4.5t純電動輕卡能量補給方式淺析

邱偉

寧德時代新能源科技股份有限公司 福建省寧德市 352100

1 引言

得益于國家新能源汽車補貼政策的順利實施，城市配送車輛電動化的進程不斷加快。作為國內城市配送的主力車型，4.5t純電動輕卡滲透率從2015年的不足0.1%快速增長到2017年的8%。但隨著補貼政策的逐步退坡，純電動輕卡經濟性明顯降低，直接導致2018年以后的市場銷量逐年降低，近幾年基本在1%～3%區間徘徊。

隨著國家“雙碳”目標的提出和逐步落地，中央和地方政府陸續出臺了支持新能源物流車發展的激勵政策，4.5t純電輕卡再次迎來了市場發展的快速通道。另一方面，各主機廠商也在持續開展技術迭代和產品的更新升級，逐步將油改電車型產品向電驅橋產品進行切換。與此同時，配套基礎設施愈加完善，商業模式創新層出不窮，4.5t純電輕卡的補能方案已經不局限于單一的充電補能方案，而是逐步向充電補能和換電補能并行發展。

充電補能和換電補能最顯著的差別在于補能時間。當前國內4.5t純電輕卡的滿充充電補能時間一般需要0.5～1.5h，而換電補能只需要2～3分鐘[1]，從這一點上看換電補能可以極大降低里程焦慮的問題。此外，兩種補能方式各有利弊，本文將圍繞4.5t純電輕卡的用戶群體、里程需求、經濟性、政策支持和商業模式等維度進行對比分析，希望對4.5t純電輕卡的發展有所幫助。

2 用戶群體特點與里程需求現狀

4.5 t輕卡主要用于城市內部的物流配送，因此，具有相對清晰的用戶群體和運營特點，而這些特點會直接影響車輛補能方式的選擇。

2.1 用戶群體特點

4.5 t輕卡的用戶群體可以簡單劃分為低端用戶、中端用戶和高端用戶三個檔次。如表1所示，低端用戶主要為自用需求，以小微企業、個體商戶和營運類個人用戶為主。這一類用戶群體新人居多，不懂或略懂車，通常沒有固定的貨源，主要通過貨運平臺（如貨拉拉）獲取貨源。沒有固定的運輸路線，主要分布在三線城市。此類客戶經營體量小，資金實力較弱，對價格敏感度高，因此換電的補能方式可以有效降低其資金壓力。

表1 4.5t輕卡用戶群體特點

中端用戶主要以3A及以下中小物流公司和營運類個人用戶組成，從業時間較長，比較懂車。固定貨源較多，同時也會從貨運平臺獲取貨源。貨物類型以中低價值貨物居多，如日用百貨、飲料、工業成品/半成品、五金建材等。沒有固定運輸路線，主要分布在二線城市。此類客戶經營體量中等，以穩健經營為主要目標，對運營效率的要求并不高，因此充電的補能方式更加合適。

高端用戶則由4A及以上大中型物流公司和經驗豐富的營運個人用戶組成，具有較長的從業時間和豐富的從業經驗，有穩定的貨源，極少部分貨源通過貨運平臺獲取。貨物類型以高價值貨物居多，如煙酒、水產品、冷鏈、高附加值日用品等。具有比較固定的運輸線路，運營效率高，主要分布在一線、新一線城市。此類客戶經營體量大，資金實力強，以經營效率和利潤為核心，愿意嘗試不同的補能方式。

2.2 里程需求

圖1是截止2020年3月全國4.5t純電輕卡的日里程分布數據，可以看出目前在市場上運營的車輛中，日里程在250km以內的占比高達90%。

圖1 全國4.5t輕卡BEV日里程分布

目前4.5t純電輕卡的電耗約0.36~0.4kWh/km，以100kWh配電量計算，續駛里程為250～277km，每天充一次電即可滿足純電4.5t輕卡90%的市場需求。

考慮到純電4.5t輕卡的最終競爭者是燃油輕卡，且燃油車一定程度上可以認為無里程限制，因此燃油4.5t輕卡的日里程數據可以更接近市場的實際里程需求。圖2是國內某品牌4.5t燃油輕卡2019年全國上線車輛的日里程監控數據，其中日里程在250km以內的占比為77%。也就是說配電量100kWh的純電輕卡每天充一次電即可滿足傳統燃油輕卡77%的市場需求。而且隨著各主機廠商電驅橋整車產品的陸續推出，4.5t輕卡電耗有望進一步降低，整車的續駛里程還有繼續提升的空間。

圖2 國內某品牌4.5t燃油輕卡全國里程分布

從里程分布數據來看，充電方案可覆蓋傳統燃油4.5t輕卡77%的日里程需求，剩余23%超長里程需求可通過補電予以滿足。這說明4.5t輕卡在城配運營場景下對補能效率的要求并不高，因此當前市場上實際仍以充電方式為主。

