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8月14日，中国电动重卡换电产业促进联盟 秘书长 李立国 以《重卡换电互通互换干线网络建设及技术创新趋势》为主题进行演讲。
演讲整理
中国电动重卡换电产业促进联盟
秘书长 李立国
01
产业发展概况
非常荣幸，也非常感谢能源研究会贾总给我机会，向大家汇报一下我们重卡换电联盟对行业做的工作，以及对行业的看法。
下面从三个方面来讲，产业发展概况、互换性标准发展趋势和换电技术创新趋势来讲。
产业发展概况，刚才郭总和李总做了介绍，我不做详细分解。
从今年最新的数据来看，今年上半年新能源重卡增速喜人，但也可以看到差别，换电增速是82%，整体增速是139%，说明充电增速高于换电增速。通过我们对干线发展的观点，来解构这个现象背后的驱动力。
从整个重卡运营的场景分布来讲，干线场景占66%，短倒场景占17%，剩余16%是低频使用场景（除1%危化品运输）。目前换电重卡销量比较大的都集中在17%的短倒场景。很多场景电动化的渗透率超过了20%，这20%已经进入到了充分竞争发展的阶段，车的售价已经到了白热化的价格竞争。但在干线上的渗透率连1%也没有，干线的占比和经济性又是最突出的。所以电动重卡并没有走出局部场景的小池塘，离汪洋还差得很远。如果行业继续向前发展，真的要实现重卡的全面电动化，必须要解决重中长途干线的能源补给和发展模式问题。
从经济学和发展要素来讲，2025年能成为干线换电网络建设的爆发期。从最重要的经济性看，我们会发现日行400公里以上时，电动重卡有非常好的经济性表现；除了经济性的驱动以外，政策加持和市场需求也非常突出，特别是经过前面几年努力，我们换电互换性标准化的工作将在今年完成，所以我们判断2025年是一个条件具备、需求强烈的爆发之年。
而且行业发展前瞻性的龙头企业，像启源芯动力等企业已经开始了中长途干线换电网络建设的示范验证工作，取得了很好的经济性指标。
回到干线发展，它是实现重卡全面电动化的关键。那么什么是解决干线推广的关键呢？有两点很重要。第一，互换性，这是前提。刚刚有专家讲了超充，超充对换电的优势在于容易达成互换，在接口层面做工作就可以。换电的话，在机械上还有很多难点。第二是经济性，要想大规模推广，一定以经济性为最终的答案。经济性中载重是首位，所有损失里，载重损失是最大的。我们有一个数据，大宗物流运输场景比较便宜，运费3毛钱1吨1公里，电池多2吨，每运1公里运费少了6毛钱。49吨牵引重卡，燃油重卡每公里运营成本2.8元左右，换电重卡加上换电服务费和其他摊销成本，能做到1.8或2元，经济优势就七八毛钱，亏2吨的结果就是经济性没有了。所以亏吨是现在最首要解决的问题。虽然大家希望交通部改载重标准，但对行业来说，应该优先解决轻量化问题。然后是能耗和续航。最后是通过换电站收入多样化和能源成本降低，来降低换电服务的成本。这是我们认为提升换电重卡经济性的三个重要方向。
02
互换性标准发展趋势
下面讲讲互换性标准发展趋势，首先说0和1的问题，就是互换标准化的发展。为了解决互换性问题，欧阳明高院士从2020年预判互换性将是重卡全面电动化的重要影响要素，于是在同年9月，欧阳明高院士工作站联合中电联和宁德时代等行业主管部门和行业龙头企业成立了中国电动重卡换电产业促进联盟，主要任务是推动互换性标准、互换性行业示范、互换性的商业模式和政策体系的建立，为行业的互通互换贡献力量。
这是联盟做的工作，首先是制定互换性的标准框架，在框架指导下，先解决换电连接器兼容性问题。先做了换电重卡专用的800A、1500V的电连接器标准化产品，跟未来的超充电流是匹配的，同时，还解决了最难以达成一致的换电接口互换性方法的问题。我们提出了单边标准化互换的方案，只将电池包底部的充电接口、放电接口、锁紧接口和避让空间进行标准化，放开了换电锁止机构的技术要求，这样既消除了行业技术壁垒的冲突，又实现了标准化尺寸接口的统一，目前这个标准已经被汽车行业标准所采纳。
经过两年多努力，2023年12月29日，《电动商用车车载换电系统互换性》标准正式发布，我们联合主管部门和行业头部企业推动换电标准体系的建设，得到了贾总的大力支持，我们预计今年年初或明年上半年行业标准和国家标准都能正式发布，而且它是相互协同，这为行业的互通互换指明了方向。
我们除了在标准研究方面推动行业，同时也积极推动产业实践，支持四川省宜宾市申报重卡换电试点城市。相关换电连接器和标准化方案在宜宾获得了示范应用。
同时我们也非常注重跟行业龙头企业合作，推动局部的互通互换，比如换电机构的互通互换是在启源支持下进行的，。顶吊和侧换式机器人互换性示范是跟宁德时代在宜宾进行的示范。在换电连接器上面，我们推动成立了行业唯一的互通互换的质量互保协议和联盟，也就是各个制造商同意在连接器交叉互换的情况下，提供质保，这对行业的发展非常重要。
我们通过在换电行业基本要素的局部互换上做的示范和工作验证，基本验证了互通互换技术的可行性，我们又继续推动行业内的合作，在去年举办了互通互换发展倡议，由专家、主管部门和龙头企业领导共同出席，向行业发出信号，推动互通互换的发展。这个号召也得到了工信部关注，辛部长也提出推动换电电池尺寸、换电接口通讯协议的统一。
