深度解讀未來(lái)電動(dòng)商用車(chē)的七大發(fā)展趨勢(shì)

深度解讀未來(lái)電動(dòng)商用車(chē)的七大發(fā)展趨勢(shì)專(zhuān)注于電機(jī)、電控、減速器以及如定子、轉(zhuǎn)子等汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和資訊的分享。我國(guó)新能源汽車(chē)在近10年來(lái)呈現(xiàn)了極其高速的發(fā)展態(tài)勢(shì)，無(wú)論是技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)日趨成熟，尤其是在諸如電池等領(lǐng)域，大有趕超國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的表現(xiàn)。隨著電動(dòng)化發(fā)展不斷深入，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、換電、氫燃料等新概念新技術(shù)也得到了突破，不僅表現(xiàn)在乘用車(chē)上，在今天我們就從技術(shù)和產(chǎn)品兩大角度入手，全面剖析國(guó)內(nèi)新能源貨車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)一01未來(lái)15年是磷酸鐵鋰的"天下"和乘用車(chē)一樣，電動(dòng)貨車(chē)搭載的電池主要也分為三元鋰和磷酸鐵鋰兩大類(lèi)。在2020年之前，由于磷酸鐵鋰的能量密度較低，且處于輕量化的考量，國(guó)內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最大的仍是三元鋰電池。正極材料 r 正極材料但三元鋰電池有一個(gè)致命的問(wèn)題：安全性較低。主要由于其受到撞擊和在高溫環(huán)境下的起火點(diǎn)低，非常容易導(dǎo)致工況相對(duì)乘用車(chē)更惡劣的貨車(chē)出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。不過(guò)當(dāng)下，隨著比亞迪推出磷酸鐵鋰刀片電池，磷酸鐵鋰的技術(shù)日益成熟，電池包能量密度普遍可達(dá)140Wh/kg,甚至已有超過(guò)170Wh/kg的產(chǎn)品出現(xiàn)。如今鉆元素稀缺，磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)也逐漸顯現(xiàn)?？梢耘袛?，未來(lái)15年內(nèi)，磷酸鐵鋰電池將會(huì)是新能源貨車(chē)尤其是純電動(dòng)貨車(chē)首選的主流。02大勢(shì)所趨電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化傳統(tǒng)燃油貨車(chē)的動(dòng)力總成由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋等部位組成，早期純電動(dòng)貨車(chē)采用了〃油改電'’的技術(shù)路線，也就是說(shuō)和傳統(tǒng)的動(dòng)力總成一樣，只不過(guò)把發(fā)動(dòng)機(jī)換成了電機(jī)、變速器換成了減速器。"換湯不換藥〃帶來(lái)的結(jié)果是成本高昂、重量巨大且傳動(dòng)效率低下。但隨著乘用車(chē)電驅(qū)平臺(tái)的發(fā)展，貨車(chē)的電驅(qū)動(dòng)總成也得到了啟發(fā)，為了降能耗、降重量、降成本，目前逐漸出現(xiàn)了同軸橋、集成橋等多種驅(qū)動(dòng)總成形式。微輕型純電貨車(chē)：同軸橋同軸橋指的是將電機(jī)、行星減速器、差速器和橋殼同軸布置成一個(gè)整體的電驅(qū)動(dòng)總成，如下圖所示?？梢悦黠@看出，這種總成方法傳動(dòng)鏈短、零件少、結(jié)構(gòu)緊湊，相比于電機(jī)直驅(qū)，完全省去了中間傳動(dòng)軸。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這樣的布置可以平均減輕重量10-25%,且傳動(dòng)效率比直驅(qū)高出3-5%0要知道，新能源貨車(chē)的主要應(yīng)用場(chǎng)景就是城際短途和城市物流，一般來(lái)說(shuō)都是高速路況，而同軸橋的結(jié)構(gòu)非常適合。中重型新能源貨車(chē)：集成橋相比于純電動(dòng)貨車(chē)，中型和大型的新能源貨車(chē)并不能采用同軸橋的形式。未來(lái)有可能會(huì)逐漸從電機(jī)直驅(qū)轉(zhuǎn)向集成橋。集成橋指的是電機(jī)、變速器/減速器、差速器和車(chē)橋高度集成的電驅(qū)動(dòng)總成形式。和同軸橋相似，也可以壓縮總成體積，且對(duì)于中型和重型的電動(dòng)貨車(chē)來(lái)說(shuō),可以放下更多的電池。但需要注意的是：國(guó)內(nèi)目前在集成橋的技術(shù)上并沒(méi)有我們想得那么成熟，成本目前還比較高，再加上中重型貨車(chē)的工況、路況都遠(yuǎn)比小型汽車(chē)復(fù)雜，所以這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)短期內(nèi)還無(wú)法大規(guī)模在市場(chǎng)上有所應(yīng)用，當(dāng)前仍然會(huì)以電機(jī)直驅(qū)為主。03多合一的主流高壓電控集成化相信所有從事電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的人應(yīng)該都知道多合一的電驅(qū)總成，這里就不再多作贅述。重點(diǎn)來(lái)講一講在新能源貨車(chē)上的高壓電控集成。新能源貨車(chē)上三合一、四合一甚至是八合一的高壓電控案例目前并不多。這還是由于新能源貨車(chē)的工況更為復(fù)雜，但這并不妨礙多合一高壓平臺(tái)也成為貨車(chē)的趨勢(shì)之一。多合一帶來(lái)的最大效益就是空間壓縮,將驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器模塊、DC-DC電壓變換器模塊、PDU高壓配電模塊和OBC車(chē)載充電器控制器模塊幾乎都集成到一個(gè)盒子里，把本就被電池占用的貨車(chē)內(nèi)部空間利用到極致。