2023年3月28日-29日，首屆中國商用車(chē)論壇在湖北十堰舉辦。本屆論壇由中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )、湖北省經(jīng)信廳、東風(fēng)公司和十堰市人民政府共同主辦，以“應變 求變 謀變——共創(chuàng )商用車(chē)發(fā)展新局面”為主題，共設“1場(chǎng)閉門(mén)峰會(huì )+1個(gè)大會(huì )論壇+4個(gè)主題論壇”，旨在聯(lián)合能源、交通、信息等各方力量，共同探討商用車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，推動(dòng)商用車(chē)高質(zhì)量發(fā)展。其中，在3月29日上午舉辦的“開(kāi)幕式暨大會(huì )論壇”上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高發(fā)表精彩演講。以下內容為現場(chǎng)發(fā)言實(shí)錄：

　　歐陽(yáng)明高介紹，2022年，新能源乘用車(chē)市占率達到25%，商用車(chē)相對比較低，重卡更低，從目前新能源發(fā)展的形勢來(lái)看，重卡是最后的堡壘。

　　新能源重卡有三條技術(shù)路線(xiàn)。第一是純電動(dòng)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）。目前總體看只有三條技術(shù)路線(xiàn)：第一，就是換電。第二是氫燃料電池重卡，第三，就是零碳內燃機混合動(dòng)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。下面分別對這三條技術(shù)路線(xiàn)來(lái)講一下我們的研發(fā)實(shí)踐和對發(fā)展趨勢的看法。

　　一、純電動(dòng)重卡

　　先看一下純電重卡中的快充、超充站和換電站的成本比較，超充站的投資其實(shí)是比換電更高的，當然快充的比較低，但是它很慢。當站點(diǎn)利用率低的時(shí)候不怕慢，這個(gè)時(shí)候快充有優(yōu)勢。但是一旦利用率上來(lái)之后，換電就是最好的。按150萬(wàn)公里壽命計算，由于油電差價(jià)大于電池投資成本和充電時(shí)間成本之和，換電重卡的綜合噸公里成本低于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(shí)間最短，噸公里車(chē)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(chē)站總噸公里成本最低。 換電重卡與柴油重卡經(jīng)濟性比較，我們可以看一下在鄂爾多斯運煤場(chǎng)景下的具體數據：換電重卡賣(mài)車(chē)不賣(mài)電池，換電重卡車(chē)價(jià)與柴油車(chē)價(jià)差不多，但是換電重卡維修費用很低，大家知道我們電動(dòng)車(chē)型的一大好處就是維修費用低，如果大家開(kāi)過(guò)新能源轎車(chē)深有體會(huì )，幾年不用去維修站，所以它總的持有成本是比柴油重卡要低6萬(wàn)。從使用成本看，在柴油價(jià)格6.3元/升時(shí)，干線(xiàn)運輸能耗成本年節省5.2萬(wàn)，短倒運輸能耗成本相對來(lái)說(shuō)節省得少一點(diǎn)，因為裝卸貨時(shí)間偏長(cháng)，年節省約1.5萬(wàn)。

　　大家擔心如何換？現在有兩種換法，一種就是機器人側抓側換式，還有一種是頂抓側換式。現在新一代的電池是可以兼容兩種換法的，即側抓頂抓兼容車(chē)載換電系統。我的團隊創(chuàng )業(yè)企業(yè)智鋰物聯(lián)開(kāi)發(fā)的輕量化高耐久車(chē)載換電系統可以同時(shí)適應這兩種換法，是一種側抓頂抓兼容車(chē)載換電系統。

　　為了在全國公路干線(xiàn)推廣普及換電重卡，我們還在做三件事：第一就是實(shí)現互聯(lián)互通的換電標準，發(fā)起成立了中國換電重卡聯(lián)盟，聯(lián)盟秘書(shū)長(cháng)李立國牽頭編寫(xiě)了換電電氣接口和換電機構技術(shù)標準即將發(fā)布。推動(dòng)龍頭企業(yè)啟源芯動(dòng)力、玖行能源和智鋰物聯(lián)等開(kāi)展互換性換電合作，寧德時(shí)代和智鋰物聯(lián)開(kāi)展頂吊側換兼容互換示范，換電連接器龍頭企業(yè)開(kāi)展互換性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)合作。

