电动重卡市场化发展趋势分析.pdf
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1、新能源汽车AUTOMOBILEAPPLIEDTECHNOLOGY2023 年10.16638/ki.1671-7988.2023.017.004电动重卡市场化发展趋势分析朱平,宋宁,赵日明,凌师帮,邱鹏(广西柳工机械股份有限公司电动技术与产品研究院,广西柳州5450 0 5)摘要:新能源重卡2 0 2 2 年渗透率为5.2%,远低于乘用车2 7.6%的水平,目前还未实现市场化发展。鉴于此,文章通过分析新能源重卡的技术路线,选取电动重卡车型,建立了含购置成本、使用成本、维护成本、车辆残值的全生命周期使用成本(TCO)的模型,基于用户端油电运营效益、回本周期、购车成本方向进行分析,找出目前电动重卡
2、市场化过程中用户的痛点,并对电动重卡市场化盈利平衡点进行了分析,寻找影响电动重卡市场化的关键因素。通过分析车电分离商业模式,从电池成本降低、服务费用降低的维度,对电动重卡市场化发展趋势进行了探讨。初步分析出电池成本及服务费用降低叠加对电动重卡的推广影响巨大,是影响电动重卡市场化时间节点的关键因素。并提出了加快推进重卡电动化的举措建议。关键词:电动重卡;TCO;市场化;发展趋势;运营效益中图分类号:U461.99Analysis of the Market-oriented Development Trend of Electric Heavy TruckZHU Ping,SONG Ning,Z
3、HAO Ming,LING Shibang,QIU Peng(Electric Drive Technology and Product R&D,Guangxi Liugong Machinery Company Limited,Liuzhou 545005,China)Abstract:New energy heavy truck has 5.2 percent market share in 2022,which is much lower thanpassenger vehicle(about 27.6 percent).At present,market-oriented develo
4、pment has not beenachieved.In view of this,by analyzing the technical route of new energy heavy truck,selectingelectric heavy truck model in this paper,the total cost of ownership(TCO)model has beenestablished,which contains purchasing cost,using cost,maintenance cost and salvage cost,and thepain po
5、ints of users in the process of market-oriented electric heavy truck are found out byconsidering the operating efficiency of oil/electricity,payback cycle and purchase cost of customers.The profit balance point of electric heavy truck marketization is analyzed to find the key factors ofelectric heav
6、y truck marketization,By analyzing the new business mode of vehicle-electricityseparation,the market development trend of electric heavy truck is discussed from the dimensions ofbattery cost reduction and service cost reduction.It is preliminarily analyzed that the reduction of作者简介:朱平(1 9 8 3 一),男,工
7、程师,研究方向为新能源卡车开发,E-mail:。文献标识码:A文文章编号:1 6 7 1-7 9 8 8(2 0 2 3)1 7-1 6-0 8第1 7 期battery cost and service cost has a great influence on the promotion of electric heavy truck and is thekey factor affecting the time node of market-oriented electric heavy truck.And the measures toaccelerate the electrific
