10辆重卡9辆用宁德时代电池?新能源重卡画的饼有多大

来源:观察者网

2022-09-22 10:34

售价动辄高达200多万的新能源重卡再次被推到台前。

日前,宁德时代发布消息称,其首创的MTB(Module to Bracket)技术,将应用于重卡换电市场。该封装模式的系统体积利用率提升40%,重量减轻10%。同时,电池支持自由组合方案,可以在140KWh-600KWh范围自主配置。

宁德时代称,每10辆重卡或工程机械,其中有9辆都配套宁德时代动力电池。宁德时代没有进一步解释其统计口径,但是它显然是指电动重卡和工程机械中的占有率,而非所有车辆。

事实上,不只是宁德时代加速重卡换电场景的应用,近期头部主机厂均加速在新能源商用车的布局。德国当地时间9月19日,比亚迪在德国汉诺威国际交通运输博览会上亮相商用车刀片电池,现代汽车与依维柯集团合作推出首款氢燃料电池卡车。

然而,虽然宁德时代强调自己在电动重卡市场的占有率很高,一个惨淡的现实是,电动重卡和工程机械的总保有量并不高,距离取代传统燃油车还有遥远的距离。

在重卡市场,动力系统已分化出三条路线,柴油石油的传统燃油、燃料电池以及纯电动。

从市场渗透率来看,传统燃油重卡仍占据主导地位。中汽协数据显示,2021年重卡全年累计销量139.5万辆。其中,新能源重卡累计销售约1.04万辆,燃料电池重卡全年销量779辆。新能源重卡渗透率不到1%,远不及乘用车市场的20%。

不过,在业内人士看来,政策驱动以及上游技术推动电池成本下降,传统燃油重卡被氢燃料重卡和纯电重卡取代是必然趋势。全联车商投资管理(北京)有限公司总裁曹鹤曾告诉观察者网,预计3-5年年,氢燃料电池有望大规模商业化。而东吴证券预估电动卡车要到2030年,电动卡车渗透率可能达到15%。

电动重卡和氢燃料重卡离大规模落地还差什么?

电动重卡的怪圈

一辆电动重卡的价高达100万,特斯拉semi卡车更是达到18万美元(约合人民币120万元)。

而同吨位的传统燃油车重卡价格只有一半左右。以货运热门重一汽解放J6P为例,其售价在40万左右,牵引总质量40吨,整车重量8.87吨。根据特斯拉公布的数据显示,其电动重卡满载最大重量82000磅(约合37吨),但并未说明Semi的本身车重。

不过,有专家预估,如果要达到800公里续航,仅电池的重量就已达到4.5吨。车身越重,意味着载货量越小,经济效益越低。

当前,电动重卡装配量较大的是宁德时代供应的一款282KWh电池包,以中短途运输与为主,集中在港口集装箱转运、煤矿倒短、坑口转运等固定路线。

如果摆脱里程限制,进行长途运输,这有和卡车自重轻量化设计背离。

以运煤车为例,根据卡车自重用户敏感度分析数据显示,运煤车辆自重每减少100kg,车主一年将增加3500元左右收益。

补能体系建设或许能更有效平衡里程焦虑和载货量两个矛盾点。一辆乘用车的电池包大约在50KWh左右,一辆电动重卡的充电量接近5辆乘用车的充电量。发展快充模式是一方面,但从时间成本上考量,换电模式的补能效率显然更大。

对于消费端而言,重卡换电站的铺建直观感受是使用费用的降低。根据信达证券估算,2021年,燃油车百公里综合成本为528元、电动汽车百公里综合成本只有441元。

不过,协鑫能科数据显示,单个重卡换电站项目总投资约在2314万元,约为乘用车换电站的两倍。

同时,重卡换电站运营成本还包括投入使用后产生的购电成本、劳务费用以及设备维护费用。

电池百人会理事长于清教告诉观察者网,三一重工、宇通客车、北汽福田、中通客车等头部商用车厂商布局电动重卡,重卡电动化趋势明显。从销量数据来看,今年上半年纯电动重卡销量接近一万辆,增长速度超5倍。这也要求换电站等基础设施投建速度要跟上。

现阶段,单车成本和换电站成本,仿佛按下葫芦浮起瓢,总有一头难以解决。不打破这个怪圈,电动重卡的推广就无从谈起。

氢燃料还差什么

使用成本更高、售价动辄200万的氢燃料重卡到底有没有未来?

氢燃料电池被视为未来清洁能源的首选,日本押宝无数,是持有专利数最多的国家。但目前来看,氢燃料电池不仅使用成本高,本质上并不“环保”。

首先是制氢,共分为化石原料制氢、电解水制氢和工业副产氢。以我国为例,东吴证券研报指出,化石原料制氢中煤制氢的氢气价格约为10-15元/kg;天然气制氢的氢气价格约为15-20元/kg。工业副产氢副产焦炉气制氢价格一般不高于12元/kg,烧碱副产物制氢等价格一般不高于18元/kg。电解水制氢又分为碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水,是最为绿色环保的制氢方式,成本也最高,价格为30-40元/kg。

市场驱动下,目前中国以煤和天然气为代表的化石燃料所产氢气合计占比81%,工业副产氢气占18%,电解水制氢占1%。

运氢方面,虽然高压拖车运输有泄露风险,但仍是主流运输方式。国内氢气运输压强为20MPa,运输距离为100km时,运输成本为8.66元/kg;当距离为500km时,运输成本猛增到22元/kg。管道运输成本只有1.2元/kg,但每千米管道投资额约584万元。

储氢方面,投入同样不低。根据韩国政府透露,一座加氢站的成本约为30亿韩元(约合人民币1590万元),还不考虑后期人员运维以及土地成本。

未势能源科技有限公司副总裁解超朋接受采访时表示,储氢系统包括储氢瓶、瓶口阀和减压阀等核心零部件。其中,阀门严重依赖进口,不是国内企业造不出来,而是在使用寿命、技术等方面达不到国外的水平。瓶口阀的价格约八千元,减压阀的价格为2万元左右。

每个环节的高额成本最终导致加氢成本上升,每千克氢气使用成本在60-80元。信达证券指出,氢燃料电池百公里成本接近1000元。在短距离运输中,氢燃料重卡并不具备优势。

此外,氢燃料重卡的百万身价也直接劝退不少消费者,更多是政府部门主导。氢燃料重卡价格高企背后是电池成本高企,2020年,氢燃料电池的成本在6000元/kW。

美国能源局的统计显示,在燃料电池车的动力系统中,燃料电池堆的成本占比超过50%。

以主流电池质子膜燃料电池为例,其构成由膜电极组件、双极板和密封圈三部分组成。其中,膜电极(MEA)由催化剂、质子交换膜、气体交换层构成,约占电堆成本的8成。膜电极组件的催化剂主要为稀有金属铂金,其每克价格超过200元人民币。质子交换膜则因为工艺问题,生产成本居高不下。

不过,国盛证券预计,2025年,政策驱动下,氢燃料重卡将高速增长。2025~2030年随着基础设施普及、技术革新和成本下降,产业将进入发展加速期。

灼识咨询预计,2016年-2025年我国燃料电池系统及电池电堆成本呈现明显下降趋势。到2025年我国燃料电池系统成本将降至2200元/KW,相比2020年的1.7万元/KW,下降63.3%。

行业的愿景很美好,但究竟能不能实现还要打一个问号。

责任编辑:李科龙
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