近幾年，在國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展新能源汽車的進(jìn)程中，由于鼓勵(lì)政策、應(yīng)用場(chǎng)景、使用環(huán)境等的不同，使得同為新能源汽車的乘用車與商用車、商用車中的客車與卡車，以及輕型卡車與重型卡車之間的發(fā)展快慢不一。比較而言，電動(dòng)卡車的應(yīng)用相對(duì)滯后，其中純電動(dòng)重型卡車的應(yīng)用發(fā)展才剛剛起步。
一、電動(dòng)重卡具有多重優(yōu)勢(shì)
1.效率更高
從理論上講，電動(dòng)汽車比普通內(nèi)燃機(jī)汽車具有更高的效率。當(dāng)前，最高效的內(nèi)燃機(jī)具有40%的熱效率，剩余的60%由于熱或摩擦被浪費(fèi)掉。而大多數(shù)電動(dòng)機(jī)可以將90%的能量作為動(dòng)力傳輸，相比內(nèi)燃機(jī)是一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，由于諸如駕駛條件和寒冷天氣等外部因素，在實(shí)際駕駛中電動(dòng)汽車的效率會(huì)大大降低。同時(shí)，由于電池組比油箱更重、更復(fù)雜，其電池組重量也不會(huì)像油箱里的燃油可以“清零”，作為運(yùn)輸工具的電動(dòng)卡車需要配置更多的電池以確保足夠的行駛里程，這會(huì)占用大量空間并增加汽車的重量。
2.有利于節(jié)能減排
從能源危機(jī)和節(jié)能減排角度考量，將傳統(tǒng)燃油卡車替換成純電動(dòng)卡車的意義顯而易見。一方面可極大減少對(duì)石化燃料的依賴，另一方面可大幅降低汽車尾氣排放，在能源轉(zhuǎn)換和減少排放的背景下，純電動(dòng)卡車具有更大的發(fā)展空間。目前，重型卡車是機(jī)動(dòng)車尾氣排放污染大戶，有數(shù)據(jù)顯示，1輛重型卡車的尾氣排放相當(dāng)于500輛小客車的排放量，因此對(duì)重卡排放的治理至關(guān)重要。有專家指出，重卡電動(dòng)化可以帶來(lái)巨大的節(jié)能減排效果，按全國(guó)100萬(wàn)輛倒短重卡測(cè)算，全部電動(dòng)化后相當(dāng)于減少3億輛乘用車的顆粒物排放。
3.節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本和保養(yǎng)費(fèi)用
重型內(nèi)燃機(jī)車輛低速運(yùn)行時(shí)極為耗油，而純電動(dòng)重卡可大幅降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)車輛維修保養(yǎng)費(fèi)用也將大幅降低。
4.在特定區(qū)域內(nèi)使用可規(guī)避續(xù)駛里程不足的劣勢(shì)
純電動(dòng)乘用車一個(gè)很大的短板就是續(xù)駛里程受到限制，而純電動(dòng)重卡更適合在特定場(chǎng)景和限定區(qū)域內(nèi)使用，這樣既可發(fā)揮純電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)，又可規(guī)避續(xù)駛里程之不足。以純電動(dòng)重卡應(yīng)用于港口這個(gè)工作場(chǎng)景來(lái)看，在該場(chǎng)景使用的重卡多為低速運(yùn)行，行駛里程有限，充電也十分便捷。
5.未來(lái)應(yīng)用范圍會(huì)更廣
電動(dòng)重卡配上先進(jìn)的電卡驅(qū)模，既可以高速行駛，又可以在需要大扭矩的低速爬坡狀態(tài)下使用，未來(lái)的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。
當(dāng)然，雖然純電動(dòng)重卡有上述優(yōu)點(diǎn)，但目前仍存在諸多不足，如續(xù)駛里程受到局限、充電設(shè)施還不完善、多裝電池導(dǎo)致車輛總重大、產(chǎn)品可靠性有待進(jìn)一步提高、價(jià)格較貴、充電慢等。
二、我國(guó)電動(dòng)重卡的四個(gè)發(fā)展階段
