智能四大核心优势满足不同细分场景的个性化需求。
其实,近年来国家和地方政策也在换电重卡方面多有偏向。不仅出台鼓励支持换电重卡发展的政策,还对建设换电站和推广应用换电重卡有具体的补贴措施。
工信部于2021年启动了换电模式应用试点,将宜宾、唐山、包头列为重卡类特色城市,推动换电重卡的示范应用。
如此一来,好像整个行业都在为换电重卡“铺路搭桥”。但换电重卡就真的比充电重卡好吗?
那倒也未必。
充换电“各有千秋”,多用于封闭场景、倒短运输
相比于近一两年才真正“火起来”的换电技术,充电技术更为成熟,充电桩对车辆的适配性更高,相关的行业标准更为完善。
同时,为了提升充电效率,快充、超级快充技术也不断被应用,充电桩建设的规模相比换电站也更大。
但即便是快充,也需要1个小时以上才能将车辆充满,这一直是充电模式备受“诟病”的主要原因。尤其对于讲究运营效率的重卡来说,时间也是成本。换电重卡换一次电仅需3-5分钟,与加油效率相当。
就补能效率来讲,换电模式对重卡更有吸引力。另外,换电模式还有其他的优势:
实现“车电分离”,用户可以租用电池,降低购车成本;换电站运营公司会对电池进行集中监测、管理与养护,有利于延长电池寿命,提升电池的安全性;可以利用谷电为动力电池充电,动力电池还可联网储能,对电网影响较小。
可见,当前充电与换电对于重卡来讲各有其优势,充电模式的优点在于不挑车型,类似于“万能充”,且规模大,建设充电桩也更为便利。换电模式则在补能效率和对电池的安全性保护方面更胜一筹。
不管是充电还是换电,目前由于续驶里程的限制,纯电动重卡主要的应用场景主要集中在封闭场景和倒短运输。
这些场景采用充换电车辆既可以实现绿色减排,在驾驶操作方面也有一定的优势。据宇通换电自卸车的用户反馈,换电车辆比燃油车动力来得快、来得猛,起步更快更轻松。
封闭场景,典型如港口、钢厂、矿山等。该类场景最大的特征为工作区域固定而线路不固定,工作频率大,部分甚至可能需要24小时工作,对运输工具的续航要求相对较低,但对补能效率要求高。
如果是此类场景的用户,就可以优先选择换电重卡,一般建设一座换电站即可覆盖整个区域车队的补能需求。
短倒运输场景,典型如城市渣土运输、公铁接驳运输、煤矿到电厂短途运输等。该类场景与封闭场景特征恰好相反,工作区域不固定而线路固定,单程距离短同样对续航要求相对较低。此类场景,充电重卡和换电重卡均可实现低碳高效运营。
事实上,目前市场上的纯电动重卡主要也是在以上的场景中开展运营工作。而更具有广阔前景其实是干线中长途运输场景。
但因为干线中长途运输场景下,重卡日均行驶里程可达800公里以上,对运输效率要求较高,以目前重卡车辆的续驶里程、充电效率以及换电站建设不足的情况看,纯电动重卡走向中长途干线运输还需时日。
难题与发展并存,充电与换电均需“更进一步”
充电模式除了补能效率慢之外,还可能会有一个隐患:对电池损坏的不可逆性。一台车的使用寿命至少10年以上,更新换代周期也至少6年。6年后,电池性能的衰减会损失大量的续航里程,而更换电池的成本无异于买一台新车。
相比之下,换电模式发展的阻碍主要集中在换电站的建设方面,主要表现为以下两个问题:
首先,换电站缺乏统一的行业标准,这是换电站建设运营遇到的较大难题。
目前,换电重卡换电站标准化的难点主要在于互换性,就是要做到不同的换电系统可以进行互换适应且不影响质保。但因为市场上存在各种利益体,统一的行业标准的建设仍没有取得实质性进展。
其次,换电站网点布局面临选址困难及建设成本高的问题。
根据调研,目前换电站建站成本较高。协鑫能科可转债项目可行性报告显示,单个重卡车换电站(车电分离)的建设投资额约为2,315 万元,单个重卡车换电站(不含车载电池)的建设投资额约为915万元(包括换电站投资421万元,线路及其他投资235万元,备用电池投资259万元)。
可见,除换电站建设费用外,运营商还需承担土地租金、电池投资、线路投资、日常维护成本等。
同时,规模较大的物流公司车队集中的区域场地一般都是寸土寸金,如果要在此地自建换电站,土地审批是一个较大的难题。一是土地资源紧张;二是主管部门不清晰,审批难;三是无法可依。
既然涉及到建站成本,那么下来就重点分析一下在全生命周期,成本方面充电重卡和换电重卡谁更具有优势。毕竟对用户来说,重卡车型的主要作用还是日常的营运,用较小的运营成本换取更多的效益。
就基础设施建设来说,充电桩的建设显然比换电站便宜不少。目前充电桩的成本大约6.5万元每个,而且也不需要太大的场地,设备的运营、维修及人员成本比换电站也更低。
初始购买成本方面,换电重卡可以实现“车电分离”,电池可以选择租赁,不需要购买。充电重卡则需要购买电池,费用相对较高。
运营方面,充电重卡成本主要来源于充电费用,而换电重卡需要租赁电池,成本相对比较高。因为换电站建设和维护资金投入大,为了回本通常电价更高,加上租赁电池的费用,据估算目前每公里使用成本到了3元左右,每公里使用成本要比买整车高0.8至1元。
也就是说,从成本方面看,目前换电重卡购买价格较低,但后期运营的费用相对较高,“换电重卡+自建换电站”需要一定的车队规模,且需要较长的时间才能实现更高的效益。充电重卡则是初始购买成本高。
至于到底选择充电还是换电,用户就需要考虑自身的实际情况,比如是否可以接受高额的购车费用、换电站是自建还是公用,综合考虑然后再做决定。
欧阳明高曾就电动汽车的补能问题说过这样一句话:“卡车快换、轿车快充,用卡车换电的备用电池给轿车快充,此外还有加氢,这样一来就可以解决整个问题。”
重卡换电便利性多,但也不可忽视其换电站建设的情况与生命周期的运营成本。尤其是当下行业“群雄逐鹿”,都在积极参与换电站的建设,至于谁能笑到最后还未可知。
终端用户能做到的就是量力而为,找到真正适合自己车队的车型,才能在实现环保效益的同时兼顾运营收益。
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