深度解讀新能源商用車的未來7大發(fā)展趨勢

我國新能源汽車在近10年來呈現(xiàn)了極其高速的發(fā)展態(tài)勢，無論是技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)日趨成熟，尤其是在諸如電池等領(lǐng)域，大有趕超國外先進(jìn)企業(yè)的表現(xiàn)。

隨著電動化發(fā)展不斷深入，車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、換電、氫燃料等新概念新技術(shù)也得到了突破，不僅表現(xiàn)在乘用車上，在貨車等商用車領(lǐng)域更是如此。

本文就從技術(shù)和產(chǎn)品兩大角度入手，全面剖析國內(nèi)新能源貨車的發(fā)展趨勢——

和乘用車一樣，電動貨車搭載的電池主要也分為三元鋰和磷酸鐵鋰兩大類。在2020年之前，由于磷酸鐵鋰的能量密度較低，且處于輕量化的考量，國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最大的仍是三元鋰電池。

但三元鋰電池有一個致命的問題：安全性較低。主要由于其受到撞擊和在高溫環(huán)境下的起火點(diǎn)低，非常容易導(dǎo)致工況相對乘用車更惡劣的貨車出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。不過當(dāng)下，隨著比亞迪推出磷酸鐵鋰刀片電池，磷酸鐵鋰的技術(shù)日益成熟，電池包能量密度普遍可達(dá)140Wh/kg，甚至已有超過170Wh/kg的產(chǎn)品出現(xiàn)。

如今鈷元素稀缺，磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)?？梢耘袛?，未來15年內(nèi)，磷酸鐵鋰電池將會是新能源貨車尤其是純電動貨車首選的主流。

傳統(tǒng)燃油貨車的動力總成由發(fā)動機(jī)、變速器、傳動軸、驅(qū)動橋等部位組成，早期純電動貨車采用了“油改電”的技術(shù)路線，也就是說和傳統(tǒng)的動力總成一樣，只不過把發(fā)動機(jī)換成了電機(jī)、變速器換成了減速器。

“換湯不換藥”帶來的結(jié)果是成本高昂、重量巨大且傳動效率低下。

但隨著乘用車電驅(qū)平臺的發(fā)展，貨車的電驅(qū)動總成也得到了啟發(fā)，為了降能耗、降重量、降成本，目前逐漸出現(xiàn)了同軸橋、集成橋等多種驅(qū)動總成形式。

微輕型純電貨車：同軸橋

可以明顯看出，這種總成方法傳動鏈短、零件少、結(jié)構(gòu)緊湊，相比于電機(jī)直驅(qū)，完全省去了中間傳動軸。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，這樣的布置可以平均減輕重量10-25%，且傳動效率比直驅(qū)高出3-5%。

要知道，新能源貨車的主要應(yīng)用場景就是城際短途和城市物流，一般來說都是高速路況，而同軸橋的結(jié)構(gòu)非常適合。

中重型新能源貨車：集成橋

集成橋指的是電機(jī)、變速器/減速器、差速器和車橋高度集成的電驅(qū)動總成形式。和同軸橋相似，也可以壓縮總成體積，且對于中型和重型的電動貨車來說，可以放下更多的電池。

但需要注意的是：國內(nèi)目前在集成橋的技術(shù)上并沒有我們想得那么成熟，成本目前還比較高，再加上中重型貨車的工況、路況都遠(yuǎn)比小型汽車復(fù)雜，所以這項(xiàng)技術(shù)在未來短期內(nèi)還無法大規(guī)模在市場上有所應(yīng)用，當(dāng)前仍然會以電機(jī)直驅(qū)為主。

相信所有從事電動車領(lǐng)域的人應(yīng)該都知道多合一的電驅(qū)總成，這里就不再多作贅述。重點(diǎn)來講一講在新能源貨車上的高壓電控集成。

新能源貨車上三合一、四合一甚至是八合一的高壓電控案例目前并不多。這還是由于新能源貨車的工況更為復(fù)雜，但這并不妨礙多合一高壓平臺也成為貨車的趨勢之一。

多合一帶來的最大效益就是空間壓縮，將驅(qū)動電機(jī)控制器模塊、DC-DC電壓變換器模塊、PDU高壓配電模塊和OBC車載充電器控制器模塊幾乎都集成到一個盒子里，把本就被電池占用的貨車內(nèi)部空間利用到極致。

商用車多合一電控

這意味著整體的成本可以大大降低，同時可靠性和運(yùn)行效率也會更高。

貨車的智能化將是下一個重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)方向。和乘用車相似，新能源貨車的智能化一般指的是包含了智能駕駛/自動駕駛、車輛網(wǎng)、車輛安全、智慧座艙、人車交互等功能的系統(tǒng)，此外包括遠(yuǎn)程系統(tǒng)。

