沃爾沃集團卡車電動化轉型之路

黃 磊

由于交通擁堵、休息時長法規和裝載率低，今天的卡車并未達到滿負荷運行。一輛以柴油為燃料的滿載卡車是以目前的基礎設施在道路上運輸貨物最節能的方式之一，但是毫無疑問，展望未來，電動化交通和替代燃料將是至關重要的，沃爾沃集團正力爭提供更可持續的運輸解決方案并滿足未來更嚴格的二氧化碳法規。沃爾沃集團的卡車業務也開始了電動化轉型，以便為客戶提供更大的價值，并響應對安全、無化石、生產效率更高的可持續運輸解決方案的需求。

1 戰略重點更新

近年來，沃爾沃集團在提高績效方面取得了巨大進步。展望未來，轉型速度將會加快。為此，沃爾沃集團制訂了非常明確的目標：到2030 年，集團收入的50%以上應來自服務和解決方案；到2030 年，電動車銷量應超過總銷量的35%；到2025 年，以身作則建立世界一流的、可持續的內部物流系統；到2025 年，與用戶一起應用至少100 個運輸及基礎設施解決方案。

基于這一目標，沃爾沃集團的戰略重點也在2020 年期間進行了更新。舊版戰略重點將重心放在改善商業循環各個階段的業績，實現逐步且持續的盈利改善、減少收益和現金流的波動以及規范資本投資。而新版戰略重點則將重心放在強化已經經營得好的領域，并增加了對未來至關重要的新領域：變革沃爾沃集團，成為領先的端-端集成商，并通過強大的品牌力提供易于集成的產品和服務；發展服務業務，并針對選定的垂直行業，提供量身定制的解決方案組合；充分利用新技術和成熟技術、CAST、合作伙伴關系和數字創新，確保優質的可持續產品和服務組合-加速電動化交通解決方案；亞洲和美國市場的增長：在亞洲，通過合資公司、聯盟并通過強化沃爾沃集團在中國的業務；在美國，通過顯著提高集團的市場地位；發展遍及分散區域價值鏈的強大盈利能力：充分利用全球化規模、數字化、符合目標的業務軌跡以及應用沃爾沃生產系統進行的持續改善；選擇性地搶占、加速發展和擴大新業務并發展所需的能力；加強基于價值的領導力和工作方式，以賦予所有員工采取行動的自主權并對結果負責。

沃爾沃強調，上述戰略重點是用于指導公司的決策并促使人們采取行動，它本身不應被視為詳細的行動計劃。此外，戰略重點的排序并不反映其相對重要性。

2 成立新業務部門

2021 年1 月28 日，沃 爾 沃 集 團 增 設Volvo Energy（沃爾沃能源部）作為一個新的業務領域，以強化電動車動力電池業務，為用戶提供充電基礎設施，提高二手電池再利用率，降低環境壓力。Volvo Energy 將提供可持續性產品及服務解決方案，致力于加速電氣化進程。

Volvo Energy 將對內負責為沃爾沃集團的其他業務領域提供電池和充電解決方案，對外負責向客戶提供二手、再制造和翻新電池。此外，還將負責為燃料電池電動汽車提供氫加注設施解決方案，并與各方業務伙伴進行合作。

3 電動化戰略

3.1 電動化戰略目標

2020 年11月5 日，沃爾沃集團在資本市場日上發布了雄心勃勃的戰略目標——提供“100%安全、100%不使用化石燃料、100%高生產率”的解決方案，電動化是達成這一戰略目標的核心要素。此外，沃爾沃還公布了其電動化業務目標：計劃至2030 年，電動車輛將占其車輛銷量的35%以上；2021 年向歐洲市場提供全系列電動重型卡車；到2030 年，電動車輛銷量占歐洲市場總銷量的50%；將在2025-2030年期間開始銷售氫燃料電池卡車；至2040 年，實現全系列產品不使用化石燃料；至2050 年，實現凈零排放的公司目標。

圖1 沃爾沃在電動化領域的合資&合作

3.2 合資&合作

在過去幾年中，沃爾沃不斷投資于新的業務模式和新技術，包括運輸和基礎設施解決方案的電氣化以及氫燃料電池等新技術的開發，以便能夠向客戶提供更安全、更可持續和更高效的解決方案。

