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      貨車電動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

      2018-11-28 11:09:30中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司孟慶闊戴淼齊濤
      專用汽車 2018年11期
      關(guān)鍵詞:貨車電動(dòng)新能源

      中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司 孟慶闊 戴淼 齊濤

      2018年9月,北京市政府印發(fā)了《北京市打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》的通知,明確到2020年,郵政、城市快遞、輕型環(huán)衛(wèi)車輛(4.5t以下)基本為電動(dòng)車,辦理貨車通行證的輕型物流配送車輛(4.5t以下)基本為電動(dòng)車。隨著大氣環(huán)境形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻,北京政策的帶動(dòng)效應(yīng)將越發(fā)凸顯,未來(lái)將出現(xiàn)更多的地方政策加快推動(dòng)貨車電動(dòng)化的步伐。

      貨車電動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

      2018年1~6月,新能源商用車?yán)塾?jì)產(chǎn)量為4.06萬(wàn)輛,其中新能源貨車產(chǎn)量為1.62萬(wàn)輛,占新能源商用車總量的39.9%。從細(xì)分車型來(lái)看,新能源輕卡產(chǎn)量為1.58萬(wàn)輛,占比97.5%,其次微卡,占比2%左右。從技術(shù)路線來(lái)看,新能源貨車市場(chǎng)中純電動(dòng)貨車占比超過(guò)99%。

      從企業(yè)來(lái)看,陜西通家和奇瑞汽車的份額較高,均超過(guò)了10%;一汽客車(大連)、山西成功、山東昊宇和國(guó)宏汽車處于第二梯隊(duì),產(chǎn)量份額超過(guò)5%。產(chǎn)量前十企業(yè)及份額情況見表1。

      表1 2018年1~6月新能源貨車產(chǎn)量TOP10企業(yè)

      圖1 2018年1~6月新能源貨車電池技術(shù)路線結(jié)構(gòu)

      表2 2018年1~6月新能源貨車電池單體配套TOP10企業(yè)

      表3 2018年1~6月新能源貨車驅(qū)動(dòng)電機(jī)配套TOP10企業(yè)

      從電池技術(shù)路線來(lái)看,新能源貨車不同于新能源客車,三元鋰電池占比較高,達(dá)到83%,其次是磷酸鐵鋰電池,占比7.9%。整體來(lái)看,2018年1~6月新能源貨車電池技術(shù)路線結(jié)構(gòu)見圖1;從電機(jī)技術(shù)路線來(lái)看,2018年1~6月,新能源貨車市場(chǎng)永磁同步電機(jī)占比73.8%,交流異步電機(jī)占比26.2%。

      從電池單體供應(yīng)商來(lái)看,2018年1~6月,江蘇智航的供應(yīng)量最大,占比高達(dá)2 0.9%,其次是廣東天勁,占比為15.3%。供應(yīng)量前十企業(yè)的份額高達(dá)75%,集中度較高。詳見表2。

      從驅(qū)動(dòng)電機(jī)供應(yīng)商來(lái)看,2018年1~6月,無(wú)錫華宸的供應(yīng)量最大,占比10.1%,其次是浙江泓林,占比9.9%。不同于電池單體的配套集中度,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的配套較為離散,供應(yīng)量前十企業(yè)的份額為57.3%。詳見表3。

      火車電動(dòng)化驅(qū)動(dòng)分析

      整體來(lái)看,貨車電動(dòng)化有三方面的驅(qū)動(dòng)因素,分別是政策影響、純電動(dòng)貨車本身優(yōu)勢(shì)及用戶需求三個(gè)層面,具體影響內(nèi)容見表4。

      綜合以上分析,純電動(dòng)貨車具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì),驅(qū)動(dòng)著市場(chǎng)供需兩端的發(fā)展,為純電動(dòng)貨車的前景奠定了發(fā)展基礎(chǔ):

      第一,節(jié)約成本。從購(gòu)車角度看,享有國(guó)家和地方補(bǔ)貼;從使用環(huán)節(jié)角度看,充電成本低于加油成本,且便于管理,可以有效避免使用端對(duì)公司的虛報(bào)油補(bǔ)現(xiàn)象。

