中国商用车产业研究工作组│商用车电动化研究——换电重卡商业模式创新及运营经济性分析

新能源重卡的推广应用是交通运输领域实现“碳达峰、碳中和”的关键路径之一。近年来，采用换电模式的纯电动重卡凭借其诸多优势受到了行业广泛关注。换电模式可以实现车电价值分离，在降低用户购车门槛、提高补能效率的同时，推动了新能源商用车价值链逐渐由整车制造、车辆销售等产业链前端业务向补能服务、金融租赁等产业链后端业务拓展。自2021年10月换电试点城市政策——《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》实施以来，以唐山、包头、宜宾为代表的城市在换电重卡的推广应用上取得了初步成效。2022年，采用换电技术路线的纯电动重卡比例快速提升，销量达到1.24万辆，已经超过采用充电技术路线的纯电动重卡。此外，2022年换电重卡车型以牵引车为主，占比接近70%。

一、换电重卡产业结构及运营模式逐渐完善，商业模式的创新成为换电重卡推广的重要路径之一

目前，我国已形成了完备的全自主重卡换电产业结构，并且由整车企业、换电运营企业、换电技术及设备服务企业、电池资产管理企业、电池企业、电网企业等业务主体构成。以国家电投启源芯动力、吉利阳光铭岛、三一锂能等为代表的换电运营企业纷纷建立重卡换电生态。相比于只生产新能源重卡的整车企业，上述企业在新能源重卡的推广过程中更具备主动性和落地可能性。因此，整车企业在新能源重卡的推广过程中更应注重商业模式的创新，充分利用自身优势资源，通过自主研发或与外部企业合作等多种方式深度参与到整车销售、补能、电池资产管理等环节中，拓展新能源重卡业务链及价值链。

图1 换电重卡产业结构

二、重卡换电站的运营经济性与其年换电量密切相关，换电重卡推广应充分考虑不同场景下换电站的运营经济性

目前，换电重卡主要在矿山、港口等封闭场景以及城建渣土等区域短倒场景得到了推广应用。相比于传统燃油重卡，换电重卡在购置成本、全生命周期运营成本上均存在一定优势。换电重卡的推广应用除了需要满足车辆使用端的经济性需求外，还应使重卡换电站在运营端的经济性达到盈利需求，为了更好地推广换电重卡，换电运营企业往往会通过合理定价来保证：①换电车辆的全生命周期经济性优于传统燃油车辆；②换电车辆的单公里能源综合费用（包含电费、服务费、动力电池租金公里折算费用）优于传统燃油车辆。中汽信科商用车研究团队通过实地调研，选取电厂短倒运输、钢厂短倒运输、港口内运输、城市混凝土运输、城建渣土运输这5个典型换电重卡应用场景进行研究。

表1 典型场景下车辆及换电站运营特征

调研发现，重卡换电站运营经济性与换电站年换电量密切相关，随着换电站年换电量的升高，换电站年利润也随之增加；但当单车年换电量达到一定水平后，动力电池提前到达淘汰年限，折旧率和折旧成本随之升高，同时换电站年收益也会随之减少。因此，企业在换电重卡的推广应用过程中，应充分考虑场景适用性及换电站运营经济性。

图2 典型场景下重卡换电站年换电量与利润对比

三、重卡换电模式推广应用的方向及启示

换电运营企业为保证运营收益，应侧重选取运输频次高、载重大、运营强度大等特征的区域短倒场景，以电厂短倒运输为例，重点考察目标应用场景下换电重卡车队规模以及月行驶里程，保证换电站年换电量达到盈利平衡点。同时，在具备盈利性的场景下，通过优化运输路线及换电站位置，提升换电周转率及换电电池电量的有效合理利用。针对运输总量较低同样适合换电模式的场景，研发更加小型化、建站成本低的换电站，使得换电站备用电池数量、电池仓位等与运输需要更加适配，降低成本投入及单个换电站实现盈利的年换电量临界值，扩展换电模式具备经济性的适用场景，形成可复制、可推广的经验，构建良性可持续发展的产业生态。

中汽信科将持续开展商用车电动化领域的研究工作，围绕新能源商用车产品全生命周期，建立了涵盖全新平台规划、产品定义、应用场景研究、目标客户定位、产品需求研究、商业模式规划的研究体系，依托中国商用车产业研究工作组平台，与行业共同探索商用车电动化的发展路径，促进商用车绿色低碳发展。