8、ation of heavy-duty truck are proposed.Keywords:Electric heavy truck;TCO;Marketization;Development trend;Operational benefits我国首次明确提出碳达峰和碳中和的目标(简称双碳目标)是在2 0 2 0 年9 月份的第七十五届联合国大会一般性辩论上。国家主席向全世界表示我国将采取更加有力的政策和措施,并且承诺力争于2 0 3 0 年前达到峰值,力争于2 0 6 0 年前实现碳中和的宏远目标。实现“双碳目标”意味着我国产业结构、能源结构、生产生活方式需要发生深刻转变。比如:在能源
9、生产行业,需加快构建清洁低碳的能源体系,推动可再生能源发电与储能技术结合,实现电力系统深度脱碳;在交通运输行业,需完善交通基础设施,实现电动汽车、氢能燃料车对燃油汽车的替代;在建筑领域,需对老旧建筑开展节能改造,并按绿色建筑标准打造碳中和建筑;在工业领域,需提高能源使用效率、控制煤炭消费;同时加大植树造林,支持发展碳捕捉技术,对无法避免的碳排放予以抵消,实现净零碳排放。传统燃油重卡是交通运输行业减排的关键。数据显示,商用车碳排放占据全部车辆碳排放的比例接近6 5%,而燃油重卡碳排放在商用车中的占比更高达8 3.5%2 。由于新能源重卡对环境几乎没有污染,加快发展新能源汽车是汽车行业实现双碳目标
10、的重要技术路径和战略选择。1新能源重卡发展现状在汽车行业如火如茶的新能源化过程中,重卡作为碳排放的主要贡献者,其新能源化的程度远不如乘用车,从2 0 1 8 年起到2 0 2 2 年,新能源乘用车和新能源重卡的销量及渗透率数据如表1所示。表1 新能源乘用车和重卡的渗透率对比车型分类总销量/万辆乘用车新能源销量/万辆渗透率/%总销量/万辆重卡新能源销量/万辆渗透率/%数据来源:中国汽车工业协会和乘用车市场信息联席会公布数据。朱平,等:电动重卡市场化发展趋势分析乘用车渗透率从4.3%增加到2 7.6%,增长2 3.3%,而新能源重卡渗透率从0.0 6%增加到5.2%,仅增长5.1 4%,增速远低于
11、乘用车,还未实现市场化发展。目前新能源重卡的技术路线3 有纯电动(Bat-tery Electric Vehicle,BEV)、燃料电池汽车(FuelCell Vehicle,FC V)、插电混合动力汽车(Plug-inHybrid Electric Vehicle,PHEV)、增程式电动(RangeExtended Electric Vehicles,REE)4 种,2 0 2 0、2 0 2 1年销量结构占比如表2 所示。表2 新能源技术路线销量对比不同技术路线销量2020年纯电动(BEV)/%96氢燃料(FCV)/%3技术路线插电混动(PHEV)/%增程式(REE)/%数据来源:中国汽车
12、技术研究中心上牌保险数据。由表2 得出,现阶段新能源重卡的主流技术路线是纯电动路线。为便于分析新能源重卡的发展趋势,本文以电动重卡为代表车型。依据全生命周期使用成本(T o t a l C o s t o f O w n e r s h i p,T C O)模型,基于用户端油/电运营效益、回本周期、购车成本方面进行分析对比,对电动重卡市场化发展趋势进行探讨,对市场化的时间进行初步分析判断。2基于运营效益评价指标的理论分析模型重卡作为生产资料的商品,运营效益值是最2018年2022年2.363.82 054.3102.1567.44.327.6114.8490.065 82.54770.065.
13、2017从表1 可以得出,2 0 1 8 一2 0 2 2 年5年时间,2021年9280.500.50终的评价指标,当电动重卡全生命周期客户利润高于同级别燃油重卡,而回本周期和燃油重卡相当时,具备市场经济性优势,用户更愿意选择,电动重卡可实现市场化。综上,分析模型如下:Pt=Rt-Ct式中,Pt为重卡全生命周期利润值;Rt为重卡全(1)18生命周期收入;Ct为重卡全生命周期TCO(总拥有成本)。2.1重卡全生命周期TCO(总拥有成本)分析框架根据重卡生命周期特点,新能源重卡的TCO成本主要由如下4部分组成:购置成本、使用成本、维护成本、残值4。转化为分析框架模型5如图1 所示。燃料费用保险费
14、用维修保养费用检测费用因此电动重卡的全生命周期TCO计算公式如下:C(=Cp+Cu+Cm-Cs式中,Ci为整车购置成本;Cu为全生命周期使用成本;Cm为全生命周期维护成本;C为车辆残值。由式(1)、式(2)可初步得出,在运营收入不变的前提下,电动重卡TCO低于燃油重卡时,电动重卡具备市场化的推广优势。2.2燃油重卡和电动重卡TCO模型分析框架细化对比燃油重卡与电动重卡因不同的动力形式,在技术的成熟度以及政府的补贴政策的影响下,购置环节成本、使用环节成本(燃油重卡为汽油或柴油,电动重卡为电能)、购置税、补贴、维保成本、残值等方面均存在差异6 ,为了便于分析,数据对比如表3 所示。表3 TCO模型
