作者：楊夢迪 | 河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南交通運(yùn)輸戰(zhàn)略發(fā)展研究院，河南省交通綠色發(fā)展研究中心
編輯：楊夢迪| 校核：王坤| 審核：龍志剛
在碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略實(shí)施、公轉(zhuǎn)鐵和公轉(zhuǎn)水運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下，中短途運(yùn)輸需求增加，成為加速電動重卡市場增長的催化劑。換電重卡模式在一定程度上能夠解決早期電動化重卡購置成本高、充電時(shí)間長等問題，引起了行業(yè)的廣泛關(guān)注。為推動我省重卡貨運(yùn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，特就換電重卡及充換電設(shè)施展開分析與研究，發(fā)布兩篇研究成果：
關(guān)于換電重卡的相關(guān)研究（上）：概述與發(fā)展現(xiàn)狀（點(diǎn)擊鏈接閱覽）
關(guān)于換電重卡的相關(guān)研究（下）：應(yīng)用場景及發(fā)展建議
一、重卡特色類試點(diǎn)城市分析
2021年10月，工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》，決定啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作，其中宜賓、唐山、包頭3城市納入重卡特色類試點(diǎn)。以下對三個(gè)城市進(jìn)行發(fā)展基礎(chǔ)以及未來發(fā)展計(jì)劃的分析和研究，為河南省發(fā)展換電重卡提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。
宜賓
四川宜賓已具備新能源汽車換電模式應(yīng)用的多個(gè)優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)集群方面具備完整新能源重卡換電產(chǎn)業(yè)鏈，寧德時(shí)代200GWh生產(chǎn)基地四川時(shí)代落地宜賓，3月被認(rèn)證為全球首家電池零碳工廠，宜賓金茂科易、宜賓科易換電是國內(nèi)領(lǐng)先的重卡換電設(shè)備提供商，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)完備。此外宜賓還擁有行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，豐富的水電等清潔能源，中國電動重卡換電產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟等行業(yè)組織、獨(dú)特的“成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈”區(qū)位優(yōu)勢等，這些都為其發(fā)展換電重卡提供了基礎(chǔ)。
宜賓市計(jì)劃在2年內(nèi)建成換電站20座以上，推廣車輛1000輛以上，到2025年建成60座換電站，推廣車輛3000輛，并將試點(diǎn)成果推向全國其他20個(gè)以上城市，累計(jì)建成換電站1000座以上，推廣換電重卡50000輛以上，形成產(chǎn)值300億以上。從圍繞宜賓港、寧德時(shí)代園區(qū)等典型場景開展共享式重卡換電示范運(yùn)營、加快建設(shè)換電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)建嚴(yán)格的安全監(jiān)管平臺、推動標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等方面推動試點(diǎn)方案實(shí)施。
四川時(shí)代一期項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)園
唐山
唐山的鋼鐵產(chǎn)量一直位于全國首位，工業(yè)產(chǎn)值占唐山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的半壁江山，同時(shí)也帶來了突出的能耗和環(huán)境問題，隨著大宗物料以及港口貨物運(yùn)輸需求增長，唐山重型貨車保有量已超過10.2萬輛。在綠色低碳發(fā)展目標(biāo)下，唐山市大宗運(yùn)輸、港口接駁等物流企業(yè)也紛紛對新能源運(yùn)輸車輛表現(xiàn)出巨大熱情和積極的接納態(tài)度，以助力城市大氣污染治理，為換電重卡的推廣提供了豐富的應(yīng)用場景。
唐山市計(jì)劃在試點(diǎn)期內(nèi)落地運(yùn)營換電重卡2600臺，建成投運(yùn)換電站不少于60座，成立電池資產(chǎn)管理公司2家，換電運(yùn)營示范企業(yè)5家，屆時(shí)可節(jié)約柴油消耗18億升，減排二氧化碳473萬噸。重點(diǎn)從設(shè)計(jì)“三縱一橫”干線換電網(wǎng)絡(luò)布局、與國家電投合作建立換電重卡數(shù)據(jù)監(jiān)控管理平臺、建立全市純電動重卡換電聯(lián)盟、對新能源重卡城區(qū)不限行等方面落實(shí)試點(diǎn)方案。