商用車(chē)多合一電控這意味著整體的成本可以大大降低，同時(shí)可靠性和運(yùn)行效率也會(huì)史演］。04萬(wàn)物互聯(lián)貨車(chē)也要智能化貨車(chē)的智能化將是下一個(gè)重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)方向。和乘用車(chē)相似，新能源貨車(chē)的智能化一般指的是包含了智能駕駛/自動(dòng)駕駛、車(chē)輛網(wǎng)、車(chē)輛安全、智慧座艙、人車(chē)交互等功能的系統(tǒng)，此外包括遠(yuǎn)程系統(tǒng)。想象一下：一輛不需要司機(jī)的短途新能源貨車(chē)，能夠?yàn)樾袠I(yè)帶來(lái)多少收益？當(dāng)行車(chē)安全得到保障時(shí)，無(wú)人駕駛貨車(chē)（包括行駛、駐車(chē)和上下貨）在一些特殊場(chǎng)景比如礦場(chǎng)、港口、封閉式園區(qū)等領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，可以大幅提高貨運(yùn)效率、降低人工成本。汽車(chē)測(cè)評(píng)節(jié)目TopGear賽道測(cè)評(píng)無(wú)人自動(dòng)駕駛電動(dòng)卡車(chē)Pod不僅如此，當(dāng)智能化發(fā)展成熟時(shí)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)，可以通過(guò)共享運(yùn)力，打造一個(gè)全新的貨運(yùn)生態(tài)，改變當(dāng)前的物流、運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)模式?？赐昙夹g(shù)，我們?cè)賮?lái)看看新能源貨車(chē)的產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)。05環(huán)衛(wèi)&城市物流車(chē)：基本全部純電化環(huán)衛(wèi)車(chē)和城市物流車(chē)較為相似，都是日均里程在150-200km以內(nèi)，且行駛區(qū)間都是在指定范圍內(nèi)。物流車(chē)對(duì)速度有一定要求，環(huán)衛(wèi)車(chē)則平均車(chē)速在50-60km/h左右?；谶@些特點(diǎn),環(huán)衛(wèi)和物流車(chē)將成為貨車(chē)純電化趨勢(shì)首當(dāng)其沖的產(chǎn)品之一。但目前沒(méi)有大規(guī)模普及的主要原以4.5噸純電輕卡為例，其續(xù)航僅為200km左右，且冬季會(huì)縮水,充電時(shí)間延長(zhǎng)，影響使用效率。雖然近幾年售價(jià)大幅降低，但仍比燃油車(chē)高出許多。所以未來(lái)環(huán)衛(wèi)和城市物流車(chē)產(chǎn)品的主要發(fā)展方向?qū)?huì)重點(diǎn)往輕量化、低成本、低能耗走，當(dāng)然這也對(duì)技術(shù)方面提出了新的要求。此外隨著電商平臺(tái)的發(fā)展，物流車(chē)和環(huán)衛(wèi)一樣幾乎已經(jīng)成為了剛性需求，市場(chǎng)體量巨大，在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和政策的雙重驅(qū)動(dòng)下純電化是必經(jīng)之路。06城建物流&特殊場(chǎng)景換電加持，部分新能源化城建物流指的是負(fù)責(zé)城市及近郊的建筑垃圾和建筑材料運(yùn)輸?shù)呢涇?chē)，包括自卸車(chē)、攪拌車(chē)、渣土車(chē)等等，單日最高運(yùn)營(yíng)里程為500km,目前大多數(shù)都是中重型卡車(chē)。比亞迪純電渣土車(chē)港口物流車(chē)顧名思義，服務(wù)于港口內(nèi)外，主要以牽引車(chē)為主。港口內(nèi)的牽引車(chē)目前基本24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，但里程不長(zhǎng)，為封閉區(qū)域內(nèi)的運(yùn)營(yíng)；港口外的牽引車(chē)產(chǎn)品運(yùn)輸里程不定。礦山物流車(chē)主要為自卸車(chē)、牽引車(chē)等等，行車(chē)路線非常固定，同樣也是24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，日均里程150km左右。值得注意的是,礦山物流車(chē)載充電換點(diǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面有著不同于其他產(chǎn)品的高度自主權(quán)。這些產(chǎn)品的共同點(diǎn)在于，極度注重運(yùn)輸效率。不像物流車(chē)和環(huán)衛(wèi)車(chē)可以有足夠的充電時(shí)間，如果在充電上耗費(fèi)太多時(shí)間，那么成本就會(huì)高到無(wú)法估計(jì)。所以換電成為了電動(dòng)重卡的新方向。越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)廠商推出了純電動(dòng)渣土車(chē)、攪拌車(chē)、牽引車(chē)等等。相比于需要L5-2小時(shí)的充電，5-10分鐘即可完成的換電更具經(jīng)濟(jì)效益。純電攪拌車(chē)黑色部分為電池所以可見(jiàn)，換電技術(shù)將有助于這些領(lǐng)域的產(chǎn)品進(jìn)行新能源轉(zhuǎn)型。但目前換電站的建設(shè)和規(guī)模化應(yīng)用，以及換電的可靠和安全性問(wèn)題還需要進(jìn)一步論證。07長(zhǎng)途重卡氫燃料技術(shù)或成新出路對(duì)于重型卡車(chē)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力和續(xù)航很難滿足其動(dòng)輒上千的里程。但重卡又是排放界的"老大難〃，氫能或許是重卡的新出路。我國(guó)2020年10月發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中明確提出，到2035年，氫燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；以燃料電池技術(shù)作為三縱之一，布局整車(chē)技術(shù)創(chuàng)新鏈，