15、细化对比项目燃油重卡车型差异:发动车型差异:动力电池购置环节机+变速器+油箱成本差异有购置税无政策补贴柴油使用成保险费用本差异有车船税维护成内燃机定期本差异维保成本残值差异内燃机残值汽车实用技术3TCO分析基础数据确定为了便于具体的分析和对比,本文以2 0 2 2 年郑州、成都等地的市场调研数据为基础进行分析。3.1车型选定通过查询2 0 1 8 一2 0 2 2 年的销售数据,选取电动重卡中具有代表性、渗透率较高的8 X4自卸渣车辆购置土车,将燃油版、充电版42 3 kWh、换电版2 8 2 kWh费用融资成本客类税使用购置环节(C)环节(C)维护报废环节(C)环节(C)图1 TCO分析模型
16、电动重卡系统+电驱系统+电控系统无购置税目前有政策补贴电能保险费用免车船税动力电池系统定期维护成本动力电池残值2023年作为分析车型,整车生命周期根据行业数据为6年。3.2测算前置条件根据郑州、成都等地的市场调研情况,以1 5方的8 4自卸渣土车用户运营数据作为测算前置车辆报废后的残值(2)4重卡TCO现状分析燃油重卡的推广,一般只考虑用户端的成本、盈利及回本周期指标。而电动重卡,除了考虑用户端,还需考虑换电(充电)运营方,其提供的服务费用对分析结果有直接的影响。4.1用户端TCO及运营效益分析4.1.1整车购置成本Cb整车购置成本一般由车价、购置税、金融贷款信息、上牌费等组成,因首付、利息等
17、各个地方差异很大,为便于分析,按全款方式进行核算,车辆购置税计算公式为(发票价格/1.1 3)1 0%,以实际购车价格计算,其中新能源车辆减免购置税,上牌价按调研0.4万元。计算后汇总,整车购置成本如表5所示。条件,具体如表4所示。表4TCO测算前置条件84渣土车项目282kWh燃油版换电版充电版整车生命6测算周期年周期期望回本周期年年工作用户天数/天运营日运营里程/公里综合能耗油车/电车0.5L/公里能源单价柴油/电0.5L/公里能源充电服务费换电423kWh23001801.7kWh/公里0.63元/kWh充电桩分摊在车价中1.5元/kWh第1 7 期车型车辆购置成本Cb电池包成本4.1.
18、2年运营成本(使用成本Cu+维护成本Cm)整车年运营成本由使用成本和维护成本组成。使用成本一般包括能源费用、尿素费用、保险、车船税及年检费用;维护成本主要由轮胎更新费用、发动机变速箱保养、刹车系统保养及其他维修费用组成。结合表4数据,计算后汇总,整车年运营成本如表6 所示。表6 年运营成本燃油282kWh423kWh车型自卸换电版充电版能源费用21.6尿素费用0.3使用成保险费用本C车船税年检费用轮胎更新费用维护成保养费用本Cm维修费用年运营成本(汇总)注:换电重卡能源费用包括换电服务费。4.1.3运营收入Rt整车年运营收入与基础运价、日运营里程、每车运量和运营天数相关,年运营收入计算公式为基
19、础运价每车运量日运营里程运营天数,根据调研的数据计算结构如表7 所示。表7 运营数据及收入项目市场数据基础运价/元/m公里)0.7日运营里程/公里180每车运量/m15年运营天数/天300年运营收人/万元56.7由于目前的充换电效率足以满足用户上工需求,燃油重卡和电动重卡收入可视为一致。4.1.4车辆残值Cs卡车生命周期一般在1 0 年以上,运营6 年后的燃油重卡的残值,常规计算值为购车价格30%。运营6 年后电动重卡的残值由传统燃油重卡部分和电池部分组成。传统燃油重卡部分的残值为扣除电池后的价格3 0%,电池部分的残值为回朱平,等:电动重卡市场化发展趋势分析表5整车购置成本单位:万元282k
20、Wh423kWh燃油自卸换电版43.983.4037.816.3022.50.1500.20.24.534.530.40.30.60.529.824.519收单价剩余电量。而电池回收单价与电池健康状态(StateOf充电版Health,SO H)及剩余电量相关。通过测算,使用96.46年后的电池,电池健康状态SOH在8 0%9 0%50.8之间,剩余电量在8 0%左右。目前电池的回收单价如表8 所示。表8 电池回收单价电池健康状态(SOH)回收单价SOH95%300元/kWh95%SOH90%240元/kWh90%SOH80%200元/kWh80%SOH70%80元/kWhSOH70%1000
21、元/吨单位:万元综合以上数据,运营车辆的残值计算结果如表9 所示。表9整车残值6.3车型燃油自卸282kWh换电版0残值C,2.54.1.5运营效益(6 年周期)对比分析0用户端的运营价值体现为利润值和回本周期0.2两个维度,综合上述数据,6 年期间燃油重卡与电4.530.30.514.5单位:万元423kWh充电版1218.1动重卡的运营价值如表1 0 所示。表1 0 6 年运营效益对比车型效益指标燃油282kWh423kWh自卸换电版充电版车辆购置成本C/万元43.9年运营成本/万元29.8运营成6年总运营本Cu+Cm成本/万元运营年收人/万元收人Rt6年总收入/万元340.2残值C/万元
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