四川新能源汽車創(chuàng)新中心有限公司常務副總理/高級工程師 李立國在本次中國國際換電模式產(chǎn)業(yè)大會做了《換電對重卡電動化的關鍵作用和產(chǎn)業(yè)化探索》演講，現(xiàn)場演講實時如下：
各位專家、領導，大家上午好。我是四川新能源汽車創(chuàng)業(yè)中心的李立國，四川新能源汽車創(chuàng)新是四川省的重點科研平臺，由中國科學院院士，清華大學教授歐陽明高教授發(fā)起的，依托清華大學節(jié)能與安全重點實驗室進行建設，我們落地在宜賓。
很高興分享在重卡換電方面做的一些工作，今天分趨勢、現(xiàn)狀、破局和挑戰(zhàn)四個方面，介紹我們的一些理解。
1.重卡換電
重卡換點是新能源汽車發(fā)展的重要組成部分，具有巨大節(jié)能減排的潛力，是我們實現(xiàn)3060目標的重要突破口。
目前重卡電動化跟乘用車電動化其實有一個本質(zhì)的區(qū)別，重卡作為一個生產(chǎn)工具，整體的油耗成本在全生命周期是車價的3-5倍以上，油電差能形成非常好的經(jīng)濟性的基礎，所以重卡電動化具有經(jīng)濟性的。
在這樣的條件下，國家又鼓勵可以省錢的情況下，重卡發(fā)展的情況怎樣呢？目前各個車企推出了純電動重卡的產(chǎn)品，產(chǎn)品銷售了多年，技術和產(chǎn)品比較成熟。
其實總量并不多，到2019年總共銷量大概在5000多輛，今年沒有明顯增長，里面有大概3000多臺靠每輛80萬的高額補貼刺激達到的。總體來講，我們認為之前的推廣總體比較艱難。
為什么出現(xiàn)這種情況？我們分析主要三點：
1.純電動重卡很貴。傳統(tǒng)重卡大概三四十萬，純電動重卡大概在一百萬左右；
2.運營效率比較低。我們在考慮油電差的時候往往不考慮有效載荷，由于重卡比較重，裝電池比較多，裝完電池之后可能比傳統(tǒng)車重了2噸多，原來有效載荷是20-30噸，使它的在現(xiàn)載條件下，它的有效運力會下降，收入會減少。
（2）充電慢。充一次電，最快也得一個小時，找不到樁的話，可能兩三個小時，就算一天跑24個小時，充兩次電，占的時間會極大的降低運營時間。
這兩個方面使收益受到極大的打擊，雖然油電差省回來了，但是這個又賠進去了，經(jīng)濟性沒有體現(xiàn)出來。
3.體積大，充電功率大，廠站建設是很有難度的。
有沒有辦法解決這個問題？重卡的換電技術就是一個非常好的破局點。
車電分離的商業(yè)模式與換電的技術相結合，現(xiàn)在可以完美地破解重卡換點電動化的困局。首先，可以通過車電分離的方式，可以降低購置成本，目前來講，大家推出來實際的商業(yè)化方案，車頭的購買價格比傳統(tǒng)車大概貴5萬塊錢，基本上算是相當，有些地方有補貼，大概10萬、20萬的就把它補回去了，它的能耗成本去掉電池租金和換電的能源費用，其實比柴油還是便宜的，但是比天然氣，現(xiàn)在目前還打不過。
第二，通過換電降低車載電量，使得重量目前比傳統(tǒng)車可能重1噸左右。這個就是對運效的影響很小了。目前所有換電技術可以做到5分鐘之內(nèi)換完，和傳統(tǒng)車加油時間差不多，這樣它就可以連續(xù)運營，對運營效率的影響也解除了。
第三，換電站占地面積比較小，配電容量系數(shù)比較高，所以對土地和電力資源比較節(jié)約。
通過這幾個方面，把剛才三個核心關鍵難點都解決了。
實際上，現(xiàn)在重卡換電技術很多地方進行了落地，我們看了一下今年1-9月份的數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)純電動自卸沒賣多少輛，賣了很多牽引車，而牽引車像公轉鐵的項目，港口的項目，90%都是換電牽引車，而牽引車是沒有補貼的。