我们预计2025年互通互换的示范运营能实现商业化，2025年之后互换性标准、跨运营商结算模式，都应该有成功的示范可以借鉴，2015年以后行业将进入互通互换的主要发展阶段。为了进一步在应用场景方面去推动互通互换的发展，我们认为掌握着高速、国道、交通干线资源的各地交投和交通领域是我们重点公关的方向，我们希望交通领域的企业能够接纳和支持干线建设互通互换换电网络和能源基础设施的概念，所以我们跟内蒙古交通集团共同成立了交通融合产业创新中心，并且与交通部的公路科学研究院共建部级的联合创新中心，目的就是针对高速和干线场景来研发、示范和验证互通互换解决方案，将来在交通领域发展，为换电行业的发展打通基础设施和场景应用模式。我们目前推动在内蒙古建设干线示范，同时支持重庆高速牵头的西部陆海新通道道电动走廊的干线建设项目。
应该用什么接口标准建设干线换电网络呢？我们有一个观点。市场上最具有互换潜力的是两种接口，一种是以启源为代表的四连接器接口，全国换电车辆的80%到90%采用这个接口，全国有80%到90%的换电站支持这个接口，这是市场存量最大、最成熟、经过充分验证的接口方案。基于它，可以继续稳定发展。
第二个是汽车行业标准提到的单连接器接口方案，它在技术参数上有优势，更简洁。但目前来讲，它是大家对下一代，比如高电压重卡的需求，是未来重要的发展方向。从现在来讲，我们认为在换电站上同时具备这两种接口，既可以兼顾之前的行业存量，让行业继续发展，也可以给未来的发展留下发展空间。
你有两种接口，我怎么接呢？第一，兼容之前的行业存量，之前已经建了七八百座换电站，采用的主要是四连接器接口，未来要有单连接器的接口混合运行。我们在换电站用共享的理念，也就是一个换电站有七八个充电仓位，一部分是四连接器，一部分是单连接器，这样可以服务带有不同电池的车型，这就是共享换电站的概念。这是一个图，开始是绿色的四连接产品和四连接站，未来有单联。站是共享的，这样两个车型可以交叉运营，实现行业的平稳发展和过渡。
另外一个解决方案比刚刚的共享换电站更好，就是双接口切换的架载机，它具有两种电连接器接口，可以自动切换，不同接口的电池可以在同一个换电站同一个仓位服务，这个方案可以更好地解决行业接口过渡和降低换电站投资风险。
03
换电技术创新趋势
最后讲一下换电技术创新趋势。
充放同口的单连接器可以简化电气架构，减少接口数量，提升经济性，通过提高充电速度，来提升运营效率。
电动重卡在冬季续航里程衰减，特别是重货多的内蒙、山西等北方地区，冬季低温会带来30%的里程衰减。徐工率先推出了三源热泵的重卡电动化产品，能将冬季的续航里程衰减从30%降到15%，甚至10%。这对于我们提高运营效率，降低备用电池容量和电池租金具有重要的意义。现在三源热泵和多合一的热管理系统，被多个车企纳入明年产品推出计划，可以将电驱的废热用于电池加热，提升冬季续航里程，同时不再使用电池的电给电池加热，降低了电池的消耗，这也是未来的重要发展趋势。
换电系统也可以加水冷接口，满足电池和车辆统一热管理的需求。换电缩紧技术也在持续迭代，之前的电池锁紧技术存在间隙，所以电池框架在车振动时会颠，带来额外的冲击和载荷，使得对框架强度要求比较高。我们开发了新的锁紧技术，可以消除间隙，同时设计了悬浮隔振系统，将底托传递给电池的能量衰减35%，振动的加速度降低一半，这样有利于框架的轻量化设计，这是锁紧技术的变革带来的更大的性能和经济性提升。
最后是正向开发电动重卡，电动重卡多数都是油改电，大部分部件沿用了油车时的结构。但是重卡的油改电和乘用车的油改电不一样，因为重卡的结构同质化，它的正向设计变化也没有那么大。未来我们将看到一种趋势，大家面向干线场景正向开发换电重卡，电池布置形式有后备式、有底盘式。这种正向开发是一大进步，真正面向经济性去聚焦整车性能，而不是像之前一样考虑如何以最短的时间做出一个电动产品。这样的产品就是轻量化少亏吨，从车身、驾驶室、车机都全方面系统性降低整体重量。按照现在的趋势，我们判断标载49吨的牵引头，今年就不能超过10吨，像11.5吨的车的经济性不能保证。今年底一辆装了400度电左右的电动重卡牵引头重量是9吨到9.5吨，2025年底续航里程250公里到300公里的车，重量应该不超过9.5吨，这样电动重卡相对于传统燃油车的经济性可以大幅提升。然后是能耗，现在行业能耗是150度电往返100公里，但实际上可以做到130度电左右。通过风阻、高效电驱等技术带来能耗的降低，这也是正向开发中要做的工作。最后一项是实现整车的综合热管理，降低低温续航里程的衰减，来提高冬季的续航保障能力，降低备用电池的预留容量，这是第三个重要方面。
最后从换电站的能源成本方面进行优化。目前电的成本全国各地不一样，平均电价从6毛到4毛都有。用光伏发电，平均电价可以做到3毛以下，对车辆的经济性有巨大帮助。未来能实现站网互动的换电站，实现光储充换的综合能源的换电站，是未来的重要发展趋势。
