電動重卡市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

電動重卡市場發(fā)呈現(xiàn)狀及趨勢分析展開全文電動重卡市場發(fā)呈現(xiàn)狀在多重利好因素的刺激下，重型載貨汽車（指總質(zhì)量25t以上的卡車）市場總銷量最后定格在162.3萬輛，刷新了重型載貨汽車年銷量紀(jì)錄，比（117.4萬輛）上漲38%，凈增加近45萬輛。隨著我國對于環(huán)保問題的逐步重視，新能源汽車行業(yè)公布較多利好政策，為我國新能源重型載貨汽車的研發(fā)和應(yīng)用提供了較好的政策支撐。，我國電動載貨汽車年銷量為6.2萬多輛，占卡車總銷量比重不到2%。其中以電動輕型載貨汽車為主，電動重型載貨汽車占比局限性1%。以前，我國新能源重型載貨汽車市場發(fā)展緩慢，每年產(chǎn)銷規(guī)模局限性1000輛。隨著我國新能源汽車技術(shù)水平提高、電池成本減少、商業(yè)模式不停創(chuàng)新，再加上國家加緊推動柴油貨車污染治理工作，推動了新能源重型載貨汽車的研發(fā)和推廣。受“深圳藍(lán)”可持續(xù)行動計劃影響，新能源重型載貨汽車市場集中暴發(fā)，當(dāng)年產(chǎn)銷超出5000輛，深圳累計投入3000臺電動自卸車；其中比亞迪在深圳全年銷售臺電動自卸車，開沃在深圳拿下1000臺電動自卸車訂單。按照車型來看，現(xiàn)在市場上的電動重型載貨汽車以純電動自卸車居多，純電動牽引車只占很小比重。銷量數(shù)據(jù)顯示，純電動重型載貨汽車自卸車全年銷量超出2600輛，牽引車僅130輛[4]。受疫情影以及新能源補貼下降的因素造成新能源重卡整體市場下滑，全年新能源物流重卡累計銷售1638臺。市場構(gòu)造趨于正常需求趨勢，新能源牽引車細(xì)分市場同比暴發(fā)式增加。2電動重型載貨汽車技術(shù)發(fā)呈現(xiàn)狀動力電池是新能源汽車的核心，消費者對整車最看重的4個核心要素（價格、續(xù)航、充電時間和安全性）均跟動力電池有關(guān)。在補貼政策的刺激下，動力電池基本朝著高能量密度、長續(xù)駛里程方向發(fā)展，能量密度平均每年提高10W·h/kg，電池價格平均每年下降15%。電動汽車對動力鋰電池的規(guī)定極高，其必須同時含有高的比能量和能量密度，高的比功率和功率密度，快速充電和深度放電的能力，以及使用壽命長、自放電率小和充電效率高、安全性好，且成本低、免維修、對環(huán)境無污染和可回收的一系列技術(shù)規(guī)定?，F(xiàn)在，在國內(nèi)市場上的新能源汽車重要采用磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。商用車行業(yè)動力電池重要以磷酸鐵鋰為主，首先磷酸鐵鋰電池與三元鋰離子電池相比安全穩(wěn)定性更高；另首先磷酸鐵鋰電池不像三元鋰電池含有鈷、錳等成本較高的金屬元素，成本有很大優(yōu)勢[5]；最后磷酸鐵鋰電池有較好的循環(huán)穩(wěn)定性能。但其理論能量密度大概在160W·h/kg，現(xiàn)在幾乎達(dá)成了能量密度的天花板。近年動力電池價格持續(xù)下降，年降幅度達(dá)成15%~20%；以寧德時代年報數(shù)據(jù)估算，動力電池出貨均價為1150元/kW·h，同比下降18.2%；動力電池單價較累計下降60.3%。預(yù)計售價將來3年年均降幅10%左右，達(dá)成700~750元/kW·h甚至更低?，F(xiàn)在汽車行業(yè)采用鋰離子液態(tài)電池為主，中長久發(fā)展到固態(tài)電池、空氣電池、鋰硫電池?，F(xiàn)在最熱的電池研發(fā)方向是固態(tài)電池，主流技術(shù)路線是全固態(tài)，理論能量密度800W·h/kg，現(xiàn)有實驗樣品已達(dá)成400W·h/kg。主流公司（如豐田、CATL）已紛紛投入固態(tài)電池研發(fā)，其理論壽命是現(xiàn)在鋰離子電池壽命的2~3倍，能量密度是現(xiàn)在鋰離子電池壽命的2倍。受限于工藝不成熟，現(xiàn)在產(chǎn)品的能量密度達(dá)成400W·h/kg、放電倍率不到1C，功率和壽命有待提高，預(yù)計在之后小規(guī)模投產(chǎn)。