從電動(dòng)卡車的發(fā)展路徑看，在全生命周期的技術(shù)層面和成本層面，純電動(dòng)卡車已經(jīng)開始與傳統(tǒng)燃油卡車競(jìng)爭(zhēng)。
1.起步階段
2017年，我國(guó)電動(dòng)卡車年度總銷量為6.2萬(wàn)多輛，占當(dāng)年卡車總銷量的比重不到2%。其中以電動(dòng)輕型卡車為主，電動(dòng)重卡占比不足1%。2018年以前，我國(guó)新能源重卡市場(chǎng)發(fā)展緩慢，每年產(chǎn)銷規(guī)模不足1000輛。
2.局部應(yīng)用階段
電動(dòng)重卡首先在特定場(chǎng)景應(yīng)用后得到了認(rèn)可，特別是在港口、礦區(qū)、專線運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域使用具有優(yōu)勢(shì)。在使用過(guò)程中，隨著部分問(wèn)題得到解決，應(yīng)用面逐步擴(kuò)大。
3.研發(fā)推廣階段
近幾年來(lái)，隨著我國(guó)新能源汽車技術(shù)水平提升、電池成本降低、商業(yè)模式不斷創(chuàng)新，再加上國(guó)家加快推進(jìn)柴油貨車污染治理工作，因而推動(dòng)了新能源重卡的研發(fā)和推廣。不過(guò)，就發(fā)展瓶頸來(lái)看，電動(dòng)重卡由于載重量大，需要更大容量的電池，這就會(huì)造成卡車自重增加，影響長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。因此，相比純電動(dòng)乘用車和電動(dòng)客車，電動(dòng)重型卡車的研發(fā)和推廣難度更大。目前，一汽解放、東風(fēng)、比亞迪、中國(guó)重汽、華菱星馬、開沃新能源、北奔重汽、徐工、陜汽、大運(yùn)、湖北三環(huán)等企業(yè)都在電動(dòng)重卡領(lǐng)域有所布局，一些產(chǎn)品已經(jīng)在市場(chǎng)中占得一席之地。當(dāng)前，主要是一汽、東風(fēng)等卡車制造企業(yè)，凱博易控和精進(jìn)電動(dòng)等新能源汽車零部件企業(yè)，以及部分工程機(jī)械企業(yè)在嘗試推廣電動(dòng)重卡。與國(guó)家政策對(duì)電動(dòng)客車的扶持力度相比，電動(dòng)卡車的技術(shù)推動(dòng)和市場(chǎng)推廣更多還是依靠企業(yè)自身的技術(shù)功底與宣傳渠道。
4.加快發(fā)展階段
2019年我國(guó)新能源重卡增長(zhǎng)較快，當(dāng)年產(chǎn)銷超過(guò)5000輛，保有量為6500輛，均為純電動(dòng)車型。按照車型來(lái)看，目前市場(chǎng)上的電動(dòng)重卡以純電動(dòng)自卸車居多，純電動(dòng)牽引車只占很小比重。數(shù)據(jù)顯示，2019年，純電動(dòng)重卡自卸車銷量超過(guò)2600輛，牽引車僅130輛。
三、發(fā)展電動(dòng)重卡的時(shí)機(jī)已成熟
過(guò)去，卡車企業(yè)很少做電動(dòng)重卡，為什么現(xiàn)在開始大力發(fā)展?筆者認(rèn)為主要有以下原因：一是新基建拉動(dòng)了產(chǎn)業(yè)需求;二是基于環(huán)保要求，電動(dòng)卡車能有效節(jié)能減排，即使在污染天氣也可以正常運(yùn)營(yíng)，而不像燃油車那樣受到限制，對(duì)司機(jī)來(lái)說(shuō)能運(yùn)營(yíng)就能掙錢;三是純電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)完善，電池成本大大降低，配套體系趨于完整，換電等模式也日漸成熟;四是重卡企業(yè)的后來(lái)者希望通過(guò)電動(dòng)化，扭轉(zhuǎn)現(xiàn)有燃油重卡被一汽解放、東風(fēng)等企業(yè)一統(tǒng)天下的競(jìng)爭(zhēng)格局;五是排放標(biāo)準(zhǔn)快速升級(jí)，導(dǎo)致企業(yè)疲于應(yīng)付，不如直接發(fā)展電動(dòng)卡車;六是在特定場(chǎng)景下使用電動(dòng)重卡，通過(guò)算經(jīng)濟(jì)賬，各環(huán)節(jié)的企業(yè)都能賺到錢，使用強(qiáng)度越低，純電動(dòng)重卡優(yōu)勢(shì)越明顯，且?guī)啄曛畠?nèi)的成本甚至低于燃油車。
