- 2024年3月4日，全国政协委员、宁德时代新能源科技股份有限公司董事长曾毓群提交《关于加快推进重卡电动化进程的提案》中指出，随着动力电池技术提升，结合换电等商业模式创新，近年来我国电动重卡已具备竞争力，但渗透率远低于汽车行业平均值。他建议要鼓励电动重卡市场技术创新与推广应用，加快实现我国交通运输行业双碳目标。
不得不说，当前新能源重卡确实没有像乘用车市场一样快速形成规模。有人曾提出疑惑：特斯拉semi满载耗电，平均不到1.5度/公里，考虑国内运营实际，按2度/公里算，重卡限速80km/h，也就是每小时消耗160度电，这种耗能水平，带个2.0T增程器就够了。即便单个2.0T增程器供能不足，也可以借鉴双枪快充思路，一台重卡车头安装两个2.0T增程器，成本也会比原来大排量柴油机系统节省很多。那么，这种增程式重卡为啥迟迟没在铺开？为何新能源重卡至今没有形成规模？我们一起来解开这个迷局！
一、先来算一算：长途物流，纯电重卡的方案为何会行不通？
我们要知道，一般长途运行的卡车，满载质量49吨的情况下，大约最多能装28吨货物。此时时速85kmh下，挂最高档（直接档或者超速挡），发动机输出150-180kw，实际轮上大约140kw。
- 当然这是理想状况，遇到高速公路允许的最大坡度的情况下，实际上发动机需要输出400kw以上功率。就算降速，也需要300kw的功率以70kmh速度行驶。那问题来了，以交通法规允许的4小时休息20分钟计算，以山区高速公路估算：300kw*4小时=1200kwh。
- 那么，换算成纯电重卡，电池考虑到使用寿命的损耗和电池到电动机的变流变压损耗，至少要有1500kwh的电量。也就是说，如果是电车，考虑到电池输出经过变电变流到电机也有同样的损耗幅度。
100kwh电池包重量550kg。550*15=8.25吨，四舍五入也就是8.3吨。这种情况下，要半小时充满1500kwh的电量，敢问充电桩需要多大？当然，如果换电的模式，考虑到电池包额外增加包装，那么电池包至少10吨。
- 与之对比：燃油车大卡车发动机加变速箱大约1.4吨。（后桥的减速齿轮电车也需要）燃油箱满载重量900kg（按长途卡车1000l计算）。那么，8.3吨-2.3吨=6吨。也就是说，一台重车少了起码6吨载重，还多了至少20分钟的充电拔桩的时间。就算平路，4小时也得640kw的电能。算上损耗，也要700-750kw。
而且，我国实际上采取的是驾驶员4或者6小时换班，人停车不停的运行模式。在这种情况下，电车哪有时间充电？
- 另外，即使是半小时充900kw，对电网也不是一个小考验，要知道一个服务区如果不考虑新能源车充电的情况下，当前也就是100-200kw级别的供电容量，显然也是行不通的。
二、既然纯电行不通，那增程式重卡的运输工况又会是如何呢？
对于重卡增程运输的工况：一般来说，大型卡车的爬坡能力不小于千分之350或是百分之三十五。铁路轨道千分之35已经是极限。基本上是十倍差距，就算是全动力车编组的动车组，也不会超过千分之四十。所以高铁列车不需要可换档的齿轮箱，而卡车需要。
要知道现在的大型重卡变速箱变速倍数在15倍左右。同时满足千分之350的坡道上起步和平路超过120kmh的最大速度。也就是说，不算后桥减速增扭，发动机通过变速箱到后桥的扭矩在30000-54000牛米之间。
- 试问一下：哪个200千克（还有一半重量要留给发电机）以内的电动机做得到这么2000Nm扭矩同时还能满足至少30000转转速？矿山卡车设计极速只有70kmh左右。实际运行速度在50或者更低。用大扭矩电驱动后桥还能勉强满足要求，但对于要求同时考虑长途和山路坡道起步的长途运输卡车，这个电动机实在是不够看的。
- 也就是说，目前的如果是增程为主的解决方案的话，那么电动机至少要有3-5速的变速箱。在这种情况下，变速箱重量，P3电机重量，外加P1电机重量，远远超过了同样匹配比如说500马力/368KW柴油机所需的变速箱重量。
那么，如果用增程式方案，真正能满足重载49吨，持续跑90kmh，100万公里大修寿命的重型卡车的动力链总重大概是这样的水平：
1、增程方案A（6X4布局 中央布局的电驱动桥，桥间无贯通轴和轴间差速器锁，桥内带轮间差速器锁——目前比亚迪重卡的方案）：
- 400千瓦级别的柴油发电机不含启动空气罐和底座，2.6吨；用于缓冲和动能回收的锂电池组，0.5吨；两组电驱动桥，每个驱动桥两个180-200kw电动机（要考虑电动机尺寸和车底距地高），一个3000Nm级别的4AMT变速箱，2x2吨。也就是说，总计2.6+0.5+4= 7.1吨。
2、增程方案B（ 动力分散，6X4布局，桥间无贯通轴和轴间差速器锁，桥内无轮间差速器锁——电吹风强烈鼓吹的轮边电机方案）：
