电动重卡加速落地，换电和快充谁会成为主流？
发布日期：2023-07-17 15:37浏览次数：7276
在乘联会今年6月的数据中，国内新能源汽车零售渗透率已经达到35.1%，同比提升了7.8个百分点；而整个上半年国内新能源汽车零售渗透率也已经达到32.4%。除了面对消费市场的乘用车渗透率在不断提高之外，商用车市场上，也同样进行着这场电动化进程。不仅是传统的商用车巨头、沃尔沃、斯堪尼亚、MAN、梅赛德斯奔驰，国内的三一重工、比亚迪、徐工、福田、宇通等都已经推出了纯电的重型卡车产品；另外一些纯电重卡的新势力车企也在近期开始正式交付产品，包括DeepWay、远程汽车、尼古拉等，也有一些公司专注于自动驾驶重卡应用。不过相比乘用车，纯电重卡目前的技术路线似乎还未有一个确定性的方向。
纯电重卡是更适合换电模式的应用？目前在乘用车领域，除了一些地区的出租车采用换电之外，就只有蔚来一家在大规模采用换电模式，并广泛铺设换电站。这一方面是由于换电站基建铺设的成本高，另一方面是换电机构会显著增大车辆设计难度，包括可靠性、乘坐空间、重量增加等。尽管也有车电分离、能及时对电池进行检测保障安全等多个优势，但从车企的角度去看，乘用车做换电是一件回本周期很长的生意。但对于商用车，包括这里我们讨论的纯电重卡来说，换电反而是相对来说更加刚需的一种方案。首先第一点是纯电重卡电池包容量一般都在250kWh以上，一些车型甚至搭载了1000kWh的电池包。有数据显示，去年国内支持换电的纯电重卡市场中，281kWh-283kWh电池容量区间的车型销量占比超过九成。这些换电重卡续航里程一般在200—300km，用于短途物流运输，所以在一些固定的物流线路上设置换电站也能够实现长途运输，当然这也一定程度上会影响效率。所以随着行业的发展以及技术的发展，高压平台加上电池包提升至1000kWh，在长途纯电重卡上也已经实现500km以上的续航里程。同时对于重卡而言，因为走的线路相对固定，所以在换电站布局上通过线路规划，比如在一些关键的路线途中布置换电站，所以在换电站投资上可以以较小的数量能够获得较好的使用体验。在换电的方式上，目前也有几种形式，包括整体单侧换电、双侧换电、底部换电、顶吊换电等。顶吊换电是最早进行商用的一种方案，因为使用钢索吊取电池包，兼容性较好。顶吊换电的车型，电池包一般设置在驾驶室的后方，也就是布置在驾驶室与拖挂式货仓之间，但这样会侵占驾驶室的空间，同时空间利用率低，早起在“油改电”的换电重卡上应用较多。单侧换电其实与顶吊换电类似，电池包在重卡上的布局是相同的，不同之处在于换电站可以通过机械臂从侧边将电池包取下，并自动换上新电池包。双侧换电则是将电池包布置在重卡底盘两侧，这种方案不占用驾驶室空间，同时使得车辆重心更低，驾驶的安全性、稳定性相对提高，整体空间利用率也较高。但如果重卡行驶一些路况较差的路段时，有可能对电池包造成损伤；另一方面两侧换电也对换电站提出更高要求。底部换电的方案，目前国内仅有DeepWay以及宇通的车型采用。同样是将电池包设置在底盘底部，与目前乘用车的换电形式类似，属于较新的纯电重卡平台方案。从近期的趋势来看，正向研发的换电重卡厂商，使用底部换电方案的较多，这或许会成为换电重卡未来的主流方案。
MW级快充，成本甚至比换电更高特斯拉在去年年底交付了首批Semi电动重卡，Semi采用的补能方案是1MW（1000kW）以上的快充。按照特斯拉的说法，Semi具备30分钟内充电至70%的能力。为了满足Semi上超大容量的电池包快充需求，特斯拉未来将采用V4充电桩适配Semi所需的MW级充电功率，当时表示在今年内会开始部署。对于不可换电的重卡，除了特斯拉这种暴力提升单枪充电功率的方案之外，今年国内三一推出的魔塔1165纯电重卡则是采用了“曲线救国”的方案，采用800V平台+4枪快充，即最多能使用4把直流快充充电枪同时充电，最高充电功率可以达到840kW，1小时将1165kWh的电池包从20%充至90%。三一采用这种方案的原因，主要是目前大功率充电桩的覆盖率低，同时超过800kW的单枪充电桩成本高，现阶段采用兼容多口充电也可以算是务实的选择。不过多枪快充也存在很多问题，最显著的是使用条件较为局限，需要具备多个限制充电桩的情况下才能启用。对于纯电重卡而言，采用充电的模式相比换电还是存在很多劣势。前面提到特斯拉的V4充电桩，输出功率可以超过1MW，但在过往电子发烧友网对乘用车的大功率快充进行分析时，也提到目前的电网容量其实无法满足这些大功率充电的正常使用，如果要大规模铺设400kW以上的快充桩，需要对电网进行庞大的改造，成本极高。所以特斯拉在V4充电桩的设计上，为其配备了电池储能模块，太阳能充电板等，用于缓解电网压力。那么忧郁储能模块的存在，显然已经大大增加了充电站的成本，加上1MW大功率对于充电桩模块的需求，整体成本相较于换电站只会更高。按照0.5元/W的价格，单一480kW的超充桩仅设备成本就要24万元，以一个6桩的超充站估算，包含线缆、变压器等其他设备，以及施工费用等合计就要60万元左右。那么粗略估算一个6根480kW超充桩的充电站，仅成本就超过200万元。如果将充电站的超充桩全部更换成1MW的充电桩，由于在功率翻倍的情况下，充电枪包括电缆的冷却需求、绝缘需求、安全需求更高，所以成本按翻1.5倍算单桩最低60万元成本。按照国内一些储能站建设的投标价格约1500元/kWh计算（包括电池、设备、建设等成本），特斯拉V4充电站规划中的3MWh储能模块仅成本就要450万元。综合来看，一个能够为电动重卡快充的充电桩，建设成本超过800万元。
与乘用车的使用场景不同，也导致了电动重卡在换电方案上走得更加顺利。不过目前在电动重卡领域，依然是百花齐放的状态，各家都使用不同的补能方案。最终哪种方案能够笑到最后，还需要交由市场选择。
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