演 講 實 錄

 

 

 

上海玖行能源科技有限公司首席科學家李萱出席論壇并發表主題演講——《重卡換電的探索與思考》。

 

 

以下為演講實錄：  

 

尊敬的各位來賓，大家上午好，謝謝大家還能在疫情肆虐的時候親自來出席線下的峰會，今天由我來代表上海玖行能源科技有限公司來做這個演講，主要講一下換電重卡的探索與思考。我的演講大概分四個部分，首先介紹一下玖行能源，然后我會講一下換電行業發展的歷程和目前市場狀況，第三部分著重講一下與換電重卡相關的數字化，以及新能源汽車國家大數據聯盟和我們的一些合作，最后我會講一下市場的預測和建議。

 

一、公司簡介

 

上海玖行能源科技有限公司，是2014年注冊成立于上海。是高新技術企業，“專精特新”，也是信用AAA級的企業。由玖行能源首創的重卡換電這個科技項目已經通過了上海市的高端智能裝備“首臺套”驗收，這是在今年10月份的時候。然后上海玖行能源是由國家電投和三峽等能源巨頭作為我們的股東進行投資，同時給我們企業進行賦能。玖行能源具有領先的電動汽車充換電產品和系統解決方案的服務商，其中動力電池箱這個產品已經配套40余家重卡主機廠，像剛才有嘉賓講到，已經有470多種車型公告，其中玖行占了370個車型以上。在換電站方面，玖行已經與20余家能源巨頭和市場的合作方進行戰略合作。玖行也生產充電樁，是國網和南網的核心TOP供應商。

 

從玖行能源的能力，我們有經驗豐富的研發和管理團隊，完善的產品研發能力，領先的技術優勢，和齊全的實驗檢測能力。在生產方面我們有多點布局的生產制造能力，有的是與主機廠合作，有的是與當地的制造型企業合作，和當地政府。還配備有資質齊備的EPC工程承接能力。

 

二、換電行業發展歷程及市場情況

 

從換電行業發展歷程和市場情況來講，換電行業在曲折中發展15余年，經歷了數次起起伏伏，我們換電人一直砥礪前行，終于迎來了曙光，特別是在重卡換電這個場景。大家可以看到這個圖上，從左上角的better place，在美國開始這種換電的嘗試。然后到上面中圖這個是國家電網在黃島的薛家島做的公交車的換電廠站的嘗試，這個當時國網的團隊，也是現在玖行能源團隊的中堅力量。可以看到奧動新能源的乘用車、出租車換電站，現在有數百座。然后可以看到蔚來的乘用車換電站有上千座。右下角是玖行能源第一個商用重卡換電站，在北京密云，投入運行是2019年底，到現在已經超過三年的時間，安全運行，終日無休。

 

到目前為止，玖行的重卡換電站已經建成227座，這個數據截止到今年11月份。在建有30座，待建的有26座，覆蓋的省份超過了27個省市自治區，覆蓋城市超過75個。值得一提的是，這227座其中的130座是今年建成的，比2021年有50%以上的增長。

 

從電力電池箱總成適配主機廠的角度，剛剛已經講過，公告有370多款，已交付的數量超過3萬套，配套主機廠40余家，安全運行里程超過8億公里，適配的車型包括了牽引車、攪拌車、自卸車、寬體礦卡。這里值得提的是，這3萬套的交付量，其中2022年，我們現在預計到12月底可以交付超過2萬套，比2021年增長超過了一倍。

 

重卡換電的產品解決方案，從玖行的角度我們是有三部分。上部分是動力電池箱總成，包括了動力電池箱的上框和底托，中間還有相應的換電控制器T-Box和電池的信息采集裝置B-Box。換電站包括了換電機器人、桁架、架載機、移動臺、站級監控系統和配電系統。下部的電動重卡數字能源管理平臺，一會兒會著重講一下，其中包括了充換電站運營的管理平臺，動力電池全生命周期的管理平臺，以及智能運維管理平臺。

 

動力電池箱總成主要包括這些部分，分別列在下面。值得強調的就是動力電池箱，包括電池在內，它們是比較重的，傳統的比較標準的動力電池箱282度電，加上外框，大概重3噸左右。從運輸的角度，成本核算的角度，都希望這個電池箱電池能量越來越大，但電池箱越來越輕，玖行也是沿著這個方向持續不停地努力。從現在282度的標準電池箱，到350度，現在有420度的電池箱，都開始逐步的投放在市場。

 

同時，這個框架本身也在持續的輕量化和減重，但在輕量化、減重和電池能量更多，也意味著更重的情況下，怎么能夠保證框架強度，因為大家都知道，電池箱工作的環境都是比較惡劣，從路況顛簸程度，到污染的程度，粉塵的程度，和路況的拐彎、急轉、急剎、急下的程度，所以都對電池箱框體的強度有硬性的要求，所以怎么能在減重的情況下，在電池能量越來越強，重量越來越重的情況下，還能夠讓框體支持，這是一個持續的研發過程。

