劉波:重卡換電互換性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展和趨勢

中國商用車論壇2024-04-02
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2024年3月26日-28日,2024中國商用車論壇在湖北省十堰市舉辦。本屆論壇由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦,以“新步伐 新成效 新提高,助力商用車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題,基于行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求、國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)、汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新需要,以創(chuàng)新促改革、促轉(zhuǎn)型、促發(fā)展,助力商用車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。其中,在3月28日上午舉辦的“主題論壇一:‘雙碳’背景下商用車綠色低碳轉(zhuǎn)型升級之路”上,中國電動重卡換電產(chǎn)業(yè)促進(jìn)聯(lián)盟副秘書長、智鋰物聯(lián)科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理劉波發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場發(fā)言實錄:

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首先今天很高興,感謝協(xié)會和論壇對我的邀請。其次,有這樣一個機(jī)會能跟行業(yè)的前輩和專家做一些交流和探討。我就進(jìn)入我今天匯報的主題。

我今天講的是重卡換電互通干線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的趨勢,從整個產(chǎn)業(yè)的聯(lián)盟,包括我們做一些商業(yè)化的實踐,給大家做一些分享。

首先,在民用重卡的保有量上,現(xiàn)在已經(jīng)累計達(dá)到了900萬。過去20年,全國民用重卡持續(xù)在振蕩,但是最近三到五年在電動化方面的趨勢在大幅加快。我列舉了一些數(shù)據(jù),其中像山東、河北、內(nèi)蒙、山西等等。

換電重卡剛才高主任也說了國家的一些導(dǎo)向、政策的趨勢,尤其是從近三四年推出了很多政策,從2020年到2023年,從政府的工作報告到發(fā)改委、工信、交通。

這是2023年我們統(tǒng)計的一些數(shù)據(jù),2023年整個新能源重卡持續(xù)增長,已經(jīng)達(dá)到了3萬1千多臺,技術(shù)路線現(xiàn)在不斷增多,這里邊包括了電動的、燃料電池的、甲醇的。

這是目前我們統(tǒng)計的在國內(nèi)各個區(qū)域滲透的情況,基本上已經(jīng)覆蓋了除港澳臺、西藏之外的所有地區(qū)。截止到2023年,河北的重卡換電保有量是9000多臺,山東大概是2000多臺,山西也是2000多臺,江蘇將近1000臺,內(nèi)蒙是1600多臺。

現(xiàn)在電動重卡,尤其是在換電方面,主要是覆蓋的這些場景,以短倒為主,煤炭、內(nèi)陸港、煤化工、工業(yè)園區(qū)、城市建設(shè)。

中長途的換電場景我認(rèn)為是未來三到五年重點的突破方向,我們也列舉了一些重點的場景和一些分析。最近交通部也發(fā)布了關(guān)于換電重卡幾條干線組網(wǎng)的建設(shè),像內(nèi)蒙、川渝、河北、唐山三縱一橫,這些我們都有參與。

我們預(yù)計在2025年可能將成為換電重卡整個干線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的爆發(fā)周期,因為目前短倒的場景覆蓋率比較高了,但是重卡干線的網(wǎng)絡(luò),因為我自己也有一家公司,我們背后的股東國家電投,它下面的啟源芯動力也在主推重卡干線網(wǎng)絡(luò)的換電。

我們也參與了國家互換線標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。這是我們對整個干線換電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和思考,早期我們在加入這個行業(yè)的時候,基本上就是基于運力的需求方、運力的服務(wù)方我們來考慮這次要上幾十臺車,30臺、40臺,來做選址、審批、報裝,整個商業(yè)的拓展基本是以點為主,周期也比較長,網(wǎng)絡(luò)化的趨勢也規(guī)劃得不好,標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一?,F(xiàn)在的重卡換電有底盤式的、有后背式的,有單連接器、四連接器、二連接器,但是就很難形成一個系統(tǒng)的完善的網(wǎng)絡(luò)。新的模式,包括啟源,我們在一些區(qū)域的戰(zhàn)略合作都是按照換電網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃模式,統(tǒng)一規(guī)劃選址、審批。目前我們跟內(nèi)蒙交通集團(tuán)成立了一家合資公司,就是在內(nèi)蒙高速的干線,像從甘其毛都到烏海,統(tǒng)一規(guī)劃一條網(wǎng)絡(luò),打通多少個點,布多少個站,上多少輛車。所以首先把標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,整個干線網(wǎng)絡(luò)拉通,實現(xiàn)互通互換,而且這種網(wǎng)絡(luò)是開放性的,基于行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),要實現(xiàn)互通互聯(lián)。