四、電動(dòng)重卡商業(yè)化之路可期
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，解決純電動(dòng)卡車尤其是電動(dòng)重卡商業(yè)化的關(guān)鍵，在于如何平衡續(xù)駛里程、車輛售價(jià)與載貨量之間的矛盾。
1.卡車全面電動(dòng)化時(shí)代即將到來(lái)
在2019年中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上，比亞迪董事長(zhǎng)兼總裁王傳福表示，各城市和各領(lǐng)域的成功案例表明，現(xiàn)在電動(dòng)卡車已經(jīng)具備替代燃油卡車的技術(shù)能力和市場(chǎng)基礎(chǔ)，2025年將是實(shí)現(xiàn)卡車全面電動(dòng)化的時(shí)間點(diǎn)。
還有專家預(yù)計(jì)，2021年將是純電動(dòng)重卡在國(guó)際市場(chǎng)上迎來(lái)規(guī)?；桓兜臅r(shí)間窗口。目前同級(jí)別的重卡，傳統(tǒng)燃油車售價(jià)約40萬(wàn)元，電動(dòng)重卡售價(jià)約100多萬(wàn)元，由于電動(dòng)重卡在使用環(huán)節(jié)能夠節(jié)省較高的燃油費(fèi)用，如果在使用強(qiáng)度較高的場(chǎng)景下應(yīng)用，預(yù)計(jì)5年左右可以實(shí)現(xiàn)平衡。到2025年左右，電動(dòng)重卡購(gòu)買及使用成本有望與傳統(tǒng)燃油卡車相當(dāng)，屆時(shí)電動(dòng)重卡將實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
2.純電動(dòng)重卡推廣在加速
當(dāng)前，純電動(dòng)重卡的推廣速度正在加快。以近期為例，一汽解放向北京市政路橋集團(tuán)交付了一批J6P 8×4純電動(dòng)重卡，中國(guó)重汽向天津港交付第二批豪沃T5G 6×4純電動(dòng)無(wú)人駕駛重卡，上海首批換電重卡亦完成交付。同時(shí)，電動(dòng)重卡的技術(shù)也在不斷進(jìn)步。比如，凱博易控在全球率先推出了電動(dòng)卡車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)eDMT，它采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)壓力潤(rùn)滑、序列換擋、多模動(dòng)態(tài)協(xié)同控制等技術(shù)，已在多款重卡上開始應(yīng)用，這將推動(dòng)電動(dòng)重卡快速發(fā)展;精進(jìn)電動(dòng)推出了業(yè)內(nèi)首款新能源重型商用車專用的EMAT-20000四擋變速器，可通用于純電、混動(dòng)、增程車型。
3.充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在加快
從基礎(chǔ)設(shè)施看，當(dāng)前加油站遍地都有，但充電樁并不是隨處可見。電動(dòng)卡車的主要功能是商業(yè)運(yùn)輸，這就存在一個(gè)充電或換電效率的問(wèn)題。隨著充電樁被納入新基建的重要內(nèi)容，我國(guó)充電樁建設(shè)正在加速。此外，換電技術(shù)也在快速發(fā)展，由于其快速高效、運(yùn)用成本低、使用靈活、安全集約，正被更多人看好?？偠灾鋼Q電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，為電動(dòng)重卡推廣創(chuàng)造了條件。