國家電投換電重卡在燕山鋼鐵運(yùn)輸現(xiàn)場
包頭
包頭市擁有全國唯一軍工背景的重卡生產(chǎn)企業(yè)——北奔重汽集團(tuán)。北奔重汽集團(tuán)擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心和特種汽車院士工作站，與寧德時(shí)代、特百佳動力、玖行能源等行業(yè)龍頭形成了緊密的合作關(guān)系，成功研制了國內(nèi)第一批換電重卡。應(yīng)用場景上，包頭及周邊地區(qū)能源豐富，不乏礦山、廠區(qū)等適合純電動重卡運(yùn)營的場景，可以滿足運(yùn)營所需。
2020年12月，包頭市啟動新能源汽車換電網(wǎng)生態(tài)一體化項(xiàng)目建設(shè)。2020年12月長安新能源包頭智慧換電站投入運(yùn)營。2020年包頭市新能源汽車換電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資合作，計(jì)劃將在3年內(nèi)在全包頭市推廣約4萬輛新能源汽車，在包頭市標(biāo)準(zhǔn)分箱換電模式新能源汽車保有量達(dá)1萬輛以上時(shí)，建成一座以包頭為基地、覆蓋內(nèi)蒙古全省的動力電池租賃、存儲、轉(zhuǎn)運(yùn)、梯次利用、循環(huán)利用與服務(wù)的新型動力電池循環(huán)產(chǎn)業(yè)園。
北奔新能源電動重卡集中交付包鋼鋼聯(lián)
二、應(yīng)用場景分析
封閉場景
封閉場景主要包括港口、鋼廠、煤礦等，具有作業(yè)區(qū)域固定，定點(diǎn)、高頻、運(yùn)輸效率要求高，日均運(yùn)距為80公里，24小時(shí)不間斷作業(yè)等特征，車輛常處于怠速或低速狀態(tài)，發(fā)動機(jī)熱效率低、燃油經(jīng)濟(jì)性差、污染水平高，使用換電重卡既能實(shí)現(xiàn)能源的快速補(bǔ)給，降低車輛造成的大氣污染，且建設(shè)一座換電站即可覆蓋整個(gè)封閉區(qū)域的服務(wù)需求。
短倒運(yùn)輸場景
短倒運(yùn)輸場景主要包括城市渣土運(yùn)輸、公鐵接駁運(yùn)輸、煤礦到電廠短途運(yùn)輸?shù)龋哂新肪€固定、單程距離短的特征。該場景下，根據(jù)運(yùn)輸距離不同，重卡每天能夠往返運(yùn)輸4-6次，單程里程100-150公里左右，使用換電重卡可每單程或往返更換1塊電池，幾乎不影響運(yùn)輸效率，可實(shí)現(xiàn)對柴油重卡的替代。
干線中長途運(yùn)輸場景
重卡是高速公路運(yùn)輸?shù)闹髁Γ虼烁咚俟返雀删€中長途運(yùn)輸是換電重卡的主要應(yīng)用場景之一。該場景下，重卡單程運(yùn)距為350公里左右，日均行駛里程可達(dá)800公里以上，對運(yùn)輸效率要求較高，使用換電重卡能夠滿足對運(yùn)輸效率的要求，且換電站可以與加油站同樣布局于高速公路服務(wù)區(qū)內(nèi)，幾乎無需新增土地規(guī)劃，容易實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
三、存在問題及發(fā)展建議
換電重卡發(fā)展難點(diǎn)
難點(diǎn)一：電池和換電站缺乏行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是制約換電卡車發(fā)展的最大難題，一方面因?yàn)殡娍ㄓ袪恳?、自卸車、攪拌車等車型，另一方面各車型間有寧德時(shí)代的、國軒高科、億緯動力等多家電池型號，這些型號之間目前無法通用。換電站建設(shè)運(yùn)營也同樣缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前《電動中重型卡車共享換電站建設(shè)及換電車輛技術(shù)規(guī)范》正由一汽解放牽頭制定。未來，在國家及行業(yè)龍頭企業(yè)的努力下，相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將陸續(xù)出臺，有效支撐換電重卡的應(yīng)用推廣。
難點(diǎn)二：換電站面臨選址困難的問題
當(dāng)前，有關(guān)換電站的土地、建設(shè)審批等相關(guān)政策法規(guī)尚不完善，不管是自建換電站還是公共換電站都面臨網(wǎng)點(diǎn)布局選址困難的實(shí)際問題。自建換電站的選址主要集中在港口、礦山等，而這些區(qū)域的場地一般都是寸土寸金，土地審批是一個(gè)較大的難題，主要面臨土地資源緊張，主管部門不清晰，審批難，無法可依等問題。公用換電站的建設(shè)主要是為了盈利，選址建設(shè)涉及土地資源、環(huán)境污染、電力增容等諸多現(xiàn)實(shí)問題，這需要政府主管部門審批、環(huán)保部門認(rèn)同、國家電網(wǎng)許可。
難點(diǎn)三：換電站面臨經(jīng)營盈虧的問題