想象一下：一輛不需要司機(jī)的短途新能源貨車，能夠?yàn)樾袠I(yè)帶來多少收益？

當(dāng)行車安全得到保障時，無人駕駛貨車（包括行駛、駐車和上下貨）在一些特殊場景比如礦場、港口、封閉式園區(qū)等領(lǐng)域應(yīng)用時，可以大幅提高貨運(yùn)效率、降低人工成本。

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不僅如此，當(dāng)智能化發(fā)展成熟時，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術(shù)，可以通過共享運(yùn)力，打造一個全新的貨運(yùn)生態(tài)，改變當(dāng)前的物流、運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)模式。

看完技術(shù)，我們再來看看新能源貨車的產(chǎn)品發(fā)展趨勢。

環(huán)衛(wèi)車和城市物流車較為相似，都是日均里程在150-200km以內(nèi)，且行駛區(qū)間都是在指定范圍內(nèi)。物流車對速度有一定要求，環(huán)衛(wèi)車則平均車速在50-60km/h左右。

基于這些特點(diǎn)，環(huán)衛(wèi)和物流車將成為貨車純電化趨勢首當(dāng)其沖的產(chǎn)品之一。但目前沒有大規(guī)模普及的主要原因仍然在于技術(shù)不夠成熟，且成本較高。

以4.5噸純電輕卡為例，其續(xù)航僅為200km左右，且冬季會縮水，充電時間延長，影響使用效率。雖然近幾年售價大幅降低，但仍比燃油車高出許多。

所以未來環(huán)衛(wèi)和城市物流車產(chǎn)品的主要發(fā)展方向?qū)攸c(diǎn)往輕量化、低成本、低能耗走，當(dāng)然這也對技術(shù)方面提出了新的要求。

此外隨著電商平臺的發(fā)展，物流車和環(huán)衛(wèi)一樣幾乎已經(jīng)成為了剛性需求，市場體量巨大，在市場驅(qū)動和政策的雙重驅(qū)動下純電化是必經(jīng)之路。

6、城建物流&特殊場景，換電加持，部分新能源化

城建物流指的是負(fù)責(zé)城市及近郊的建筑垃圾和建筑材料運(yùn)輸?shù)呢涇?，包括自卸車、攪拌車、渣土車等等，單日最高運(yùn)營里程為500km，目前大多數(shù)都是中重型卡車。

比亞迪純電渣土車

港口物流車顧名思義，服務(wù)于港口內(nèi)外，主要以牽引車為主。港口內(nèi)的牽引車目前基本24小時運(yùn)營，但里程不長，為封閉區(qū)域內(nèi)的運(yùn)營；港口外的牽引車產(chǎn)品運(yùn)輸里程不定。

礦山物流車主要為自卸車、牽引車等等，行車路線非常固定，同樣也是24小時運(yùn)營，日均里程150km左右。值得注意的是，礦山物流車載充電換點(diǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面有著不同于其他產(chǎn)品的高度自主權(quán)。

這些產(chǎn)品的共同點(diǎn)在于，極度注重運(yùn)輸效率。不像物流車和環(huán)衛(wèi)車可以有足夠的充電時間，如果在充電上耗費(fèi)太多時間，那么成本就會高到無法估計。

所以換電成為了電動重卡的新方向。越來越多的國內(nèi)廠商推出了純電動渣土車、攪拌車、牽引車等等。相比于需要1.5-2小時的充電，5-10分鐘即可完成的換電更具經(jīng)濟(jì)效益。

純電攪拌車 黑色部分為電池

所以可見，換電技術(shù)將有助于這些領(lǐng)域的產(chǎn)品進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)型。但目前換電站的建設(shè)和規(guī)?；瘧?yīng)用，以及換電的可靠和安全性問題還需要進(jìn)一步論證。

對于重型卡車來說，電動汽車的動力和續(xù)航很難滿足其動輒上千的里程。但重卡又是排放界的“老大難”，氫能或許是重卡的新出路。

我國2020年10月發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中明確提出，到2035年，氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；以燃料電池技術(shù)作為三縱之一，布局整車技術(shù)創(chuàng)新鏈，在突破關(guān)鍵零部件技術(shù)方面，將氫燃料應(yīng)用支撐技術(shù)作為核心技術(shù)攻關(guān)工程；攻克氫能儲運(yùn)、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應(yīng)用支撐技術(shù)。

氫燃料重卡也許是未來長途運(yùn)輸?shù)闹饕较?，?strong>目前還有加氫站、氫電池壽命、成本高昂等問題亟待解決。雖然短期內(nèi)還無法大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，但不能否認(rèn)氫能卡車在這方面的巨大潛力。