 

這個是動力電池箱底托，包括這些關鍵的部位，尤其是連接器和各種充電裝置。

 

這是玖行的重卡換電站，是第八代換電站，這里面有不同的版本。這個版本已經是和之前的幾個版本相比，已經是一個，從研發角度來講已經有質的飛躍，它是一個撬裝式的換電站，占地面積比較小，同時各個模塊都可以分裝組合，已經是可以不用做土建，在地面硬度達到的情況下，只要做基本的地平，使換電站成為一個裝置而不是建筑，所以使制造速度和安裝速度都達到了前所未有的程度，所以我們每天都有新的站能夠在國家的各個場景角落屹立起來，這是一個持續的過程。

 

同時，我們在研發第九代和第十代的站，我們叫900系列和1000系列，正在投入的站總目標還是將換電時間，大家一般知道重卡換電時間是3-5分鐘這樣一個節拍，我們可以進一步使換電時間縮短，同時我們要使換電的穩定性和可靠性進一步提高。因為在很多場景都是24小時三班不停運行的，這個對換電的穩定性和可靠性有極高的要求。然后我們還會將這些換電站做成更多的IOT，我們叫物聯網化，所以使這些換電站能夠實現少人化和無人化，朝著無人化的方向來演進，所以后續的900和1000系列的換電站，我們會持續發布，敬請期待。

 

三、數字化及新能源汽車國家大數據聯盟

 

我會重點講一下玖行在數字化方面和新能源汽車國家大數據聯盟的合作。從能源管理平臺角度，我們玖行電動重卡數字能源運營管理平臺主要包括三個部分，包括電池管理平臺，充換電運營平臺和智能運維平臺。它們都通過玖行的站級監控系統，與各種各樣的設備，包括架載機、換電設備、啟停設備、照明安防、配電設備等，發生通信和交互。同時我們在電池箱有與電池進行信息交互的B-Box，和在車輛端控制車輛的T-Box，整個系統在系統層和硬件層都有非常完備的支持。

 

其中，換電運營管理平臺，通過數據分析，提供運營數據的細顆粒度的概覽，包括電量、接入車輛、服務車次、換電次數、設備數量等等相關數據的統計，以及換電站的分布、區域、電量排名、分時段電量占比等。站點分布、實時狀態監控，站內場景云端的3D展示，大家可以看到這個圖，是個3D展示，并采用區塊鏈技術，使整個體系的數據達到更加安全和可靠。因為大家也知道，這幾天某供應商也發生了數據安全方面的一些問題，被黑客盜取數據，從而索取贖金這種事情，我們也會在這方面對數據的安全有一個更高的要求。

 

電池管理平臺，通過數據分析，提供運營數據的細顆粒度概覽，包括電池箱總數、累計減少碳排放量、累計充電量、累計放電量等相關數據統計，以及電池箱的分布、服務車輛品牌排名、故障提醒等等。系統包括了，大家可以看到右邊這個圖，是一個動態的3D影像的展示，我們可以監控每一塊電池，它里面用虛擬現實的方法，從全方面監測電池狀態。其中包括了電池的壽命預測，實時健康狀態預測、衰減趨勢預測。包括告警判斷，電氣故障，電化學的異常反應等等，可信的電池殘值評估，SOH等全生命過程數據，利用區塊鏈管理，增加信息的可信性。

 

下面講一下我們怎么跟國家大數據聯盟發生合作，首先是重卡換電的差異性，使我們對數據反映在平臺上也會有差異，跟傳統的新能源充電車輛相比。因為充電車輛大家都知道車與電池是固定的，我們可以用簡單示意圖看一下車號1、2、3，上面背的電池箱是A、B、C，它幾乎是永久性的配對在一起，除非發生了事故，電池出現了殘損，需要改變這個配對，但是絕大多數情況下，A配1，B配2，C配3，這種配對方式是永久性的。

 

換電車輛不是，車與電池是自由組合的，所以一開始的時候可能是1、2、3號車配A、B、C號電池，換電后，配對的方式就發生變化，你再換電又發生了變化，這只是一個簡單的例子，三輛車三塊電池，如果是30輛車，30塊電池，當然換電站內還有備用電池，所以相互之間的排列組合情況會非常復雜，這個是重卡換電的差異性。

 

這個圖想給大家介紹一下，接著上一個圖，我要是想知道這個電池全生命周期的狀態，僅監控這輛車只能達到一定的目標，就是因為它可能換，在它換的時候，我就為了能知道充和換會結合在一起這個電池的總體狀況，所以我需要從一個電池的視角來進行跟蹤。怎么從一個電池的視角，這就是一個電池，我們實際挑出來電池號，它的SOC的分析。可以看到它一天從0點再到0點，這一天它一共充過兩次電，換過兩次電。為什么我們能看到它換過兩次電，中間這個綠色曲線，是這塊電池在我換電站里面進行換電的時候我的站控系統檢測下來。黃色的線是充電槍充電。

 