我們分析，在換電模式下，在它的運營效率提升以后，經(jīng)濟性已經(jīng)體現(xiàn)了；在沒有補貼的情況下，仍然有大量的用戶選擇，它是有市場生命力的。
目前換電技術主要是三種出現(xiàn)的，包括單側整體換電、頂?shù)跏綋Q電、雙側整體式換電。
這是金茂科易開發(fā)的單側式的整體式換電，下面是它的技術參數(shù)（如圖）。
這是上海玖行頂?shù)跏降膿Q電系統(tǒng)方案，在國內(nèi)也有多個布點，南網(wǎng)的李總也展示了他們的示范站。
這是國網(wǎng)電動礦卡的雙側式換電解決方案，主要用于礦山。它的換電時間這么大，兩個包，也是5分鐘，所以時間已經(jīng)不是問題。
我們做了一個簡單的技術路線對比和總結，對三種技術路線做了對比。我們簡單理解，最早的比較多的進行試點示范的是頂?shù)跏降膿Q電方案，由于用鋼索吊著電池包，接近落座的時候，鋼索有柔性，所以比較容易就可以實現(xiàn)誤差的兼容，所以它是屬于成本比較低，可行性比較好的一個方案，也是最早商用化的方案。
整體側換是剛性的，機器人抓著電池之間是沒有柔性環(huán)節(jié)的，如果對不上的話，產(chǎn)生校正位置的力就很大，對接插件導向會產(chǎn)生很大的損傷。所以它相對來說就成熟慢一些，控制精度要求比較高。
這是兩個技術路線根本的影響，造成頂?shù)跏降目刂葡到y(tǒng)成本比較低，側換式的剛性抓取的控制系統(tǒng)的成本比較高。
另外頂?shù)跏接幸粋€特點，它的爪距（音）要在車的上方，總高比較高，在一些城市建設項目的時候會遇到零件的問題，太高的話，要報零件，比較麻煩。側換式有一個好處，它的主體裝備和車高是差不多的，在城市建設的時候比較容易被定性為裝備，然后就過去了。這是它的一些特點。
目前技術指標大家還是很不錯的，3-5分鐘的速度，對電池電量沒有特別的要求，對車型兼容性比較好。
總結下來，整體側換由于剛才幾個原因，可能比較適合城市的公共型換電站，因為它天生就需要視覺、激光雷達精密的定位裝置，換車型的時候適應性很好，智能化程度比較高，對司機的專業(yè)性要求就弱了，城市里面有渣土車、牽引車、水泥攪拌車等等，作為公共網(wǎng)絡的時候，對于司機的要求不能那么高，所以智能化程度就發(fā)揮了價值。
像頂?shù)跏剑亩ㄎ环绞奖容^簡單，但是對于像一些港口、專用的場景，司機是經(jīng)過強管理、好培訓、封閉式場景，其實能夠發(fā)揮他的司機優(yōu)勢，使控制系統(tǒng)簡化，整個控制成本下降。
雙側最大的優(yōu)勢是不占貨車空間，對于礦山這種地方，它不能輕易拉長軸距來滿足放電池的位置，對一些不得不用雙側的場景有無可替代的優(yōu)勢，但是缺點就是成本要高，因為它是兩套機器人，兩套存儲倉。
各家的站雖然機器人長的樣子不一樣，但原理差不多，就這么幾個部分。
第一個是電池的存儲充電倉，現(xiàn)在換電大部分采用就地充電的方案，當然也有一些特使場景，電力難以獲得的話，可以把后面的一套東西裝在車上拉走，用甩掛的方式仍在后面，這個都是可以的。
換電機器人就是各種，側面抓的和頂上抓的都有。
車輛一般有一個定位平臺，讓車有一個粗定位，像頂?shù)醯脑挘赡艽侄ㄎ煌昃湍軌驌Q電；側換式都需要機器人上有激光雷達或者機器視覺再進行精定位，才能完成換電，然后一個控制中心。其實整個換電站的中心系統(tǒng)并不復雜。
這是換電的車載系統(tǒng)，一般是由一個車載的換電底座跟車固定在一起，有一個可更換的換電式電池系統(tǒng)總成，在車和換電站之間進行流轉。