驅(qū)動電機按照大類能夠分為永磁同時電機和交流異步電機，現(xiàn)在新能源汽車驅(qū)動電機主流的是永磁同時電機，占裝機量的90%以上。通過對磁、電、熱耦合優(yōu)化以及超導(dǎo)、非晶高導(dǎo)低損材料的應(yīng)用，可有效提高電機功率密度，減少成本，電機效率現(xiàn)在最高可達(dá)95%，功率密度可達(dá)3.8~4.0kW/kg。對于新能源汽車驅(qū)動電機而言，電機的效率、功率密度和可靠性是顧客選擇時較大的考量。電機電控占新能源汽車總成本的10%左右，電動牽引車的現(xiàn)在價格約8萬元/套。由于行業(yè)處在激烈的同質(zhì)化競爭中，并且補貼退坡的價格壓力從整車廠傳遞至電機電控供應(yīng)商，預(yù)計電機電控的價格仍有一定的下降空間。電機控制器通過電力電子技術(shù)對輸出電流、電壓和頻率進(jìn)行控制，進(jìn)而控制新能源汽車驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。與工業(yè)變頻器相比，電機控制器只有直流-交流的逆變部分，并且由于只需要考慮汽車啟停、市區(qū)和高速等有限的工況，但是對惡劣環(huán)境和高載波頻率的規(guī)定高于普通變頻器。IGBT是電機控制器中的核心部件，起到功率變換的作用，占電機控制器的成本靠近二分之一，現(xiàn)在重要均為進(jìn)口?？傮w來說國內(nèi)驅(qū)動電機產(chǎn)品與海外品牌處在同等水平，并且國內(nèi)在電機生產(chǎn)成本上含有一定的優(yōu)勢，電機控制器國產(chǎn)品牌在功率密度上和海外標(biāo)桿產(chǎn)品仍有一定的差距，如與驅(qū)動電機匹配過程中對電機高效區(qū)間的擴大、噪聲與振動的克制方面仍有提高空間，但差距也在逐步縮減?，F(xiàn)在市售電動重型載貨汽車重要集中在6×4牽引車（總質(zhì)量49t）和8×4自卸/攪拌車（總質(zhì)量31t）車型。主流6×4電動牽引車有福田、華菱、比亞迪、北奔等品牌，電池普遍是磷酸鐵鋰類型，集中在寧德時代和比亞迪品牌，電池電量≥280kW·h，續(xù)駛里程集中在200km左右，見表1。3充電設(shè)施建設(shè)狀況中國新能源汽車市場是全球第一大新能源汽車市場，市場份額持續(xù)4年超出50%。作為電動汽車的配套設(shè)施，充電樁在整個電動汽車普及、市場推廣過程中起到了不可或缺的作用。從充電設(shè)備的類型上來看，交流充電樁和直流充電樁是現(xiàn)階段市場中最重要的2種類型，見表2。充電基礎(chǔ)設(shè)施市場通過早期政策的扶持，逐步向好，規(guī)模在不停擴大。由于早期規(guī)劃局限性，造成了短期規(guī)模增加不不大于需求，從而產(chǎn)生階段性快速增加、技術(shù)原則不統(tǒng)一，未對行業(yè)發(fā)明一種良好開局[10]。至我國充電樁保有量從6.6萬臺增加到121.9萬臺，新能源汽車充電樁正式被納入國家七大新基建，這將帶來充電樁建設(shè)新一輪提速。按照顧客場景，充電樁可分為公共充電樁和私人充電樁，但是對于商用車來說，并沒有私人充電樁的概念，而是顧客、運行商或第3方投資建設(shè)的專屬充電樁，多為直流快充，用于運行車輛專用充電。對于電動重型載貨汽車，普遍存在載重高、功耗高和運距長的特點，因此需要大電量動力電池滿足使用功率和續(xù)航規(guī)定。采用傳統(tǒng)的充電模式，一天需充電多次，每次需要1.5~2h，大大減少純電動重型載貨汽車的運行效率。換電模式基于解決電動顧客充電痛點而生，有效的解決了純電動重型載貨汽車在實際應(yīng)用中存在的充電速度慢、續(xù)駛里程短、早期購車成本高的問題。換電模式顧客只需一次性支付或租賃不含電池的車體，大幅減少早期投入，直擊電動重型載貨汽車價格高昂的痛點[11]；換電重型載貨汽車搭載快速換電系統(tǒng)，換電時間只要3~5min，滿足高頻工況運輸需求；將動力電池購置成本均攤到每一次能源補給的過程中，類似傳統(tǒng)加油模式，貼合顧客使用感受，真正實現(xiàn)用多少電花多少錢。換電、充電重卡優(yōu)劣勢對比見表3。