【微课堂回顾】上海玖行能源李萱:重卡换电发展现状及趋势

我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,降碳要求从乘用车传导至商用车行业。随着国家对重污染、重排放的行业、区域提出更高的降碳脱碳要求,新能源成为钢铁、港口、矿山、电厂等行业的必由之路。“金融+科技+场景”重卡换电服务模式的兴起,使新能源价值链商业模式创新影响凸显。围绕重卡换电相关技术的研发和数字化进程,定会对其生态产生深远影响。

新能源汽车国家大数据联盟第41期微课堂中,上海玖行能源科技有限公司首席科学家李为大家带来《重卡换电发展现状及趋势》的精彩课程。课程围绕重卡换电商业逻辑及模式、重卡换电技术要点、重卡换电领域的数字化、如何构建可持续的重卡换电生态四方面展开讲述。

重卡换电商业逻辑及模式

在我国双碳政策的加持下,目前全国有11个换电重点城市,其中有3个是重卡换电试点城市,分别在包头、唐山和宜宾,围绕着“3060”减碳目标和国家总体试点计划,国家以及各地方政府陆续出台了促进新能源重卡换电政策措施。换电措施可以理解为“一拉一推”。“一拉”指的是当地政府会给予相应的扶持。例如重卡换电站补贴,以此来拉动重卡换电在地方的普及动作。“一推”指的是当地政府会对换电车辆有一些路权方面的照顾。例如非新能源车辆只允许在夜里运营,而新能源车辆则允许24h运营。
除此之外,重卡换电可以实现3到5分钟快速补能,提高车辆的有效使用时间。目前电池银行的介入加快了车电分离模式成熟的速度,金融杠杆加快了换电重卡的推广速度。

重卡换电技术要点

可充可换可升级,根据不同的运行工况,选装不同电量的电池,有效减少车辆自重。换电站采用站内集中充电模式,可以有效对电池进行充电管理,延长电池使用寿命,相比于充电站更加节约占地面积。同时换电站是一个天然的储能站,便于与电网互动,当布局达到一定规模后,通过综合调度平台可以完成部分储能的削峰填谷功能。

重卡换电的技术体现在换电站以及换电动力电池箱总成等方面。技术研发的基本要素是充换电整体系统架构设计、软硬件工业设计以及结构设计。

重卡换电领域的数字化

目前重卡换电站已经接近两百座,覆盖大多数省份,已经建成的有142座,截止到六月底在建的站有七八十座。到现在为止公告的车型数量已经超过200款,已交付的动力电池总成电池箱的数量超过23000套,适配的车型包括牵引车、搅拌车、渣土车、宽体矿卡,配套主机厂数量有40多家,已经安全运营里程超过了1亿公里……

基于云边融合的动力电池全生命周期数字孪生系统,采用区块链技术进行溯源,根据数据对动力电池进行寿命的预测和故障的预判,对电池快速检测使用一些专家系统、神经网络建模方法……凡此种种,都是重卡换电的数字化过程。

如何构建可持续的重卡换电生态

重卡换电的生态构建主要在于打通车主、运营商、政府三方的电动补能数据流。三方通过玖行的生态系统,可以获得各自所需信息:

对于车主:了解换电站电池电量状态、是否需要排队等候、其他换电站距离及状况信息……

对于运营商:了解运营效率提升方式、政策解读、补贴申领、电池管理、与生态中其他运营商互通……

对于政府:了解重卡换电站选址、实现减排指标、使重卡对日常路况影响达到最小……

除此之外,重卡换电重构了电动物流生态。在整个换电流程中,车主、场站、电池分别扮演了能源需求端、能源补给端、能源承载端的角色,与传统燃油车不同,新型的重卡换电实际上是对金融资本、大数据、交通运输、物流等方面的一次重构。

提问环节

1、现有的换电运行模式中,上下游相关方哪一方在整个产业链中占主导的地位?

目前仍是能源巨头。在重卡换电这种“重资产”的产业链推广过程中,需要很强的资金背景和实力,毋庸置疑国家电投是最大的。生产换电站和电池包需要强大的资金支撑,除此之外国电投有着对技术和对整个能源发展的远见,从油到电,从电到能,总的来讲能源巨头作为动力推手仍是最主要的,同时三峡、中石油、中石化等能源机构也会逐渐进入到赛道当中。

2、仅考虑经济性方面,换电重卡和充电重卡在全生命周期内的总成成本差距大吗?

总体来讲,换电车重卡因为需要电池包总费用肯定是要贵一些的。但是焦点在于车的用途,公交车可以夜里充电,那么充电就可以满足需求;但需要24h工作的重卡就不得不采用换电的方式,除此之外还需要考虑充电场地等因素。

3、您怎么看待未来氢燃料电池在重卡的应用场景?

是一个方向,但是不会特别快。氢主要应用在储能方面,同时对于存储要求比较高,提供动力效率要多层转化,目前来看氢能源想要应用在重卡使用场景仍需时日。

4、现有运营公司的重资产模式如何解决?电池银行方向如何控制风险?

目前是国电投承担这种角色,作为能源巨头会有自己的方式盈利。对于电池安全风险,我们现在的电池基本上都是磷酸铁锂的电池,比三元电池要安全一些,电池管理系统以及预警系统都是比较完善的。同时电池厂商、生产方、运营方、数据方、保险方等要结合在一起研究重卡换电的运营模式。

5、当前国家对换电的优惠政策是怎样的?从经济效益上分析,取利的资本点是什么?

国家目前公布了11个换电试点城市,其中有三个重卡换电重点城市——包头、宜宾、唐山。地方的政策取决于是否是重点减排地,类似于钢厂集中城市、发电集中城市等。