目前有很多項目已經(jīng)商業(yè)化落地了，基本的模式也是按照車電分離加換電的商業(yè)模式進行實施的。首先有電池銀行把車上的電池買走，向用戶收租金，有按月收的，也有按公里收的，也有按度電收的。換電運營商提供充電和換電服務，整車廠直接賣車，這個商業(yè)模式也已經(jīng)走通了。
總的而言，從現(xiàn)在的成果來看，換電重卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從技術和商業(yè)實踐上，形勢一片大好。還是有很多挑戰(zhàn)，重點講講我們看到的挑戰(zhàn)以及我們想做什么工作。
其實我看是三個特別大的挑戰(zhàn)。
1.電池資產(chǎn)投資是整個行業(yè)最大的挑戰(zhàn)。這張圖不準確，比例差不多，當一輛換電重卡投放到場景中去的時候，用戶花的錢（藍色部分）跟傳統(tǒng)車等值的部分稍微多花了紫色的一點，這部分是用戶承擔的，大概有10%是換電站運營商承擔的，包括換電站投資等等，40%是電池銀行承擔的。如果未來推廣100萬輛車的話，就是3000-5000億的電池資產(chǎn)，100萬輛車，現(xiàn)在重卡一年賣120萬輛，所以這件事情不是一個小事情，是整個行業(yè)發(fā)展最大的瓶頸。
2.安全運營。其實我們現(xiàn)在像奧動很多企業(yè)在換電站運營上已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗，但是沒有迎來爆發(fā)。奧動一年十幾個站不是很大的難度，將來很多很多站，很多很多場景的時候，面對很多很多用戶的時候，這個復雜度就提高了，換電站有電池問題、高壓問題、火災、機械設備等等機械安全的問題，有車輛跑來跑去，它的安全隱患點非常非常點非常多，所以它的系統(tǒng)化運營肯定是很大的挑戰(zhàn)。
3.互通互聯(lián)。現(xiàn)在大家看到的示范站，車和車稍微能通用，但是站和站肯定不能通用，一個站開著車，到另外一個站不能用。很簡單，你一個車廠再牛逼，只能一兩個城市搞得很好，不能全國城市都搞得很好。尤其是卡車換電，需要高速公路換點站連起來的，你想投資人把五千億砸下去買電池，肯定不想這個電池就是你們家的，到別人家就不能用的，這個電池就是你們站的，這個礦這個電池跟你的合同，這個礦跟你的合同，這個礦倒閉了，把電池放到另外一個礦租，不好意思，人家飽和了，所以場景不聯(lián)通會造成電池銀行投資風險巨大，這第一點。
第二點用戶也很糾結，我今天跟這個礦長好，拉了他的活，買了他的，明天到了另外一個礦，不好意思在我這兒用不了，電池不兼容。那用戶也會考慮，考慮未來五年、十年全生命周期車在哪兒干活，關系穩(wěn)不穩(wěn)，這市場有多大，如果這個東西考慮不清楚，他就不能愿意賣，所以互聯(lián)互通是整個行業(yè)的共性問題。所以剛才已經(jīng)三家換電企業(yè)，而且我們知道后面還有很多家，這不是多難的技術，大家總是能攻克的，但是生態(tài)只有一個，如果大家不能做到互聯(lián)互通那生態(tài)是割裂的，最后整個行業(yè)發(fā)展也會很緩慢的，而且是很危險的，這是我們看到三個重大的問題。
我們中心做一點什么工作呢？我們打算從五個方面，推動行業(yè)發(fā)展：