當然這樣的圖并不是很多，這個圖就是給大家表明，你如果監控這塊電池，它不進行換電，它就中間都是這個黃線，你是能知道這塊電池這四次充放電所謂全生命周期一天的全生命。但如果牽扯到換電，這兩條綠的線是不知道的，你不知道缺失的電池在充電站里是怎么充電。對于一個電池來講它是怎么進行充電，怎么進行有序充電的，從多少SOC充到多少，它將近充滿的時候，它是用什么樣的算法來保護這個電池，它中間有沒有溫度、電流、電壓的激變，從而產生對電池的影響，這就需要全生命周期的觀測。現在跑在路上大概3萬多塊電池，都能夠有這樣完美的曲線，每天都能看到這個曲線，然后連接在一起，我們就能夠更好地管理電池健康，和對它的安全隱患做出預測。

 

換電的差異性還表現在，相對于乘用車，它電池能量更大，它是個生產工具，對換電的依賴程度更強。動力電池箱和換電標準其實它更好統一，剛才各位講標準的專家們也都說到了，因為畢竟現在還是一個相對來講并不是很多需要統一的地方，所以相對還是比較好統一。場景相對固定，便于布局管理。參與方多，模式更加復雜。

 

對于重卡換電還有一個，與金融多點結合，關聯性比較強。數據整合難度比較大，就像剛才那個圖展示的，需要各方的數據整合在一起，因為它難度大，所以整合出來的數據價值會更高。

 

相對于單純的充電，重卡換電差異性表現在：車與電池分離，形成多對多的關系，剛才我們展示過三對三。然后出現的新的生態主體，例如電池銀行。還有電池用于不同的車輛，潛在的風險未知，這是不同車配備不同電池的時候，因為車型不一樣，電池也不一樣，所以它產生的潛在風險是更加未知。然后給配套的金融方案提出了新的挑戰，包括銀行類的金融方案，當然也包括了保險類的金融方案，包括最近我們也跟很多保險公司在進行這方面的交流。由于數據的交叉和整體的難度更大，所以數據的價值更高。

 

基于以上這些論點，我們發起成立了一個叫重卡換電工作小組，為解決行業痛點，促進自身業務發展，在“新能源汽車國家大數據聯盟”的支持和幫助下，2022年11月玖行能源在聯盟之下發起成立了一個重卡換電工作組，并任組長單位。工作組將在政策建議、互通共享、專項服務商聚集成員優勢。同時平臺將聯合重卡換電行業上下游生態企業，制定行業相關數據采集、存儲、使用、安全等方面標準，為新能源汽車數據的合法合規使用奠定良好基礎，從而進一步推動商用車的電動化、智能化、網聯化。

 

目前來看，重卡換電工作組包括了很多主機廠商、能源巨頭、電池企業、設備制造方、金融資本、屬地政府等客戶，也歡迎與會的各界同仁能積極參與重卡換電工作組的工作，我們都是開放的，歡迎所有同行、同業的同事們來參與。

 

四、市場預測及建議

 

下面我簡單講一下從玖行角度看到的市場預測和建議。

 

從新能源重卡換電市場前景，我們預計到2025年，新能源重卡滲透率有望達到20%，其中換電重卡占比預計可達70%，比剛才李總預測更激進一些。對應2025年換電重卡的銷量將超過20萬輛，換電重卡需求增加，將帶動換電站和動力電池等多方價值主體需求。預計2025年新增重卡換電站規模將達到4500座以上，當年新增設備市場空間預計超過200億，整體市場規模可能突破千億大關。

 

重卡換電站的主要應用場景，在現在來講主要在熱力電廠、港口短駁、礦山、城市渣土、建筑垃圾、中短途干線、鋼廠短駁、電動船舶、城市公共服務等。

 

中短途干線我想重點講一下，它這個商業模式探索和普及對重卡換電具有非常重要的意義。從玖行角度來講，我們現在已經參與兩條中短途干線的建設工作，分別會有數百公里的規模。關鍵點剛才也有其他同事提到了，電池互換，在不同運營主體之間電池怎么換，如果換電主體不是一家，而是多家，那它們之間電池的標準和物理結構是不是能夠互換，電池的管理和追蹤，我們得有一個體系能知道這塊電池在任何時候走到什么地方，所以對體系里面任何一塊電池要能夠有追蹤的機制，以及清分清算在這個體系中如何進行。

 

最主要的還是要制定一個商業規則，各個參與方能接受的商業規則，就會在大家都共同認可的商業規則下，解決大家想的新換舊、舊換新等問題，我的新電池被別的舊電池換走了，然后計費，我的電量是怎么計量，當然電量后面加上計費幾毛幾分，這些賬都要算，所以這個規則非常重要，參與的各方必須得坐下來，在同一個規則的支持下探討這個事情。大家都知道這個的重要性，換電重卡能夠在干線物流，從中短途直接到中長途，有朝一日可能在京滬之間有這樣一條干線跑起來，這都是大家希望看到的。我就講這么多，謝謝大家。