2019 年1月，沃爾沃集團旗下的沃爾沃集團風險投資公司宣布投資Momentum Dynamic 公司——一家領先的電動汽車高功率無線充電公司。總部位于美國費城的Momentum Dynamic 正在開發“面向汽車和運輸行業的高功率感應式充電”技術，并致力于將其商業化。

Momentum Dynamics 在通過空氣、水和冰安全地進行電能和信息的感應雙向傳輸方面的技術和能力，非常適合在惡劣條件下工作的用戶。無線充電可使任何類型的車輛在沒有監督的情況下，自動連接到電網，也無需使用電線或電纜。由于駕駛員不需要將車輛插入充電站，自動和雙向“電動加油”可能會頻繁、隨機發生，從而有效地利用電池容量，延長續駛里程和正常運行時間。Momentum Dynamic 公司正在歐洲和北美進行試點運營，參與方包括車隊及轎車、客車、卡車和火車制造商。

2019 年7 月，沃爾沃集團和三星SDI 簽署戰略聯盟，為沃爾沃集團的電動卡車開發電池組。通過與三星SDI 合作，沃爾沃集團旨在加速開發的速度并增強電動化交通方面長期的能力和資產，更好地服務不同卡車板塊和市場的客戶。聯盟將為沃爾沃集團的卡車應用共同開發電池組。三星SDI 將提供電池組和模塊，以滿足沃爾沃集團電動卡車的需求。沃爾沃集團將利用三星SDI 的電池組技術在集團的制造業務中進行裝配。

2021 年3 月1日，戴姆勒卡車公司和沃爾沃集團完成交易，成立了先前宣布的燃料電池合資企業。沃爾沃集團以大約6 億歐元的現金和無債務方式收購了現有戴姆勒卡車燃料電池有限責任公司50%的合伙權益。其雄心是使新的合資企業成為全球領先的燃料電池制造商，從而幫助世界在2050 年前朝著氣候中和和可持續運輸的方向邁出重要一步。戴姆勒卡車公司和沃爾沃集團已同意將公司更名為Cellcentric GmbH & Co. KG。該合資公司將開發、生產和商業化用于重型卡車以及其他應用的燃料電池系統。戴姆勒卡車公司和沃爾沃集團的主要目標是在大約3 年的時間里對配備燃料電池的卡車進行客戶試驗，并在2020～2030 年的后5 年開始批量生產。沃爾沃集團和戴姆勒卡車公司在合資企業中擁有平等的利益，但在車輛技術和卡車燃料電池集成等所有其他領域仍是競爭對手。

圖2 沃爾沃電動車各細分市場導入步伐

2021 年3 月，沃爾沃集團風險投資公司投資了全球領先的電動汽車充電軟件公司Driivz Ltd.，該公司開發了一個平臺來管理端-端的大型電動車充電網絡。Driivz 平臺作為電動汽車充電網絡的操作系統，由充電點運營商、電動汽車車隊和生態系統中的其他主要參與方使用。該平臺具有可擴展性和模塊化特征，這使得它高度靈活，并可進行定制以滿足客戶需求。該公司在公用事業、石油和天然氣、汽車行業以及充電網絡運營商中擁有大量且不斷增長的客戶，這些客戶都在采用電力運輸方面處于領先地位。沃爾沃卡車公司、沃爾沃集團和Driivz 之間的聯合試點項目正在進行中，目的是開發和測試新的創新充電服務，以滿足電動卡車客戶和駕駛員的特定需求。

4 電動化業務規劃

電動卡車和客車的快速導入進程已經開始。這些都是基于城市客車應用的經驗，在這方面沃爾沃擁有超過10 年的電氣化經驗——從混合動力解決方案開始，后來進一步開發純電動客車。

在卡車業務中，沃爾沃卡車、雷諾卡車和邁克卡車2020 年開始批量生產用于重要的細分市場，如物流配送、垃圾回收和再利用以及城市建設的中型卡車。沃爾沃集團將繼續逐步推出適用所有相關卡車細分市場的產品和解決方案：短途運輸、重載工程、區域運輸以及最終也是真正的重型長途貨運細分市場，這將是純電動(BEV)和燃料電池電動車輛(FCEV)的組合。