我們認(rèn)為互換性和經(jīng)濟(jì)性是干線推廣的兩個關(guān)鍵。一個就是互換性,因為現(xiàn)在的接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致各家廠商,包括運力方、換電運營商,很難實現(xiàn)技術(shù)層面和商務(wù)結(jié)算層面上的互通互換。隨著現(xiàn)在汽標(biāo)的推出,從標(biāo)準(zhǔn)層面上統(tǒng)一了,剛才也有行業(yè)的前輩和專家,包括部委的一些同志,在提出結(jié)算清分這件事情,我認(rèn)為這是整個行業(yè)要把它打通的一個方向。

經(jīng)濟(jì)性也是一樣,因為電動大家知道現(xiàn)在油車改了電車之后,它的零部件價值分配比例變化了,同時也帶來了車輛的載荷、運力載重的變化,因為一般電池要比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車要重,導(dǎo)致整個拉貨減少,這樣的問題也是行業(yè)面臨的問題,尤其在冬季,高耗能如何來解決?所以降低整車的重量,提高運輸收入,降低冬季耗能,包括降低單位服務(wù)能力的投資和運營成本。我們現(xiàn)在在做重卡整個干線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括產(chǎn)品的時候,都說單位的服務(wù)能力和投資成本來做換算,跟油車來比較。

這是目前互通互換的標(biāo)準(zhǔn),我們作為四川省新能源汽車創(chuàng)新中心,也牽頭參與了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),這五項標(biāo)準(zhǔn)的參與和制定。四川省新能源汽車中心其實就是歐陽明高院士工作站,歐陽老師也是我的老師,也參與了新能源整體的規(guī)劃。

這是我們行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前對于電箱部分,包括底托、上框、尺寸標(biāo)準(zhǔn)一些統(tǒng)一化的方向。

這是在電連接部分,乘用車一般是以250A、750V,充放電一口并聯(lián)使用。目前我們參與制定的是800A、1500V,充換電同口。

這是目前主流的一些連接方式,一個是單連接器,一個是四連接器。我們也做了這兩種路線的比較,同樣282度電的電池、400度電的電池,不同充電載荷的電流它的補(bǔ)電時間。

這是水路接口,因為整個重卡換電就是幾部分,一個電箱互換性的尺寸和接口,電連接機(jī)、水路連接。

如果是我們把整個熱管理這部分、水路連接部分放到底托或者是車輛部分,能在載荷電池更換這部分實現(xiàn)更大的能量密度和體積密度,對整個電池的利用效率,包括我們再加上三元熱泵技術(shù),把車上的電機(jī)、電池和散熱幾個元都由一套的熱管理系統(tǒng)。目前坦白講不管是充電和換電版的,主流的還是以傳統(tǒng)車的改造,所以各個熱源是分散的,空調(diào)有空調(diào)的,電機(jī)有電機(jī)的,電池有電池的。隨著標(biāo)準(zhǔn)的推出,這些效率可以集成到一個熱源,實現(xiàn)它的高效分配和組合。

這是我們算的一筆賬,從傳統(tǒng)的282的電池到新汽標(biāo)版的282的電池,它兩邊的成本可能帶來的優(yōu)化后的比較。從量化數(shù)據(jù)上看還是非常可觀。

這是換電鎖緊連接部分。

下面我把這塊做個小結(jié)。一個是在站端,要實現(xiàn)不同場景的多連接器的互通互換,能實現(xiàn)快速周轉(zhuǎn),提供效率。第二就是在司機(jī)端,降低購買成本,提高運營的收入,最終要實現(xiàn)互通互換整個干線組網(wǎng)的建設(shè)。

