重卡電動化是新能源汽車發(fā)展的重要組成部分，在節(jié)能減排領(lǐng)域具有巨大的潛力，是我國實現(xiàn)“30?60碳排放目標(biāo)”的重要突破口。連續(xù)三年的《政府工作報告》明確提出，新基建重點之一是“建設(shè)充電樁”擴展為“增加充電樁、換電站等設(shè)施”。近年來，新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策也明確支持“車電分離”等新型商業(yè)模式發(fā)展，說明政府相關(guān)部門已經(jīng)看到換電模式在部分應(yīng)用場景中的特殊優(yōu)勢，并開始考慮相關(guān)的鼓勵支持政策。

換電重卡發(fā)展環(huán)境

當(dāng)前，各整車企業(yè)紛紛推出了純電動重卡產(chǎn)品并投放市場，雖然技術(shù)和產(chǎn)品較為成熟，但是即使在前期依托高額補貼的情況下純電動重卡市場規(guī)模仍然較低且增長較慢?？傮w來講，純電動重卡前期的推廣面臨一定的發(fā)展瓶頸，主要原因包括以下幾個方面：

第一，傳統(tǒng)重卡一般整車銷售價格約三、四十萬元，而部分純電動重卡約上百萬元；第二，純電動重卡運營效率比較低，充一次電最快也要1至2小時，如一天充電兩次則極大占用了車輛的有效運營時間，影響了車輛的運營收益。第三，車輛占用體積大，需要的充電功率大，充電站建設(shè)有難度。

采用換電模式可以彌補部分充電模式的短板，在部分場景中可以有效地促進(jìn)重卡電動化的發(fā)展。

成本方面，換電模式可以通過車電分離的方式降低購置成本，目在前推出的商業(yè)化方案中，換電重卡的購車價格（不包括電池成本）只比傳統(tǒng)車貴5萬元左右。

運營效率方面，可以換電降低車輛載電量，使得整車重量只比傳統(tǒng)車重1噸左右，極大降低了電池自重大對電動重卡載重的影響。而且換電過程可以做到在5分鐘之內(nèi)完成換電，和傳統(tǒng)車加油時間相當(dāng)，因此可以實現(xiàn)車輛的連續(xù)運營，也解除了充電對重卡運營效率的影響。

占地資源方面，換電站占地面積比較小，配電容量利用系數(shù)較高，節(jié)約了土地和電力資源。

通過以上幾個方面，可有效解決充電面臨的相關(guān)的難點，實現(xiàn)重卡的電動化應(yīng)用。當(dāng)前，換電重卡在部分特定場景中已經(jīng)投入應(yīng)用，比如公轉(zhuǎn)鐵運輸、港口運輸?shù)葓鼍跋碌募冸妱又乜ǘ喟胍呀?jīng)是換電車型。

重卡換電站及換電方式

目前純電動重卡的換電技術(shù)路線包括整體單側(cè)換電方案、頂?shù)跏綋Q電方案、整體雙側(cè)換電方案等不同方式。

較早投入進(jìn)行試點示范的是頂?shù)跏綋Q電方案，由于該種換電方式采用鋼索吊裝電池包，在電池包接近落座時，鋼索具有一定的柔性，比較容易實現(xiàn)誤差的兼容，所以頂?shù)跏綋Q電屬于技術(shù)簡單、成本比較低、可行性比較好的換電方案，也是最早商用化的換電方案，對于港口、礦山等司機經(jīng)過強化培訓(xùn)的封閉場景，能夠發(fā)揮司機管理優(yōu)勢，使控制系統(tǒng)簡化降低成本。

整體單側(cè)換電的電池抓取機構(gòu)是剛性的，機器人在抓取電池之間沒有柔性環(huán)節(jié)，如果車輛電池與既定位置對位偏差，換電機器人產(chǎn)生校正位置的力則會很大，對導(dǎo)向機構(gòu)會產(chǎn)生很大的損傷，需要依靠激光雷達(dá)等智能化設(shè)備。由于整體單側(cè)換電智能化程度比較高，其對司機的專業(yè)性要求較弱，可適應(yīng)城市中的渣土車、牽引車、水泥攪拌車等多類車型，且對司機換電停車的要求相對較低，其智能化裝備也發(fā)揮了較大價值。

整體雙側(cè)換電最大的優(yōu)勢是電池不占貨箱空間，適用于電池存儲位置有限的礦卡車型。整體雙側(cè)換電在一些必須雙側(cè)布置電池的場景及車型上具有無可替代的優(yōu)勢。但是，由于整體雙側(cè)換電需要裝備兩套機器人及兩套電池存儲充電倉，其成本也相對較高。

重卡的三種換電技術(shù)路線在換電速度提升潛力、成本和占地面積、后期項目審批等方面，有較大差異。例如，頂?shù)鯎Q電的抓具需要在車輛的上方，造成設(shè)備總高度較高，在一些城市建設(shè)申報時會被定性為臨時建筑，需要進(jìn)行臨時建筑審批，建站審批過程相對復(fù)雜。整體雙側(cè)換電需要裝備兩套機器人及兩套電池存儲充電倉，其成本也相對較高。整體單側(cè)換電對智能化技術(shù)的挑戰(zhàn)更大，對控制精度的要求更高，需裝備激光雷達(dá)及視覺傳感器，導(dǎo)致其成本也相對比較高。

重卡換電模式應(yīng)用前景

當(dāng)前，換電站建設(shè)仍面臨審批難度大、選址與配電接入難、換電共享化與智能化推動難等問題。各地?fù)Q電站建設(shè)審批流程不統(tǒng)一，換電站建設(shè)的協(xié)調(diào)難度大，而且許多城市未明確換電站可以享受新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼，進(jìn)一步拉大了與充電站建設(shè)、運營成本的差距。針對這些問題，工信部已聯(lián)合相關(guān)部門即將發(fā)布實施《推動公共領(lǐng)域車輛電動化行動計劃》，加快推進(jìn)工程機械和重卡電動化，并在《電動汽車換電安全要求》出臺后，會同相關(guān)部門繼續(xù)完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，工信部也已啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作，特別是明確了宜賓、唐山、包頭作為重卡特色類試點城市，鼓勵企業(yè)根據(jù)適用場景研發(fā)換電模式車型，并支持北京、海南等地方開展換電模式試點推廣，推動商用車電動化高質(zhì)量發(fā)展。隨著重卡換電模式的快速發(fā)展，行業(yè)應(yīng)積極探索適用場景，推動重卡換電模式的進(jìn)一步落地。