- 400千瓦级别的柴油发电机不含启动空气罐和底座，2.6吨；用于缓冲和动能回收的锂电池组，0.5吨；两组轮边电驱动桥---考虑到特殊情况下必须保证单轮脱困能力，因此每个轮上电机必须达到400KW级别，那么每个桥需要2个400KW电动机，每个电动机都要一个能支持400KW或者3000Nm输入扭矩的行星排，那么单侧电动机加行星排的重量，不小于650Kg，双侧，加桥本身重量，2.3吨一个桥。两个桥就是4.6吨。也就是说，总计呃2.6+0.5+4.6=7.7吨。
3、增程方案C（P2结构中央驱动）：
- 400千瓦级别的柴油发电机不含启动空气罐和底座，2.6吨；用于缓冲和动能回收的锂电池组，0.5吨。持续功率400KW级别的电动机，4AMT变速箱合计1吨；传动轴0.2吨，双联贯通桥，带轴间差速轮间差速器2吨。也就是说，总计2.6+0.5+1+0.2+2=6.3吨。
4、最终也来看看燃油重卡方案：
- 400千瓦柴油机加冷却系统1.1+0.2=1.3吨；变速箱和液力缓速器0.5吨；传动轴0.2吨，双联贯通桥，带轴间差速轮间差速器2吨。也就是说，总计仅仅1.3+0.5+0.2+3=5吨。
同时，配合双卧铺高顶驾驶室，双380L油箱等配置齐全的情况下，燃油方案车头全重可以控制在10吨，相比增程方案嘛，咱就不说了，燃油车重卡同样是更胜一筹了。
三、新能源卡车，当前实际在轻卡上发展较迅猛，下一步才是中重型卡车
从上面方案来看，纯电或者增程式都是优势不足，但也不代表不可行。其实当前的新能源卡车，实际在轻卡上面发展比较迅猛，2021年电动轻卡销售了2万多台，同比2020年翻了一倍还多。而2022年新能源轻卡销量突破3.7万辆，因为轻卡是真的省钱，即便现在电动轻卡没有充电补贴和购买补贴，五年20万公里下来也比柴油车要省十来万。下图为两年前的成本统计图，实际现在的柴油能耗价格比之前要高很多。
最近几年的城郊充电桩越来越多，充电的便利性提高，加之电动轻卡可以白天进城区，不受路桥限行的限制，也让很多卡车司机下决心购入电动轻卡用于城跑。相信随后的几年，会有更多的轻卡转成电动。
- 当然，现阶段，商用车电动化的下一步实际就是中重型卡车。可现阶段只有港口、钢厂、矿场、城区砂石建材运输这种短途、大重量的行业接受电动重卡。这类重卡续航在200公里左右或以下，因为电池不大，整车售价尚可接受。加上电费节省，使得这些行业才会积极替换电动重卡。
现在随着快充的普及和充电点的增加，这些地方的中短途电动重卡推广比较好，2021年电动重卡销量9650辆，2022年电动重卡就到了22659辆。但一旦想要如燃油重卡一样跑长途，现有的电动重型卡车的续航就不够了，或者说性价比不高了，司机更是难以回本了。
- 如果能量密度不能突破现有的水准，能跑800公里续航的重卡也是属于华而不实的产品，续航路程上去了，电池总重就太重了，载货量就大幅下降了，而且电池大意味着造价高，动辄一两百万的售价，让司机难以回本。如果续航低了，则充电频繁，充电时间较长，无法两班倒的跑长途，这个时候只能上换电策略，但是换电又涉及到布置大型的换电站和交通要道的布点，涉及到的成本不是一般的公司可以负担的。
至于增程重卡，实际早就有了天然气增程的方案，主打的就是跑同样的路，天然气比柴油要便宜50%。和乘用车的增程类似，短途一百多公里用插电，跑长途则用电动增程。因为动力电池容量小，所以比硬怼几倍电池的要便宜得多。
- 一次加满天然气，可以让续航达到1000公里以上，比纯粹烧柴油要省。可现在的难点就是要研制高效率的天然气发动机，同时优化动能回收，在增程器和动力电池找到平衡点，但这也是在动力电池能量密度大幅提升和超级快充没有普及之前的一种重卡跑长途的性价比高的方案了。
但这种增程器一般来说都是大马力的发动机，比如Hyliion Hypertruck ERX推出的方案，就是采用15L康明斯X15N天然气发动机。
最后的话：新能源重卡在城市土方运输和场内运输上，已经对柴油重卡形成成本上的优势，成为主流是迟早的事！
总之，当前的新能源重卡，不管是纯电还是插混，只适合国内特定路线，短公里，不要求时长的场景，而满足这种场景的基本也就是矿山了，即便是内部物流也是需要时间要求的，而且增程式矿卡现在已经是主流了，据说空车上山，满载下山，能耗很低。当然，重卡的电动化基于混动变速箱的适度电气化是一个趋势，完全的纯电或者增程化，对于公路重卡场景来说还没有，当前拉长途物流的还得就是燃油车了。
- 因此，未来要解决的问题就在长途汽运使用的重卡上。这类车辆发展的未来，系于公路接触网和氢燃料增程器这两个技术的成熟运用。前者直接让卡车在支持的路段升弓运转，只在最后一公里的路段，使用电池或内燃机。而后者则可以在很轻的额外重量下，用较小的电池组和较小的燃料电池，换得零排放的超长续航。而不论是前者还是后者，在基础设施没有准备完毕之前，都是无法商用的，要多建接触网，要多建加氢站，这些零排放，电气化的长途运营车辆才会慢慢成为日常的一部分，拭目以待吧。