首先進行行業(yè)研究。這個行業(yè)涉及到很多問題，電池降價怎么辦？電池著火怎么辦？未來電池標準化怎么做更合適？多少度電最經(jīng)濟？交通流和能源流怎么耦合最科學？不要因為我們重卡一上一個城市干了兩千輛，搞電網(wǎng)的“小天鵝”事件，肯定不行的，這些都是需要進行系統(tǒng)的研究，從能源經(jīng)濟學的角度、系統(tǒng)安全的角度，從整個產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)展角度做研究。
第二政府肯定很關心安全。作為研究平臺機構，我們相對有一點幫政府做監(jiān)管工作的作用，我們可以在安全平臺，監(jiān)控運營平臺方案提供解決方案，因為我們的優(yōu)勢是電池管理，電池安全又是安全中最重要的一項，我們在電池安全平臺方面可以做一些貢獻。
第三點就是企業(yè)的孵化。這是一個新興行業(yè)，供給嚴重不足，剛才講三家設備供應商，大家希望有沒有五家、六家，有沒有更多的方案，更便宜，最終用戶得利，行業(yè)才能快速發(fā)展，才能多賣電池，那我們就需要把產(chǎn)業(yè)鏈上促進生成更多的設備供給、電池供給、服務供給等等，我們有很多的技術，從清華這邊過來，我們會通過招商引資方式，孵化關鍵產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，扶持它做高風險的事情，比如電池銀行，其實大家現(xiàn)在不太喜歡電池銀行，掙錢太小，風險太大。
然后就是產(chǎn)業(yè)的聯(lián)盟。最終大家賺錢是要有一個行業(yè)生態(tài)的，通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，可以規(guī)范一下行業(yè)的發(fā)展，讓有遠見的企業(yè)，到一起形成面向未來的合作結構，探索最優(yōu)的商業(yè)化路線。
最后中間肯定有卡脖子的技術問題，通過清華這邊科研力量，加以攻克，這是我們做的工作布局。
首先我們中心成立9月19日，剛剛成立不太久，但是我們也是面向重卡這個重大的產(chǎn)業(yè)機遇，快速的在歐陽院士倡議下，在劉主任牽頭形成了重卡換電的促進聯(lián)盟，主要是做公共換電互聯(lián)互通和標準化的問題，面向中局做遠期的布局。
在孵化產(chǎn)業(yè)鏈培育方面做了很多工作，因為我原來在中心負責技術工作之前，是在科易創(chuàng)業(yè)的，做十年的電池包，所以有比較好的產(chǎn)業(yè)化基礎。我們就依托之前的產(chǎn)業(yè)化資源，把電池系統(tǒng)、車載換電系統(tǒng)、換電設備，換點運營商、車企還有電池銀行以及電池銀行的服務企業(yè)把他們串聯(lián)在一起，基本把我們關心的產(chǎn)業(yè)鏈空缺，新型服務機構就搭建起來了。
我們現(xiàn)在解決三個痛點：一個是標準化。標準化方面我們依托科易動力，進行相關的研究，科易動力目前是做電池包和換電解決方案的企業(yè)，最早的。現(xiàn)在做重卡換電解決方案，我們PACK方面，其實一直也是PACK服務商，在商業(yè)通用五菱供貨，每個月大概有七八千臺供貨量，電池系統(tǒng)上也很專業(yè)，所以在服務能源企業(yè)也有很多年的經(jīng)驗，最終其實是技術的問題，就是對車的理解、電池的理解、設備的理解，還有商業(yè)利益的理解，在技術和服務上我們都有多年的儲備，推出方案，跟各方合作有先天的優(yōu)勢。
科易在技術儲備還是比較足的，我們在電池系統(tǒng)、能源裝備上具有完整的一套技術研發(fā)能力。最后會由蘇州科易，現(xiàn)在是五菱供應商來做電池包的標準化和方案開發(fā)，由金茂科易負責車載換電系統(tǒng)標準化的開發(fā)。大家一定會想，李博的公司，開發(fā)完了，是不是要燒錢啊？不是的，因為這個東西是遠期，我們要看最后的終局，最重要的是把生態(tài)做好，我們也是通過聯(lián)盟，無償?shù)姆旁诼?lián)盟內(nèi)部，進行聯(lián)盟企業(yè)的使用，關鍵是大家都支持一個互通互聯(lián)的長期愿景。