客戶更新整個車隊大約需要10 年時間。為了到2050 年實現滾動更新的車隊完全不使用化石燃料，沃爾沃的目標是從2040 年開始交付的所有沃爾沃集團產品可使客戶免于使用化石燃料。即使到那時大多數車輛都是電動車(純電動和燃料電池電動)，但預計仍然會有靠可持續生物燃料或其他無化石燃料運行的內燃機應用案例。如圖3 所示，預計到2030 年，內燃機占比約為65%(含LNG)，純電動+燃料電池約占35%；到2040 年，內燃機占比約為20%(生物LNG+生物燃料+氫)，純電動+燃料電池約占80%。

圖3 沃爾沃不同動力源卡車占比預測(2020—2040 年)

圖4 沃爾沃卡車電動產品線(歐洲市場)

沃爾沃的目標是：到2030 年，電動車輛至少應占車輛總銷量的35%。在通往脫碳運輸的道路上，全球范圍內將會針對CO2排放制訂法規里程碑。沃爾沃將繼續投資于內燃機和后處理系統，以提高效率、滿足法規里程碑并保持競爭力。除了關注尾氣排放外，沃爾沃還與供應商和合作伙伴合作并鼓勵他們引入無化石材料(不含CO2的鋼、塑料和橡膠)來開發產品和解決方案。此外，還通過提高可再生能源的比例、提升能源效率，繼續努力減少制造業務產生的排放。這還需要其他利益相關者作出貢獻，例如：基礎設施的擴建。

目前，集團產品的絕大部分排放發生在其生命周期的使用階段。因此，重點放在開發可減少用戶CO2足跡的產品和解決方案上。電氣化將是向無化石未來過渡的關鍵。沃爾沃集團的目標是在其所有產品領域中快速導入全電動解決方案。電動驅動可實現車輛使用過程中的零排放，但整體效果取決于所使用電力的CO2足跡。

由可持續生物燃料和氫氣等替代燃料提供動力的內燃機將繼續為客戶減少CO2排放發揮重要作用。沃爾沃將繼續提高現有技術的效率，同時也對可持續供應的替代燃料的使用寄予很高的期望。

5 電動卡車產品

5.1 沃爾沃卡車

2021 年，歐洲運輸商將能夠訂購沃爾沃重型卡車的純電動版本。沃爾沃卡車大力推動電氣化，標志著向無化石運輸的道路邁出了重要一步。

沃爾沃卡車于2019 年開始制造電動版FL 和FE電動車，目前正在將電動重型FH、FM 和FMX 卡車加入到電動產品線中，這些卡車將用于歐洲的區域運輸和城市建設。它們的GCW 可達44 t。根據電池配置的不同，續航里程可能長達300 km。這些車型于2021 年開始上市銷售，批量生產將于2022 年開始。

這意味著從2021 年起，沃爾沃卡車將在歐洲銷售全系列純電動卡車，用于物流配送、垃圾處理、區域運輸和城市建設。沃爾沃卡車將提供整體解決方案，包括路線規劃、適當配置的車輛、充電設備、金融和服務。

在北美市場，沃爾沃卡車已于2020 下半年開始與南加利福尼亞州的客戶一起試運行區域運輸電動卡車VNR Electric。10 月，沃爾沃卡車北美公司獲得了2 170 萬美元撥款，用于在南加州部署70 輛區域貨物配送和短途用VNR 電動卡車。這一撥款實現了美國最大規模的重型純電動卡車的商業部署。美國環保署(EPA)的Targeted Air Shed(針對性空氣域)撥款計劃提供了2 000 萬美元資金，此外，由南海岸空氣質量管理區提供170 萬美元用于充電基礎設施建設，以改善該地區的空氣質量。沃爾沃卡車從2021 年開始一直到2022 年第3 季度將向南加州車隊運營商交付由EPA 資助的VNR 電動卡車，到2023 年項目期結束時已至少運營一整年。

圖5 沃爾沃VNR 電動卡車

沃爾沃VNR Electric 計劃于2021 年開始批量生產。同時提供一系列運營解決方案，例如Volvo Gold Contract(沃爾沃黃金合同)，涵蓋包括電池在內的所有預防性維護和維修，以及來自沃爾沃金融服務的靈活融資和保險解決方案。

5.2 雷諾卡車

圖6 雷諾卡車D Z.E.