這是我們提出來的共享式的換電站,因為目前四連接器的電箱或者重卡換電的應(yīng)該占了主流是的90%,新的標(biāo)準(zhǔn)可能會往技術(shù)的前沿,但是也要解決存量的問題,所以目前我們一些主流的產(chǎn)品屬于單司共享的換電擔(dān)。舉個簡單的例子,在充電端類似于現(xiàn)在的充電線,可以兼容Type-C、iOS和安卓的標(biāo)準(zhǔn),所以在站內(nèi)實現(xiàn)電池的共享。

右邊有一個示意圖,我們現(xiàn)在在內(nèi)蒙區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的產(chǎn)品都是單絲共享的,所以不管是單連接器的車,還是四連接器的車,在整個站內(nèi)都能實現(xiàn)整體的換電。

這樣就有利于打通存量的車輛和網(wǎng)絡(luò)布局,再加上新增的,能整合到一起。

我簡單把我們的產(chǎn)品和一些方案給大家做一些分享。我們現(xiàn)在是側(cè)插頂換式的產(chǎn)品,基本上能解決市面上單絲整個公用。而且未來我們還會做出C2P的產(chǎn)品,直接從電芯做到PEC層面,這樣對電池的集成度,目前更多還是使用的C箱、H箱的標(biāo)準(zhǔn)箱。

這是我們在參與的干線組網(wǎng)的建設(shè),智鋰物聯(lián)主要是國內(nèi)充換電裝備的提供方,所有的換電、機(jī)器人、充換電設(shè)施,再加上內(nèi)部的電池系統(tǒng)。

這是我們規(guī)劃的在內(nèi)蒙,因為我們現(xiàn)在的合作方,我們成立了一家合資公司,跟內(nèi)蒙交通集團(tuán)。內(nèi)蒙古全境的85%以上的高速干線、服務(wù)區(qū)、收費站都是內(nèi)蒙交通集團(tuán)來持有,所以我們規(guī)劃了幾條干線的組網(wǎng)。

初期我們可能認(rèn)為以小的充電集群或者充電組網(wǎng),再配以小規(guī)模的換電站開始第一階段,因為初期的階段大家知道運力有一個增長的周期,不可能每個站都滿負(fù)荷,我們現(xiàn)在7+1的標(biāo)準(zhǔn)站,滿負(fù)荷50個車輛,可能初期只會上20、30輛車。所以早期我們會采用柔性的充電方案,小的基礎(chǔ)站,然后擴(kuò)到8艙、12艙,我們現(xiàn)在換電站也是以組合式的方式進(jìn)行推廣,前期的基礎(chǔ)投入會偏小,等我們的車輛提高,我們再做擴(kuò)展,因為機(jī)器人它可以柔性兼容16艙。

這是在降成本方面,我們現(xiàn)在有1/3的站可以實行無人化的運行,原來我們還是有大量的人員進(jìn)行24小時值守運維,人工成本比較高。我們有一個能源數(shù)字運營的團(tuán)隊,加上這些AI的手段,加上我的視頻推理機(jī)、攝像、后臺的監(jiān)控對講,已經(jīng)有1/3的站實現(xiàn)無人化了。因為我們有些站比方說落在川西這些地區(qū),在甘孜,這種地區(qū)非常偏遠(yuǎn),在附近可能會修水壩工程,建設(shè)周期三到五年,供給也比較麻煩,所以無人化對成本和競爭力有非常大的好處,包括換電的運營方來講。

這是后期我們有一些合適的場景做的光儲充換的微網(wǎng),因為在有些光照周期比較長,適合做光伏的,換電站的屋頂可以鋪上光伏,目前我們有三到五個項目已經(jīng)采取了這些試點。而且換電站也是一個大的耗電單元,如果能把整個微網(wǎng)打通,再加上綠電加持,非常好,有效互補(bǔ)。

這是整個電池在我們設(shè)計,從電芯、結(jié)構(gòu)、電氣、熱管理方面,基本上把重量減輕、成本降低、壽命延長。

好,我的匯報到這里,謝謝大家!

責(zé)任編輯:王思思
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