3月29日，首屆中國商用車論壇在湖北十堰舉辦。本屆論壇由中國汽車工業協會、湖北省經信廳、東風公司和十堰市人民政府共同主辦。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高分享了對新能源重卡的技術路徑分析與展望。

　　歐陽明高首先介紹了新能源重卡的發展背景。2022年，新能源乘用車市佔率達到25%，商用車相對比較低，重卡更低，所以從目前新能源發展形勢來看，重卡是最後的堡壘。

　　新能源重卡有三條技術路線。第一是純電動重卡，包括充電重卡和換電重卡，充電又分為快充（300千瓦以上）和超級快充（兆瓦級的充電-1000千瓦以上）。目前總體看有三條技術路線：第一是換電；第二是氫燃料電池重卡；第三是零碳內燃機混合動力重卡，其中零碳內燃機包括氫內燃機、甲醇內然機，還有生物柴油內燃機等。

　　接下來歐陽明高分別對這三條技術路線的研發實踐和發展趨勢闡釋了他的看法。

　　純電動重卡的快充、超充站和換電站的成本比較，超充站投資其實是比換電更高，當然快充比較低，但是它很慢。當站點利用率低的時候不怕慢，這時快充有優勢。但是一旦利用率上來之後，換電就是最好的。

　　按150萬公里壽命計算，由於油電差價大於電池投資成本和充電時間成本之和，換電重卡的綜合噸公里成本低於柴油重卡換電的綜合噸公里運行成本。換電相比于快充和超充補電時間最短，噸公里車輛運行成本最低。站利用率提高到40%及以上，換電模式下站投資和電池投資噸公里成本下降，車站總噸公里成本最低。 

　　換電重卡與柴油重卡經濟性比較，可以看看在鄂爾多斯運煤場景下的具體數據：換電重卡賣車不賣電池，換電重卡車價與柴油車價差不多，但是換電重卡維修費用很低，電動車型的好處是維修費用低，所以總的持有成本比柴油重卡低6萬。從使用成本看，在柴油價格6.3元/升時，幹線運輸能耗成本年節省5.2萬，短倒運輸能耗成本相對來説節省得少一點，因為裝卸貨時間偏長，年節省約1.5萬。

　　換電現在有兩種換法，一種是機器人側抓側換式，還有一種是頂抓側換式。現在新一代電池可以相容兩種換法，即側抓頂抓相容車載換電系統。智鋰物聯開發的輕量化高耐久車載換電系統可以同時適應這兩種換法。

　　為了在全國公路幹線推廣普及換電重卡，還在做三件事：第一是實現互聯互通的換電標準，中國換電重卡聯盟牽頭編寫的換電電氣介面和換電機構技術標準即將發佈。推動龍頭企業啟源芯動力、玖行能源和智鋰物聯等開展互換性換電合作，寧德時代和智鋰物聯開展頂吊側換相容互換示範，換電連接器龍頭企業開展互換性産品開發合作。

　　第二是開發互補型換電與超充一體化能量補給站。互補就是重卡快換與轎車快充互補。現在轎車用350千瓦快充，5分鐘可以充200公里，功率太大，直接從電網取電對電網穩定性衝擊很大，而且容量增容成本很高，所以需要通過儲能電池放電來解決大功率超充問題。正好換電站的備用重卡電池包可以給它換電，這樣構成一個互補型加電站，轎車、卡車都可以在一個站裏快速解決能量補給。為此，清華團隊和殼牌去年合作開發了全球首個集超充、重卡換電、轎車超充、速熱速冷、光伏發電、智慧微網一體的綜合示範平臺。實現5分鐘充200公里，重卡5分鐘換電，冬季每分鐘加熱7攝氏度。

　　第三是數字化換電能源運營及站網互動平臺。換電重卡的商業模式是電池租賃，電池持有者可以開設電池銀行，電池資産管理公司對電池實現全生命週期智慧管理，所有的換電站可以連結起來和與電網互動，形成虛擬電廠，作為整個電力系統的儲能方式。當換電站網絡形成規模後就可以在購電和採購電池方面具有極大的議價能力。這樣可以使每度電的成本極低，也可以使電池成本極低，還可以回收電池材料，大型央企已經全方位介入。