由于換電模式仍處于初級的探索階段，還未大規(guī)模商業(yè)化，換電站的盈利模式仍然不十分清晰。單站的利用率是換電重卡盈利的關(guān)鍵，根據(jù)有關(guān)測算，當(dāng)利用率約到23%時(shí)，換電站跨過盈虧平衡點(diǎn)；當(dāng)利用率上升到30%時(shí)，對應(yīng)的年利潤可以達(dá)到42萬；當(dāng)利用率上升至40%時(shí)，重卡換電站盈利能力有顯著躍升，凈利潤達(dá)97萬。公用換電站的核心優(yōu)勢在于區(qū)位，一個(gè)好的選址將成為后續(xù)運(yùn)營的核心壁壘之一，既能給卡友換電帶來方便，也能給后續(xù)運(yùn)營帶來利潤。
難點(diǎn)四：客戶面臨單次更換電池的成本問題
不論是選擇公共換電站還是自建車隊(duì)的車主都需要考慮單次更換電池的成本，公共換電站需要考慮單次服務(wù)費(fèi)和電費(fèi)，自建換電站的大車隊(duì)則需要綜合考慮換電站成本、電費(fèi)、儲備電池、人工等成本。目前，換電方式有多種，且更換不同的電池型號成本也不一樣，客戶單次更換電池的成本問題也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，依靠換電站運(yùn)營商在實(shí)踐中摸索，更好地平衡換電站的盈利與客戶承擔(dān)的成本間的關(guān)系。
難點(diǎn)五：換電站存在一定安全隱患
換電過程電池包的高壓線束的插接器件要頻繁插拔，對插接器件的質(zhì)量和可靠性要求非常高，一旦漏電就會產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。電池包頻繁的裝卸及大功率充電，電池本身的散熱通風(fēng)等方面也存在一定的安全隱患。如若換電重卡在剎車、震動和碰撞過程中出現(xiàn)安全問題，對于換電站、車輛制造廠、司機(jī)的責(zé)任劃分問題不清晰，需要依靠健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家法律法規(guī)來不斷解決。
發(fā)展建議
建議一：強(qiáng)化政策支持
一是政府應(yīng)充分發(fā)揮財(cái)政資金的作用，考慮電池綜合服務(wù)費(fèi)對換電站盈虧以及客戶換電成本都有很大的影響，對不同場景給予不同運(yùn)營補(bǔ)貼。二是充分保障純電動車輛路權(quán)優(yōu)勢，出臺不限行、不限號、減征或免征過路過橋費(fèi)等政策，同時(shí)限制柴油重卡的使用，多措并舉推動換電重卡的發(fā)展。三是加大對動力電池技術(shù)研發(fā)的政策支持力度，推動整車成本不斷降低和性能提高，增強(qiáng)換電重卡的經(jīng)濟(jì)性。
建議二：加強(qiáng)多方協(xié)同
一要強(qiáng)化能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃，將電動重卡充換電配套設(shè)施建設(shè)列入城市規(guī)劃，增加其在用地、建設(shè)、消防、驗(yàn)收等各個(gè)方面的依據(jù)，防止基礎(chǔ)設(shè)施過早建設(shè)失去應(yīng)用的效率。二要協(xié)調(diào)電網(wǎng)企業(yè)，對電動重卡充換電配套設(shè)施提供低成本的電力接入保障，預(yù)防新能源基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)?；枨笠l(fā)的無序化電力需求。三要拓寬融資渠道，在金融等方面充分利用綠色貸款、綠色股權(quán)、綠色債券、綠色保險(xiǎn)、綠色基金對新型交通基礎(chǔ)設(shè)施給予支持。
建議三：鼓勵試點(diǎn)建設(shè)
針對河南境內(nèi)大量的過境車輛，可以由地方政府、相關(guān)電網(wǎng)及換電技術(shù)公司、換電站運(yùn)營商共建立合作模式，以客戶為導(dǎo)向形成利益共享機(jī)制。充分結(jié)合服務(wù)區(qū)等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，積極開展重卡換電站試點(diǎn)建設(shè)，引導(dǎo)貨運(yùn)車輛向新能源發(fā)展，將貨運(yùn)車輛污染治理負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)換電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的催化劑。解決好新型的交通基礎(chǔ)設(shè)施與對外交通體系的深度協(xié)同，探索加氫、快充、換電等不同的能源供給車輛在更大區(qū)域間得到更加便利的能源補(bǔ)給，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的交通基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通。
結(jié)語
本文就換電重卡特色類試點(diǎn)、應(yīng)用場景及存在問題等進(jìn)行了分析研究，提出河南省推廣換電重卡的幾點(diǎn)建議，旨在拋磚引玉，后續(xù)在電池標(biāo)準(zhǔn)化、試點(diǎn)工作建設(shè)方案等方面還需做進(jìn)一步的研究與探索。