　　第二就是開(kāi)發(fā)互補型換電與超充一體化能量補給站。互補是什么意思呢？就是重卡快換與轎車(chē)快充互補。現在轎車(chē)用350千瓦快充，5分鐘可以充200公里，這個(gè)功率太大，直接從電網(wǎng)取電對電網(wǎng)穩定性沖擊很大，而且容量增容成本很高，所以需要通過(guò)儲能電池放電來(lái)解決大功率超充問(wèn)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(gè)互補型的加電站，轎車(chē)、卡車(chē)都可以在一個(gè)站里快速解決能量補給。為此，我們團隊和殼牌去年合作開(kāi)發(fā)了全球首個(gè)集超充、重卡換電、轎車(chē)超充、速熱速冷、光伏發(fā)電、智能微網(wǎng)一體的綜合示范平臺。實(shí)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(yíng)及站網(wǎng)互動(dòng)平臺。換電重卡的商業(yè)模式是電池租賃，電池持有者可以開(kāi)設電池銀行，電池資產(chǎn)管理公司對電池實(shí)現全生命周期智能管理，所有的換電站可以鏈接起來(lái)和與電網(wǎng)互動(dòng)，形成虛擬電廠(chǎng)，作為整個(gè)電力系統的儲能方式。當換電站網(wǎng)絡(luò )形成規模后就可以在購電和采購電池方面具有極大的議價(jià)能力。這樣一來(lái)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，這個(gè)是大型央企最感興趣的，已經(jīng)全方位介入。

　　基于以上分析，我對純電重卡做一個(gè)展望。去年新能源重卡銷(xiāo)量共2.5萬(wàn)輛，換電重卡大概1.5萬(wàn)輛，換電車(chē)型接近一半，2025年預計達到10萬(wàn)輛，2030年達到35萬(wàn)輛，換電車(chē)型預計會(huì )占70%。換電重卡的續航里程也會(huì )不斷增加，現在換一次150公里，2025年會(huì )到300公里，2030年到450公里，相應的電池性能也會(huì )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(cháng)壽命高比能量三元電池和鋰硫電池。隨著(zhù)續航里程提升，滿(mǎn)足換電重卡150萬(wàn)公里總里程的電池循環(huán)壽命要求反而會(huì )降低。現在150公里續航需要1萬(wàn)次循環(huán)，磷酸鐵鋰電池可以做到，2030年450公里續航只需3300次循環(huán)就可以了。下一代鋰硫電池，估計在2030年比能量可以達到500瓦時(shí)/公斤，是最適合用于重卡的電池。現在的換電重卡是改裝車(chē)，下一步肯定是專(zhuān)用底盤(pán)，最后過(guò)渡到滑板底盤(pán)。現在主要是運行在封閉場(chǎng)景，下步重點(diǎn)是干線(xiàn)運輸，因為干線(xiàn)運輸節省成本更大、效益更好。

　　二、氫燃料電池重卡

　　截止2022年6月，我國已經(jīng)推廣1萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)，今后幾年由于政府的推動(dòng)，財政部正在補貼城市集群，預計2024年底會(huì )增加到兩萬(wàn)輛。現在我國有260座加氫站，但是遠遠不夠，加氫站是制約燃料電池重卡發(fā)展的重要因素。

　　我們團隊在燃料電池方面開(kāi)展了20年的工作，從動(dòng)力系統到發(fā)動(dòng)機、電堆、膜電極，已經(jīng)形成完整建設鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，比如我們孵化的創(chuàng )業(yè)企業(yè)億華通在張家口建有產(chǎn)能萬(wàn)臺的生產(chǎn)基地，而且按照國際最高標準建設，成熟度與先進(jìn)內燃機生產(chǎn)廠(chǎng)基本上是一致的。億華通是目前國內燃料電池發(fā)動(dòng)機和電堆出貨量最大的企業(yè)。億華通和福田聯(lián)合打造的歐曼新一代燃料電池重卡，額定功率240千瓦，最高效率達到60%，已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化。另外，我們團隊孵化的創(chuàng )業(yè)企業(yè)海德氫能開(kāi)發(fā)了站內制氫加氫一體站。氫氣的運輸成本很高，開(kāi)發(fā)站內制氫系統很重要，海德氫能有制氫設備，可以實(shí)現一體化。