筆者相信，未來(lái)純電動(dòng)卡車將得到快速發(fā)展，只是風(fēng)口還沒(méi)有來(lái)到。以自動(dòng)駕駛+純電動(dòng)卡車為例，在港口、礦山、城市環(huán)衛(wèi)，以及高速公路上的自動(dòng)駕駛車隊(duì)行進(jìn)等許多場(chǎng)景都有用武之地。伴隨技術(shù)提升和各種應(yīng)用模式的成熟，電動(dòng)卡車將顯示出其綜合優(yōu)勢(shì)，走上商業(yè)化發(fā)展之路。
五、后疫情時(shí)代電動(dòng)重卡智能化是新趨勢(shì)
今年突如其來(lái)的新冠肺炎疫情，使汽車產(chǎn)業(yè)甚至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)受到極大影響。但也應(yīng)看到，在疫情迅速拉低汽車銷量的同時(shí)，也為無(wú)人駕駛技術(shù)帶來(lái)了新的機(jī)會(huì)。在強(qiáng)調(diào)人與人之間減少接觸的情況下，無(wú)人駕駛車輛有了自己的用武之地。前不久，在廈門遠(yuǎn)海集裝箱碼頭，自動(dòng)駕駛的集裝箱卡車完成了堆場(chǎng)落箱、交箱裝船、卸箱接船等一系列自動(dòng)化操作，這場(chǎng)“5G+無(wú)人駕駛賦能智慧港口云發(fā)布會(huì)”的現(xiàn)場(chǎng)演示場(chǎng)景給人們留下深刻印象。在礦山場(chǎng)景，目前礦用重卡的司機(jī)工資約占使用總成本的25%，使用自動(dòng)駕駛后將有效降低成本。
在今年的政府工作報(bào)告中，明確提出了“新基建”的概念，即包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)方面的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中5G、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等均與汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)。在5G新基建如火如荼地加緊在全國(guó)布局之際，智能電網(wǎng)、智能充電樁、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，將助推“5G+電動(dòng)+智能”的新型卡車不僅在港口、礦山等特定場(chǎng)景中展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，而且未來(lái)還會(huì)有更大發(fā)展空間。
后疫情時(shí)代，電動(dòng)卡車也將與其他各種無(wú)人駕駛車輛的發(fā)展脈絡(luò)一致，智能化、無(wú)人化是必然趨勢(shì)。
六、氫燃料電池重卡正加快布局
長(zhǎng)續(xù)駛、大載重的重卡領(lǐng)域，被普遍認(rèn)為是氫燃料電池未來(lái)重要的應(yīng)用場(chǎng)景，燃料電池重卡的商用已經(jīng)開始嘗試。目前，國(guó)家正研究開展燃料電池汽車試點(diǎn)示范，國(guó)內(nèi)氫能重卡在核心部件燃料電池技術(shù)方面不斷取得新進(jìn)展。
伴隨著燃料電池系統(tǒng)功率的提升、加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的完善、關(guān)鍵核心技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化，國(guó)內(nèi)車企對(duì)燃料電池重卡的布局也在逐步加快，目前一汽、上汽、陜汽、江鈴重汽、大運(yùn)、飛馳等商用車企業(yè)都在研發(fā)燃料電池重卡。預(yù)計(jì)到2050年，國(guó)內(nèi)超過(guò)50%的重型卡車會(huì)將氫燃料電池作為動(dòng)力，氫燃料電池重卡產(chǎn)業(yè)鏈將不斷完善。
前不久，日本豐田汽車聯(lián)合一汽、東風(fēng)、廣汽和北汽四大汽車集團(tuán)以及億華通科技股份有限公司，以開放的體制共同出資設(shè)立商用車燃料電池系統(tǒng)研發(fā)公司，這勢(shì)必會(huì)推動(dòng)燃料電池在中國(guó)的應(yīng)用，并進(jìn)而推動(dòng)氫燃料電池重卡的發(fā)展。
(作者系中國(guó)汽車工業(yè)咨詢委員會(huì)主任)
