我的報告從以下四個方面呈現:
第一,重卡換電產業價值。
我們認為,重卡新能源轉型是行業實現碳中和的重要路徑。剛才一汽的郭總也講了這個道理。重卡在我國的車輛保有量當中,占比其實不大,但是它有一個重要特點,它的排放無論是尾氣排放,還是顆粒物的排放,是比乘用車高很多的。我們也做了一個測算,一個燃油重卡如果換成電動重卡的話,一年它可以減少二氧化碳排放量是140噸,污染物的排放是12.5噸。所以從這一點來講,為了達到2030的碳達峰、2060碳中和的目標,這個行業是一定要走電動化的。國家也出臺了非常多的政策,來引導和支持。可以看到,新能源重卡的銷量趨勢也是非常明確的,各個主機廠現在都已經推出了重卡的車型。從銷量預測上來講,我們預測2025年可能會達到19萬輛的數量級,市場占有率會達到16%。
第一,重卡換電產業價值。
我們認為,重卡新能源轉型是行業實現碳中和的重要路徑。剛才一汽的郭總也講了這個道理。重卡在我國的車輛保有量當中,占比其實不大,但是它有一個重要特點,它的排放無論是尾氣排放,還是顆粒物的排放,是比乘用車高很多的。我們也做了一個測算,一個燃油重卡如果換成電動重卡的話,一年它可以減少二氧化碳排放量是140噸,污染物的排放是12.5噸。所以從這一點來講,為了達到2030的碳達峰、2060碳中和的目標,這個行業是一定要走電動化的。國家也出臺了非常多的政策,來引導和支持。可以看到,新能源重卡的銷量趨勢也是非常明確的,各個主機廠現在都已經推出了重卡的車型。從銷量預測上來講,我們預測2025年可能會達到19萬輛的數量級,市場占有率會達到16%。
變成新能源之后,一定會涉及到補能。重卡補能無非是充電/換電,從這一點來講我們去分析換電的補能模式,可能是更適合重卡這樣一種場景。說直白一點,它就是一個生產工具,可以從五個層面上來去分析這個問題:
(1)換電模式我們認為它的頻率會更高。公共充電場站我們分析每輛車占地面積是0.6~0.8平米,換電站大概在0.2~0.4平米。
(2)換電的模式補能效率非常高。像做快充,它可能也需要1~2個小時,如果是換電,幾乎可以做24小時的作業,時間可以壓縮在5分鐘以內,跟加油差不多。
(3)重卡的場景一般是封閉作業的場景,比較固定,這給了我們一個機會。在固定場景里面設置一個集中的換電補能的場景。
(4)重卡本身成本敏感性還是非常高的,因為它的價格非常高。尤其是換成新能源之后,一個重卡電池動輒就是幾十萬的成本,初始購置成本非常高,所以做換電和車電分離的模式在初期的購置成本上,可以跟燃油車做得差不多,在全生命周期來講它是非常有優勢的。
(5)換電場景里面電池是最重的資產。怎么樣利用好電池,對于換電來講,我們可以在換電站里面對電池去做集中性的管理。
市場也用數據做了表態,可以看到在2022年新能源重卡行業累計銷量25072輛,換電重卡的銷量達到了12386輛,占到49%,較2021年上漲了18.7%的百分比。2022年受到了一些疫情的影響,但是可以看到它全年呈現螺旋上升的態勢,尤其到了年底,換電重卡在新能源重卡里面的占比已經達到了63%。
有這么多換電重卡在市場運營,一定涉及到換電站的運營。對于這個市場來講,我們總結了都會經歷兩個階段,不管是像共享單車、網約車都是這樣的模式。第一個階段:“卷”市占率,先把市占率提升上來。第二階段:“卷”運營,比誰運營得更好、效率更高、運維成本更低,你的收益會高。像啟源,他們市占率做得已經非常高了,在這個行業里。越來越多玩家進來之后,會進入到要注重運營的階段。電動車時代,我們認為換電站相當于燃油車時代的加油站,這僅僅是當前的理解。把時空拉得更大,放到未來新能源革命當中考慮這件事情的時候,我認為換電站在未來它不僅僅是一個補能的點,它可以作為未來新型電力網絡里面的智能化的能源節點,它未來一定會涉及到光、儲、充、換、氫一體的分布式能源節點,不僅僅把能源傳遞下去,會跟電力的能源網絡、新型的新能源網絡形成交互,把電網和最終的需求用戶網形成有機的結合。所以對于未來來講,我們覺得運營的價值是非常得大。