　　當然，燃料電池重卡目前與換電重卡比，它的成熟度和商業(yè)化還處于初期，離我們的目標還有一些距離，比方說(shuō)我們的壽命要到3.5萬(wàn)小時(shí)，目前只有一半。我們希望額定效率提高到60%，目前只是接近50%。還有成本、系統功率等問(wèn)題，所以下面要四步走。首先是成本降低：現在燃料電池成本去年已經(jīng)降低到3000元/千瓦，今年會(huì )繼續降，2025年估計到1000元/千瓦，降本主要是通過(guò)關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化。還有車(chē)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(diǎn)移到高效區。第三是額定點(diǎn)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(cháng)，從目前1.8萬(wàn)小時(shí)左右提高到2025年的2.5萬(wàn)小時(shí)，最終到2030年做到3萬(wàn)到3.5萬(wàn)小時(shí)，滿(mǎn)足行駛里程120萬(wàn)-150萬(wàn)公里。這是國內的燃料電池系統壽命，國際最好水平已經(jīng)可以達到這一指標。

　　燃料電池汽車(chē)去年銷(xiāo)量是1500輛，續航里程現在達到350公里。下一步我們希望到2025年年銷(xiāo)量達到2萬(wàn)輛，至少1萬(wàn)輛。2030年希望到10萬(wàn)輛，至少5萬(wàn)輛。

　　三、新能源混合動(dòng)力重卡

　　新能源混合動(dòng)力重卡應該是大家最熟悉的。比如說(shuō)我們現在開(kāi)發(fā)的氫氨發(fā)動(dòng)機、氫內燃機等，加上電機組成混合動(dòng)力系統。這中間很重要的就是驅動(dòng)系統技術(shù)，我們團隊孵化的常州易控，最開(kāi)始是做柴油機電池系統的，是目前國內車(chē)用柴油機行業(yè)唯一的一家自主的電控零部件供應商，現在他們已經(jīng)擴展到各種新能源和混合動(dòng)力系統的電控技術(shù)，一年各種各樣的電控單元達到100萬(wàn)個(gè)。他們面向新型動(dòng)力的產(chǎn)品包括電機控制器、驅動(dòng)電機、自動(dòng)變速器，驅動(dòng)橋，集中驅動(dòng)和分布驅動(dòng)等，還有內然機跟電機一體化系統，IPU。從驅動(dòng)系統類(lèi)型看，現在開(kāi)始會(huì )分步推出產(chǎn)品，目前還是中央集中電機驅動(dòng)和同軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統，下一步是單電機分布式電驅橋，最后是輪轂電機驅動(dòng)橋。同時(shí)電壓平臺會(huì )提升，現在商用車(chē)電壓平臺偏低，也是我們商用車(chē)電耗偏高的一個(gè)原因。49噸的車(chē)輛，國外每公里電耗1.2度，我們國內要1.6度，這跟我們的電壓制式是很有關(guān)系，下一步要提高到1000伏，減少電流，減少損耗。

　　我們還正在開(kāi)發(fā)一體化底盤(pán)平臺，常州易控在重點(diǎn)推。燃料電池重卡、純電動(dòng)重卡、混合動(dòng)力重卡的底盤(pán)平臺完全統一，這對廠(chǎng)家非常重要，所以我們通用的平臺化底盤(pán)，可以支撐不同的車(chē)型、不同的技術(shù)路線(xiàn)，為不同廠(chǎng)家提供服務(wù)。

　　預計2025年，新能源重卡的市場(chǎng)滲透率會(huì )超過(guò)10%，2030年會(huì )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(chē)的滲透率大大的超過(guò)歐洲和美國市場(chǎng)，重卡不能落后，所以我們要力爭實(shí)現這個(gè)目標。預計純電重卡會(huì )占到新能源重卡的70%，達到35萬(wàn)輛，其中換電重卡又會(huì )占到純電重卡的70%-80%，2030年銷(xiāo)售10萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)是我們要力爭的目標，5萬(wàn)輛的零碳內燃機混合動(dòng)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(shù)路線(xiàn)并行，但是我們認為換電重卡是主體。