換電重型載貨汽車采用車電分離方式運行，不含電池的無動力車身可單獨銷售，以6×4牽引車為例，換電重型載貨汽車無動力車身相比燃油車5年總成本可減少9.5%，具體測算見表4。換電重型載貨汽車如果采用租用電池及換電站的模式，可按照“換電服務(wù)費”方式結(jié)算，基礎(chǔ)電費按照換電站實際購價結(jié)算，服務(wù)體驗與傳統(tǒng)加油無差別，換電重型載貨汽車能耗費用=基礎(chǔ)電費+電池租金+換電服務(wù)費，其中電池租金按60個月分?jǐn)倻y算，換電重卡使用成本節(jié)省33.3%，經(jīng)濟(jì)性測算如表5。4存在的問題電動重型載貨汽車相比傳統(tǒng)重型載貨汽車現(xiàn)在仍然存在3方面的問題。4.1電動重型載貨汽車整備質(zhì)量明顯高于燃油重型載貨汽車電動車的核心部件動力電池，現(xiàn)在由于電池技術(shù)的限制，電池的能量密度是有限的，提高電動車的續(xù)駛里程只能采用匹配更大電量的方式。即使現(xiàn)階段電池的能量密度逐步提高，但純電動重型載貨汽車的續(xù)駛里程仍然受到電池容量的制約，且電池組本身的質(zhì)量大小對于有限重規(guī)定的重型載貨汽車來說是致命的。現(xiàn)在6×4電動牽引車普遍匹配280kW·h左右的電量，整備質(zhì)量集中在11~12t左右，相比傳統(tǒng)油車9t左右的整備質(zhì)量，高出約25%，續(xù)駛里程集中在200km左右，經(jīng)濟(jì)效益相比傳統(tǒng)重型載貨汽車有很大差距。電動重型載貨汽車降重是現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)一種比較重要的課題，各廠商都在為輕量化的目的做著多個嘗試，但現(xiàn)在效果不太明顯。4.2電動重型載貨汽車的初始購置成本遠(yuǎn)高于燃油重型載貨汽車由于純電動重型載貨汽車正處在研發(fā)使用的初始階段，市場沒有形成規(guī)模，成本現(xiàn)在仍然很高。動力電池的成本大概占電動重型載貨汽車整車成本的30%左右，現(xiàn)在電池成本約1元（/W·h）左右，相比傳統(tǒng)重卡的價格仍有很大差距。以比亞迪純電動自卸車為例，比亞迪純電動自卸車補貼前價格為100萬元左右，比同類柴油車型（40萬左右）價格明顯高出許多。值得慶幸地是動力電池的市場價格近幾年的年降幅度大概10%~15%，動力電池的技術(shù)在不停迭代升級，電動車市場規(guī)模也在不停增加，新能源重型載貨汽車的成本將來與傳統(tǒng)重型載貨汽車的成本差距會進(jìn)一步減少。4.3電動重型載貨汽車的續(xù)駛相比傳統(tǒng)重型載貨汽車差距大重型載貨汽車多運行在高速路上，在高速公路的服務(wù)區(qū)修建重型載貨汽車充電區(qū)仍困難重重，充電樁的建設(shè)用地也是一種必須面對的大難題?，F(xiàn)在純電動重型載貨汽車的續(xù)駛里程普遍集中在300km以內(nèi)，且大功率充電設(shè)施不完善，不能滿足中長途運輸需求。多用于行駛范疇固定、行駛時間固定的領(lǐng)域，如港口、礦山等場地用車和固定線路運行，且需要運行顧客或者第3方投資建設(shè)專用充電設(shè)施，充電時間成本高，且需一天多次充電，嚴(yán)重影響重型載貨汽車的運行效率?，F(xiàn)在華菱、北奔和福田發(fā)明性的引入換電模式，解決了電動重型載貨汽車顧客充電痛點，但是換電站前期投/入大，回本周期長，需要良好的運行條件才干體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，例如長年運距、高油電差和規(guī)模效應(yīng)等。5將來發(fā)展趨勢發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)已上升為國家戰(zhàn)略，新能源汽車市場規(guī)模快速擴大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)達(dá)成從導(dǎo)入期向成長久過渡的核心階段，將來國家將通過路權(quán)、補貼、油耗限制、積分管理的一系列政策組合引導(dǎo)和