第二,重卡換電運營面臨的挑戰。
換電運營也面臨了一系列的挑戰,這與它的場景息息相關。重卡換電場景有這么幾個特征:(1)分布廣,各種各樣的行業,港口、礦山、渣土、電廠、鋼鐵廠,所有運營方都會涉及到。(2)深入到一線,我們經常去一線可以看到,環境非常雜,又涉及到高海拔、高寒、高溫、積雪等等環境,對于運營和設備的可靠性、連續工作的負荷等等,挑戰非常大。重卡運營場景分兩塊,第一塊追求高效率,我們總結四個點:換電時間短、換電成功率高、換電計費要準、設備故障率要低。
換電運營也面臨了一系列的挑戰,這與它的場景息息相關。重卡換電場景有這么幾個特征:(1)分布廣,各種各樣的行業,港口、礦山、渣土、電廠、鋼鐵廠,所有運營方都會涉及到。(2)深入到一線,我們經常去一線可以看到,環境非常雜,又涉及到高海拔、高寒、高溫、積雪等等環境,對于運營和設備的可靠性、連續工作的負荷等等,挑戰非常大。重卡運營場景分兩塊,第一塊追求高效率,我們總結四個點:換電時間短、換電成功率高、換電計費要準、設備故障率要低。
面向未來一定要做的是智能化,能不能實現換電運營網絡、換電站遠程的控制,能不能實現司機自助完成換電流程,能不能實現換電網絡形成能源網絡之后的場景優化,這是未來的關鍵點。
第三,重卡換電無人化智慧運營關鍵技術。
第三,重卡換電無人化智慧運營關鍵技術。
我們提出四個實現重卡換電運營無人化、智能化需求要去構建四個體系:
(一)構建一個無人值守的換電站的運營體系。
(二)構建一個共享少人化的售后運維體系。
(三)構建一個安全可視化的資產管理體系。
(四)構建一個智能化場景優化體系。
(一)構建無人值守的換電站的運營體系。
最底層的技術是人、車、站、云職能交互的底層關鍵技術。在換電站里面會有一個本地部署的系統,控制所有部件,使換電站自身作為一個單體能夠運行起來,同時換電站要服務于車輛和人的。車怎么跟整個系統做連接,車上的電池怎么樣跟整個系統連接起來,人-司機如何獲取場景的信息,怎么能跟它形成互動,所有這些信息流最后都要經過云,我們會把所有的站、人、車、電池、云,形成一個整體。在這方面我們目前做了一些探索,我們整個云平臺每天可以存儲TB級別的數據存儲,包括接入的數據量可以承受百萬級的車輛,同時接入并發的流量考驗。整個底座構建完成之后,我們才可以在數字化的底座上,再來做相應的優化。
怎么樣實現一輛車從進入換電站開始到離開換電站,全部都是它自助完成整個換電流程?這里面涉及到三點:
(1)如何高效地識別車輛以及跟司機做相應的自助化的引導。我們采用的方案是做車牌識別,識別這是一輛什么樣的車,是否屬于運營體系的車。僅僅這樣是不夠的,整個場景是非常復雜的,包括車牌有可能會被污染,甚至有可能有一些不規范的套牌等等情況出現。如果這樣的話,還需要車和站之間做連接,車牌識別是站主動找車,車站互聯是車主動連站,它會把車的VIN碼,類比人的身份證信息,傳給站,通過車牌和VIN碼雙向交互,能夠準確定位識別一輛車。整個過程中要跟司機要有交互,包括顯示交互和語音交互,告訴司機現在到哪一步了,出現問題怎么做處理。這項技術我們認為非常重要,尤其跟現在比較火熱的像語言類的大模型,我們覺得未來可以做連接的。這種應用進行之后,可以大大減少在站里面投一個運維人員的需求,所有這些都交給網絡和機器。