2020 年3 月，雷諾卡車開始在Blainville-sur-Orne 工廠批量生產第2 代電動車輛。2020 年11月，雷諾卡車向嘉士伯集團交付了3 輛D Wide Z.E.，這些車輛將由其瑞士子公司Feldschl?sschenBrewery投入使用。雷諾卡車已經收到了許多來自瑞士客戶的電動卡車訂單。到2021 年第1 季度末，雷諾卡車共向瑞士交付超過50 輛電動車輛。

從2023 年起，雷諾卡車將為各個細分市場提供純電動卡車產品，即物流配送、建筑工程和長途運輸。雷諾卡車目前在市場上擁有從3.1～26 t 不等的純電動系列產品，包括雷諾卡車D Z.E.，D Wide Z.E.以及Master Z.E.，可滿足城市運輸、物流配送和垃圾收集的需求。但是雷諾卡車正在尋求將車輛電氣化擴展到所有用途，并正在準備從2023 年開始將一款Z.E.牽引車推向市場，以滿足區域和區域間運輸需求。到那時，還將可以訂購城市建設用純電動產品。2020-2030 年的后5 年間，雷諾卡車將能夠提供一系列由氫燃料電池驅動的電動卡車，主要用于嚴苛要求的重型長途運輸。

在研發方面，雷諾卡車計劃通過戰略合作伙伴關系來應對這場變革帶來的主要技術挑戰，并依靠其所屬的沃爾沃集團內部的協同效應來增加產量和降低成本。

為確保運輸商獲得最佳的電動交通解決方案，雷諾卡車將得益于沃爾沃集團專門負責中噸位車輛的新開發部門所開展的工作，這是分階段導入卡車電動化的核心部分。雷諾卡車還將利用沃爾沃能源部門(Volvo Energy)建立的合作伙伴關系。至于專門用于重型運輸車輛應用的電池組的開發，則將受益于沃爾沃集團和三星SDI 組成的戰略聯盟。

為了促進這種可持續的轉型，雷諾卡車還將獲得其在里昂的新研發中心——X-Tech Arena 的支持，該中心的投資達3 300 萬歐元，將于2023 年初建成。

5.3 邁克卡車

2020 年，邁克卡車開始了LR Electric——配備了完全電動的集成式Mack 傳動系統的垃圾處理車型的商業化。試驗車輛的鑰匙被移交給了紐約市衛生署和Republic Services。Mack LR Electric 于2020 年第4 季度開始接受訂單，2021 年開始交付。

Mack LR Electric 車型適合垃圾處理客戶，無論是商業客戶還是市政部門都在尋求滿足自身環保目標和當地排放法規的零排放卡車。憑借其安靜的運行，Mack LR Electric 滿足了在城市環境中工作的客戶的需求，這些客戶希望減少噪聲污染并在夜間安靜地工作。

6 結語

向電動卡車的轉型預計將一個板塊一個板塊、一個市場一個市場、一個地區一個地區地進行。目前，轉型已經在某些市場的公共交通、物流配送、垃圾回收和再利用以及建筑工程板塊中開始。當提供無化石燃料運輸的時機比全生命周期總成本(TCO)更重要，且必要的條件(例如：充電基礎設施)都已準備就緒時，這種轉型將會非常迅速。對于電動卡車的使用場景，目前行業共識傾向于中短途運輸需求采用純電動卡車，而長途重載采用氫燃料電池卡車，唯一明確以純電動卡車應對長途運輸需求的只有特斯拉。

在歐洲，除了沃爾沃集團外，其他幾家主要的商用車制造商都紛紛開啟了電動化轉型之路。戴姆勒卡車和斯堪尼亞先后發布了各自的電動化戰略，并推出了電動整車產品。然而，這幾家商用車制造商在路線選擇和資源投入方面出現了較大分歧。戴姆勒和沃爾沃認為純電動和燃料電池技術同等重要，且形成互補，因而均是兩條路線并行，同時投資純電和燃料電池技術。而斯堪尼亞則在2021 年1月宣布放棄氫燃料電池技術路線，完全轉向純電動技術路線。雖然斯堪尼亞同樣認可氫、氫燃料電池在長途重載領域的優勢，但考慮到制氫成本高，車輛及客戶使用、維護成本高，在當前條件下氫燃料電池卡車不具備可實施性。

戴姆勒和沃爾沃的路線選擇當然也與其在全球卡車市場的領頭羊地位有很大關系，但歸根結底，哪種路線能夠取得成功，不僅僅是由技術本身的成熟度決定，更是與整個產業鏈的各個環節息息相關。

圖7 Mack LR Electric