      第二,緩解急需用車的需求。在傳統(tǒng)油車使用年限到期,面臨報(bào)廢或無(wú)相應(yīng)功能的油車等的情況下,純電動(dòng)貨車正好替代傳統(tǒng)微客和三輪車的需求。

      第三,路權(quán)影響。很多城市對(duì)傳統(tǒng)燃油貨車分時(shí)段分區(qū)域限行,影響著物流需求,而純電動(dòng)貨車不受限行政策的影響,能夠滿足用戶實(shí)時(shí)性和突發(fā)性的物流需求。

      第四,新型運(yùn)營(yíng)模式推動(dòng)純電動(dòng)貨車的發(fā)展。目前出現(xiàn)了很多純電動(dòng)物流車租賃的公司,如天津市的滴滴噠公司,深圳的地上鐵公司、陸舟電動(dòng)等,提供電動(dòng)物流車的保養(yǎng)、維修、年審及道路救援等附加服務(wù)。

      貨車電動(dòng)化技術(shù)路線分析

      從全球范圍來(lái)看,主流國(guó)家都對(duì)貨車電動(dòng)化進(jìn)行了布局,分析美國(guó)、歐洲及日本的技術(shù)特點(diǎn)及代表企業(yè)如表5所示。

      國(guó)內(nèi)來(lái)看,前文分析過(guò),我國(guó)新能源貨車主要采用純電動(dòng)技術(shù)路線,在動(dòng)力電池方面,以三元鋰電池為主,其次是磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池。通過(guò)三種類型動(dòng)力電池的對(duì)比可知,三元鋰電池能量密度高、安全性得到提升,更符合貨車的布置需求,詳見表6。

      從驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)看,永磁同步電機(jī)具有效率高、調(diào)速范圍廣、功率密度大的優(yōu)勢(shì),成為當(dāng)前純電動(dòng)貨車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要技術(shù)路線。從驅(qū)動(dòng)形式來(lái)看,主要有兩種,分別是電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電機(jī)+變速器驅(qū)動(dòng),詳見表7。

      選取國(guó)內(nèi)典型的純電動(dòng)貨車進(jìn)行電池及電機(jī)參數(shù)對(duì)比可知,國(guó)內(nèi)的貨車電動(dòng)化水平高于國(guó)外,主流的續(xù)航里程均超過(guò)200km,能量密度高于90Wh/kg,詳見表8。

      貨車電動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

      除政策之外,貨車電動(dòng)化的潛在客戶是主導(dǎo)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)鍵性因素。結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展特點(diǎn)可知,快遞物流車及市政環(huán)衛(wèi)車輛是純電動(dòng)貨車的主銷市場(chǎng)。

      表4 貨車電動(dòng)化驅(qū)動(dòng)因素

      表5 世界主要國(guó)家和地區(qū)的貨車電動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)及代表企業(yè)

      表6 純電動(dòng)貨車不同電池性能對(duì)比

      表7 純電動(dòng)貨車不同電池性能對(duì)比

      表8 典型純電動(dòng)貨車的電池及電機(jī)技術(shù)參數(shù)對(duì)比

      表9 典型純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車型使用領(lǐng)域及特點(diǎn)

      第一,物流車市場(chǎng)主要涵蓋四個(gè)領(lǐng)域,分別是快遞行業(yè)、電商自建物流行業(yè)、個(gè)體用戶和租賃行業(yè)。

      首先,在快遞領(lǐng)域主要應(yīng)用在末端派送和城市內(nèi)的轉(zhuǎn)貨運(yùn)輸,其中主要以末端派送為主,解決最后一公里用車問(wèn)題;大件派送主要是超過(guò)20kg的貨物;雖然4.2m廂長(zhǎng)的純電動(dòng)物流車的載貨量能滿足城市間轉(zhuǎn)貨運(yùn)輸用戶的需求,但是用戶對(duì)續(xù)航里程、售價(jià)、安全性、售后服務(wù)的時(shí)效性等均有顧慮。