(2)一輛車進到站里面之后,怎么樣做高精的定位。當前可以看到很多行業的做法是有一些問題的,司機開車進到這個站里面如果沒有停得特別好的話,整個換電過程就啟動不了,這時候需要人引導司機前后挪車、左右挪車,這個會耗費非常多的時間。我們采用的方案是,一方面用紅外檢測,檢測這個車現在是不是已經停到換電位置上了。另一方面采用視覺檢測,通過這個檢測方案定位電池在XYZ三個方向的位置,以及它和行車方向的夾角,通過這樣一種方案我們實現了讓機器人精準地找車,而不是讓車來去找機器人,這樣就減少了大量需要司機調整車輛位置的時間。
(3)非常重要的一點是,要實現整個流程的無感支付,包括在最早期的時候司機可以通過手機小程序、地圖查找到這個換電站,一鍵導航到換電站。之后也不需要下車,他可以通過小程序監控整個換電全過程,換電站也知道這個車來了,可以自動啟動充電。換電完成之后,整個計費和訂單推送也非常重要,這個都是一體化的自動流程。
(二)構建共享少人化的售后運維體系。
關于構建共享少人化售后運維體系,整個換電站當前的現狀一般來講可能需要投兩個運維人員在站里面做相應的運維,耗費還是非常大的。如果再涉及到晚班的話,一個站需要4~5個人來做這個事情,怎么樣做共享和少人化?我們認為最關鍵的一點是,如果你能夠有遠程的視頻監控,這是一個最基本的,但是光做這個也不夠。我們還需要一些算法和數據的加持,來去檢測站里面可能出現的各種各樣的問題。現在整個體系里面已經能夠做到包括像火焰的檢測,煙氣的檢測以及電池進站之后有一些劃痕等等,包括人員不規范的操作,沒有佩戴安全帽等等,這些都是通過圖像識別算法來去實現的。我們認為,這是一個共享少人化的售后運維體系的技術底座。
(二)構建共享少人化的售后運維體系。
關于構建共享少人化售后運維體系,整個換電站當前的現狀一般來講可能需要投兩個運維人員在站里面做相應的運維,耗費還是非常大的。如果再涉及到晚班的話,一個站需要4~5個人來做這個事情,怎么樣做共享和少人化?我們認為最關鍵的一點是,如果你能夠有遠程的視頻監控,這是一個最基本的,但是光做這個也不夠。我們還需要一些算法和數據的加持,來去檢測站里面可能出現的各種各樣的問題。現在整個體系里面已經能夠做到包括像火焰的檢測,煙氣的檢測以及電池進站之后有一些劃痕等等,包括人員不規范的操作,沒有佩戴安全帽等等,這些都是通過圖像識別算法來去實現的。我們認為,這是一個共享少人化的售后運維體系的技術底座。
只做實時的檢測還是不夠的,因為一個換電站如果涉及到停運的話,不僅會有運營上的損失、收益的損失。我們需要花很長時間調用相關配件做更換,能不能主動地做這件事情?我們團隊在這方面也是積累了很多年,我們會采集整個換電站里面所有的設備信號,包括振動、電壓電流等等,這些信號會經過AI算法,評估現在是不是有問題。一個換電站一年換電次數達到幾萬次,在這幾萬次的過程中,所有數據是不是跟他前一次,前一個月,前一年有變化,以及換電站接入到所有換電網絡以后,這個換電站跟其他換電站的數據是不是發生了偏差或者異常,有異常我們可以提早地做處理。
(三)構建一個安全可視化的資產管理體系。
剛才講到了電池資產是其中非常重要的一個點。陳教授講到電池安全,我們在這方面也非常關注,我們認為電池安全包括兩個方面:
(1)本身會發生電池熱失控,像一個炸彈一樣,對于換電站來講,有這么多炸彈放在里面,就相當于一個彈藥庫,如果出問題是非常嚴重的。我們會對電池內短路、析鋰等問題做檢測,并且通過可視化曲線顯示電池安全性能怎么樣,如果有問題的話可以做及時的通知。
(2)關于資產,一個車進來之后把電池換完之后開走了,就再也不來了,這種資產有可能就丟失掉了。我們能夠對所有電池資產做實時的定位、軌跡回放。所有這些技術只需要在電池上面加裝一個數據模塊就可以實現了。
(三)構建一個安全可視化的資產管理體系。
剛才講到了電池資產是其中非常重要的一個點。陳教授講到電池安全,我們在這方面也非常關注,我們認為電池安全包括兩個方面:
(1)本身會發生電池熱失控,像一個炸彈一樣,對于換電站來講,有這么多炸彈放在里面,就相當于一個彈藥庫,如果出問題是非常嚴重的。我們會對電池內短路、析鋰等問題做檢測,并且通過可視化曲線顯示電池安全性能怎么樣,如果有問題的話可以做及時的通知。
(2)關于資產,一個車進來之后把電池換完之后開走了,就再也不來了,這種資產有可能就丟失掉了。我們能夠對所有電池資產做實時的定位、軌跡回放。所有這些技術只需要在電池上面加裝一個數據模塊就可以實現了。
電池資產非常大,我們很關注它的衰減情況怎么樣,我們在這方面也做了嘗試,如何評估電池資產的衰減率以及評估哪一些資產或者哪一批資產衰減是異常的,及早做定位和方案排查。
(四)構建智能化場景優化體系。
利用數字化智慧運營提升收益,這是面向未來的。這里面涉及到三個方面,一個是電網,一個是換電運營商,一個是車隊。換電運營商就是今天講的重點,它連接了電網和用戶網,對于用戶網方面要解決兩個問題:
(1)要知道用戶接下來的動作是什么,什么時候會進站,要能夠做一個準確的預測。
(2)要把準確的信息再反饋給用戶,收集到那么多用戶信息之后,它會告訴你什么時間段來不用排隊,可以實現換電運營網絡的優化。當換電運營的網絡信息非常清晰之后,就可以跟電網做一些互動,包括未來的V2G等等。
第四,智鋰物聯重卡換電解決方案。
智鋰物聯是歐陽明高院士團隊在重卡換電領域的成果轉化,由清華大學李立國博士2019年創辦的,我們主要做三塊內容:
(1)電池+換電全套硬件,包括電池系統和車載換電系統。
(2)電池資產管理運維服務。
(3)換電設備和數字能源運營的綜合解決方案,包括換電站、換電設備以及運營運維服務。
在換電站方面,我們已經有兩代系統,已經完成了研發,包括側抓側換的重卡換電站,現在可以兼容頂抓和側換的重卡換電站。車載系統方面,我們已經完成了兩代的產品研制,跟市場來比,最大的特征我們是比較穩定,壓緊力非常高,我們實現了非常多的輕量化,以及我們通過減震系統的設計,可以保證電池有更長的耐久。
重卡換電的數字化運營平臺在我們整個體系內也是非常重要,也是比較齊全的,包括站控系統、云平臺以及司機端的小程序以及電池資產管理的平臺,形成整套的解決方案。
(四)構建智能化場景優化體系。
利用數字化智慧運營提升收益,這是面向未來的。這里面涉及到三個方面,一個是電網,一個是換電運營商,一個是車隊。換電運營商就是今天講的重點,它連接了電網和用戶網,對于用戶網方面要解決兩個問題:
(1)要知道用戶接下來的動作是什么,什么時候會進站,要能夠做一個準確的預測。
(2)要把準確的信息再反饋給用戶,收集到那么多用戶信息之后,它會告訴你什么時間段來不用排隊,可以實現換電運營網絡的優化。當換電運營的網絡信息非常清晰之后,就可以跟電網做一些互動,包括未來的V2G等等。
第四,智鋰物聯重卡換電解決方案。
智鋰物聯是歐陽明高院士團隊在重卡換電領域的成果轉化,由清華大學李立國博士2019年創辦的,我們主要做三塊內容:
(1)電池+換電全套硬件,包括電池系統和車載換電系統。
(2)電池資產管理運維服務。
(3)換電設備和數字能源運營的綜合解決方案,包括換電站、換電設備以及運營運維服務。
在換電站方面,我們已經有兩代系統,已經完成了研發,包括側抓側換的重卡換電站,現在可以兼容頂抓和側換的重卡換電站。車載系統方面,我們已經完成了兩代的產品研制,跟市場來比,最大的特征我們是比較穩定,壓緊力非常高,我們實現了非常多的輕量化,以及我們通過減震系統的設計,可以保證電池有更長的耐久。
重卡換電的數字化運營平臺在我們整個體系內也是非常重要,也是比較齊全的,包括站控系統、云平臺以及司機端的小程序以及電池資產管理的平臺,形成整套的解決方案。