　　基於以上分析，歐陽明高對純電重卡做了展望。去年新能源重卡銷量共2.5萬輛，換電重卡大概1.5萬輛，換電車型接近一半，2025年預計達到10萬輛，2030年達到35萬輛，換電車型預計會佔70%。

　　換電重卡的續航里程也會不斷增加，現在換一次150公里，2025年會到300公里，2030年到450公里，相應的電池性能也會提升，現在是普通磷酸鐵鋰電池，下一代是高能密度磷酸錳鐵鋰電池，或者中鎳三元電池。2030年可能是長壽命高比能量三元電池和鋰硫電池。隨著續航里程提升，滿足換電重卡150萬公里總里程的電池循環壽命要求反而會降低。現在150公里續航需要1萬次循環，磷酸鐵鋰電池可以做到，2030年450公里續航只需3300次循環。下一代鋰硫電池估計2030年比能量可達到500瓦時/公斤，最適合用於重卡。現在的換電重卡是改裝車，下一步是專用底盤，最後過渡到滑板底盤。現在主要是運行在封閉場景，下步重點是幹線運輸，節省成本更大、效益更好。

　　歐陽明高談到氫燃料電池重卡時表示，截止2022年6月，我國已經推廣1萬輛燃料電池汽車，今後幾年由於政府的推動，財政部正在補貼城市集群，預計2024年底會增加到兩萬輛。現在我國有260座加氫站，但遠遠不夠，加氫站是制約燃料電池重卡發展的重要因素。

　　海德氫能開發了站內制氫加氫一體站，氫氣的運輸成本很高，開發站內制氫系統很重要，海德氫能有制氫設備，可以實現一體化。

　　目前，燃料電池重卡與換電重卡比，成熟度和商業化還處於初期，離目標還有一些距離，比方説壽命要到3.5萬小時，目前只有一半。額定效率目標提高到60%，目前只是接近50%。還有成本、系統功率等問題，所以後續要四步走。首先是成本降低：燃料電池成本去年已經降低到3000元/千瓦，今年會繼續降，2025年估計到1000元/千瓦，降本主要是通過關鍵材料的國産化。還有車載儲氫瓶成本也需要大幅降低。第二是加大功率，燃料電池部分負荷效率比額定負荷效率要高，加大功率可以把常用工況點移到高效區。第三是額定點效率提高，從45%到50%，再到55%。現在的燃料電池重卡氫耗還偏高。第四是壽命延長，從目前1.8萬小時左右提高到2025年的2.5萬小時，最終到2030年做到3萬到3.5萬小時，滿足行駛里程120萬-150萬公里。這是國內燃料電池系統壽命，國際最好水準已可以達到這一指標。

　　歐陽明高表示，燃料電池汽車去年銷量是1500輛，續航里程現在達到350公里。下一步希望到2025年年銷量達到2萬輛，至少1萬輛。2030年希望到10萬輛，至少5萬輛。

　　對新能源混合動力重卡來説，很重要的是驅動系統技術。常州易控是目前國內車用柴油機行業唯一一家自主電控零部件供應商。從驅動系統類型看，將分步推出産品，目前是中央集中電機驅動和同軸並聯混合動力系統，下一步是單電機分佈式電驅橋，最後是輪轂電機驅動橋。同時電壓平臺會提升，現在商用車電壓平臺偏低，也是其電耗偏高的一個原因。49噸的車輛，國外每公里電耗1.2度，國內要1.6度，這跟電壓制式有關係，下一步要提高到1000伏，減少電流，減少損耗。

　　常州易控在重點開發一體化底盤平臺，燃料電池重卡、純電動重卡、混合動力重卡的底盤平臺完全統一，通用的平臺化底盤，可以支撐不同的車型、不同的技術路線，為不同廠家提供服務。

　　歐陽明高預計，到2025年，新能源重卡市場滲透率會超過10%，2030年會接近50%，這與歐洲新能源重卡的目標相同。我國新能源乘用車的滲透率大大超過歐洲和美國市場，重卡不能落後，所以要力爭實現這個目標，預計純電重卡會佔到新能源重卡的70%，達到35萬輛，其中換電重卡又會佔到純電重卡的70%-80%，2030年銷售10萬輛燃料電池汽車是我國要力爭的目標，5萬輛的零碳內燃機混合動力重卡現在還不具備確定性，但是我們希望能夠做到，所以三條技術路線並行，換電重卡是主體。（文：楊曉紅 圖：中國商用車論壇）