      其次,在電商自建物流行業(yè),京東、唯品會(huì)等電商自建物流也開始陸續(xù)使用純電動(dòng)物流車替代傳統(tǒng)燃油汽車,京東則提出未來(lái)五年會(huì)把旗下貨車全部替換成純電動(dòng),同時(shí),還參與了純電動(dòng)物流車的研發(fā)過(guò)程。目前使用的車型類型以輕型為主,可以承載更多的貨物,主要形式是進(jìn)行末端派送;同時(shí),電商企業(yè)一般會(huì)大批量更新車型,原因是電商對(duì)時(shí)效性更重視,方便輪流充電。

      對(duì)于個(gè)體工商戶而言,純電動(dòng)物流車有較為固定且可控的派送時(shí)間和派送路線,能更好地控制車輛的充電時(shí)間,此外,個(gè)體戶的貨物一般不多,因此目前使用的車型類型以輕型客廂式為主,用于替代微客的部分運(yùn)輸功能。

      對(duì)于租賃行業(yè)來(lái)看,純電動(dòng)有更廣闊的發(fā)展前景,主要原因如下:①用戶不愿意投入太多的資金購(gòu)置,租賃整體成本較低,維修和保養(yǎng)費(fèi)用一般由租賃公司負(fù)責(zé);②會(huì)擔(dān)心純電動(dòng)物流車技術(shù)不成熟,而租賃電動(dòng)汽車在使用過(guò)程中如果不滿意可以退租,無(wú)需承擔(dān)購(gòu)買風(fēng)險(xiǎn);③充電基礎(chǔ)設(shè)施短缺也增加了企業(yè)和用戶充電的困擾。

      第二,從市政環(huán)衛(wèi)車來(lái)看,未來(lái)將逐步釋放市場(chǎng)需求,主要原因如下:①市政環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域是優(yōu)先推廣新能源汽車的領(lǐng)域。②純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)類專用改裝車訂單采購(gòu)價(jià)格較高,政府部門具有雄厚財(cái)力。③車型種類繁多,與政府部門的市政環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域需求多樣化相匹配。目前環(huán)衛(wèi)車輛的使用領(lǐng)域及特點(diǎn)總結(jié)如表9:

      5.結(jié)論及建議

      我國(guó)的貨車電動(dòng)化在產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)取得了一定的先行優(yōu)勢(shì),在產(chǎn)品開發(fā)、市場(chǎng)拓展和應(yīng)用方面取得了較大的進(jìn)展。隨著國(guó)家政策的引導(dǎo)以及終端市場(chǎng)需求的釋放,未來(lái)電動(dòng)化貨車具有較大的發(fā)展空間。但是從目前技術(shù)來(lái)看,仍存在一定的短板,結(jié)合國(guó)家節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖的規(guī)定,建議動(dòng)力系統(tǒng)方面設(shè)定目標(biāo)如下:

      到2020年:以能量密度更高的電池作為主攻方向,電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到150-180wh/kg;動(dòng)力系統(tǒng)滿足300km以上純電動(dòng)續(xù)駛里程要求;繼續(xù)降低電池系統(tǒng)成本,2020年降低到1.0元/wh;特定車型發(fā)展混合動(dòng)力(重型卡車,洗掃車等作業(yè)車輛)。

      到2025年:考慮補(bǔ)貼退出下的動(dòng)力電池匹配方案,減小儲(chǔ)能系統(tǒng)能量占比,推廣插電混合動(dòng)力產(chǎn)業(yè)化;動(dòng)力系統(tǒng)滿足400km以上純電動(dòng)續(xù)駛里程要求;電池系統(tǒng)成本繼續(xù)降低到0.9元/wh。

      除此之外,建議正向開發(fā)新能源貨車電驅(qū)動(dòng)車橋,提升傳動(dòng)效率;發(fā)展IGBT芯片及功率模塊,提高控制器功率密度;逐步發(fā)展燃料電池貨車,推動(dòng)燃料電池相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

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