說到安全運營，剛才也介紹到了，其實換電站的運營是很難的問題，只是現(xiàn)在大家感覺不到。因為它需要大量的人員，而且又非常的專業(yè)，換電設備是新興狀況，鋰電池也是新興的狀況，這兩個裝備都需要非常強的專業(yè)性才能運維好，所以我們做了換電站全場景的智能運維服務體系，這里面我們最擅長電池的智能運維，但是是它是一脈相承的，所以我們讓它把換電站站內(nèi)運營工作，站內(nèi)職守人員、電池智能運維和換電設備的運維都做起來，形成整套服務體系。
因為我們現(xiàn)在面對的客戶是像金茂、國網(wǎng)、電網(wǎng)大的氧氣不可能非常多的人頭和編制去招這些人員，肯定是外包的，單純找人力外包肯定是很危險的，所以我們做了技術含量不太高的，比較重的活。這個事情單純以簡單的管人的方式管肯定是有問題的，最后還是一定要數(shù)字化和智能化，為了應對這個問題，我們正在開發(fā)智能運維的體系，包括故障診斷、派單、運維管理等等，最終走向數(shù)字化的解決方案。
最后最大的難點是剛才講的電池銀行，這個很難，我們也換電運營實際場景中，因為和方接洽，我們發(fā)現(xiàn)他們很多痛點，不是沒有錢，是他們不敢投，因為電池會者火，電池會降價，國家標準出來以后，電池是不是不能用等等很多問題，金融方對鋰電資產(chǎn)非常不了解，而且確實鋰電整個行業(yè)變化非常快，風險又很多，所以這些機構不太敢投。如果有兩個愿意嘗鮮的，利息就很高，里面還有很多苛刻不合理的條款，讓用戶難以接受，最后交易成本很高，要談很久，談很多家，最后錢還很貴。而我們認為電池是有信心的，電池沒有這么多風險，電池沒有這么貴，它應該有應有的行業(yè)認識和行業(yè)地位，我們也通過工作把這個打通。
我們想通過三個方面，在全生命周期把鋰電池資產(chǎn)打通，幫助電池銀行把握資產(chǎn)。首先進行產(chǎn)品定制，現(xiàn)在大家在重卡，說買電池，就282度電，然后就上了，基于怎么匹配，沒多想，但是實際上它不是最優(yōu)的，我們需要針對場景，礦山、港口還是渣土對電池需求是不一樣的，有一個最經(jīng)濟的合適的電池產(chǎn)品，我們通過優(yōu)化配置實現(xiàn)資產(chǎn)投資，全生命周期做到最低，這是低成本的基礎。
第二通過數(shù)字化運維，降低安全風險和成本，通過科學的運維和使用，延長電池壽命，降低資產(chǎn)攤銷，最后通過數(shù)字化管理，給資產(chǎn)持有方一個透明的管理資產(chǎn)的接口，讓他能更好的抑制安全交易。
最后我們通過多梯次利用場景打通，以及準確對退役電池殘值進行評估，提高回收價值，最終實現(xiàn)電池銀行收益改善，使投資資產(chǎn)流通改善，最終降低用戶側的電池租金成本，最后把產(chǎn)業(yè)打通。
最終實現(xiàn)的方式是向電池銀行，就是說電池資產(chǎn)持有方，提供資產(chǎn)管理的一種托管服務的形式，實現(xiàn)給電池銀行賦能。同時再把錢拉到重卡換電用戶中去，解決用戶租電池的困難，讓它可以更早租到電池，這是我們的服務工作。
整個換電行業(yè)充滿的挑戰(zhàn)，也有重大的機遇，我們認為這個事兒特別大，一定要和各行業(yè)合作攜手合作，才能把整個產(chǎn)業(yè)推動好，把工作做好，希望能有機會跟大家有深入的交流和合作，謝謝大家！