而換電方式與燃油車一樣，在續駛里程上可以認為不受限制。

3 經濟性分析

如前面所述，補貼退坡造成4.5t輕卡的電動化率明顯降低，主要原因在于車輛的經濟性變差，進而影響到市場推廣。同樣，不同的補能方式對整車的經濟性也會造成較大的影響，以下將從車輛的初購成本和TCO兩個維度分析充電和換電兩種補能方式對整車經濟性的影響。

3.1 初購成本對比

初購成本指購買車輛時產生的成本。以100kWh配電量和850元/kWh電池價格計算，不同能源類型4.5t輕卡的初購成本如表2所示，可以看出，由于換電方式實現了車輛和電池分離，因此整車成本中可以刨除電池部分（電池由專門的運營方持有），這樣換電方案的初購成本甚至比燃油車還低，相對而言，充電方案較換電方案貴了9.4萬元。

表2

3.2 TCO（Total Cost of Ownership）對比

TCO[2]代表的是全生命周期的總成本，即包含了初購成本和使用維護成本。TCO越低，意味著全生命周期的利潤越大。同樣按照100kWh配電量和850元/kWh電池價格構建模型，不同能源類型4.5t輕卡的TCO如圖3所示。可以看出，無論是充電方式還是換電方式，TCO相較于燃油車均有明顯優勢。充電與換電對比，雖然換電方式的初購成本最低，但由于用戶實際使用中需要租賃電池，而且電能單價要較充電方式高，導致使用成本的增長幅度要高于充電方式，到第4年的時候換電方式的總成本將會超過充電方式的總成本，并且隨著使用年限的增長而進一步增加。考慮到4.5t輕卡生命周期大于5年，因此對比5年TCO充電方案較換電方案低2.9萬元。如果電池質保壽命能夠提升至8年，則充電方案8年TCO較換電方案低10.4萬元。

圖3 燃油、充電、換電4.5t輕卡TCO對比

對用戶的購買和使用來說，最終是否能夠賺錢要看全生命周期的經濟性。而在這方面充電方式相較于換電和傳統燃油車具有顯著的優勢。但同時我們也注意到充電方式的初購成本較高，用戶面臨的購車壓力較大，會一定程度上抑制用戶的購車需求和決心。換電方式雖然TCO高于充電方式，但初購成本有明顯的優勢，可以有效減輕用戶的購車資金壓力，因此，作為介于燃油和充電純電動輕卡之間的一種選擇，換電純電動4.5t輕卡具有一定的市場發展空間。

4 其他影響

近年來，國家在堅持加快推動充電技術創新和充電基礎設施及服務建設的同時也逐步明確了換電模式的發展思路。2019年6月，國家發改委發布《推動重點消費品更新升級暢通資源循環利用實施方案（2019-2020年）》提出，為大幅降低新能源汽車成本，可以推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費方式，發展順利的新能源汽車，鼓勵充換電結合。2020年4月，四部委發布《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，換電車輛不受補貼前售價30萬元限制。2020年10月，《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》明確鼓勵開展換電模式應用。2022年1月，國家發改委等部門發布《關于進一步提升充換電基礎設施服務保障能力的實施意見》提出加強充換電技術創新與標準支撐，加快換電模式推廣應用[3]。換電模式的探索進入了高速發展的快車道，至此，我國新能源汽車產業進入充電和換電并行發展的新階段。

充電基礎設施方面，根據中國充電聯盟（EVCIPA）數據，截止2022年7月，全國充電基礎設施累計數量為398萬臺，同比增加97.5%，充電基礎設施呈現爆發式增長態勢。全國公共充電樁數量為157.5萬臺，其中直流充電樁68.4萬臺，交流充電樁89.0萬臺。公共充電基礎設施建設集中分布在中東部區域，廣東、上海、江蘇、浙江、北京、湖北、山東、安徽、河南、福建TOP10地區建設的公共充電樁占比達71.7%。從2022年1～7月新增的充電基礎設施和新能源車銷量來看，樁車增量比為1：2.3，充電基礎設施建設基本能夠滿足新能源汽車的快速發展。4.5t純電輕卡主要使用直流充電樁進行充電，用戶通過充電方式補能已經非常方便。

換電基礎設施方面，根據中國充電聯盟（EVCIPA）數據，截止2022年7月，全國換電站保有總量為1625座（不含重卡換電），其中蔚來汽車運營了1057座換電站，占比高達65%。物流車換電站的建設還處于早期起步階段，但隨著各方力量的入局，物流車換電基礎設施的建設正進入發展的快車道。比如寧德時代子公司時代電服推出的巧克力電池，有效解決了乘用車與物流車換電站之間的兼容問題，在業內率先建立起跨平臺車型的通用換電/換電站解決方案，極大的促進物流車換電模式的發展。因此，我們相信在可預見的將來，物流車的換電基礎設施配套會得到快速普及。

5 結語

綜上所述，綜合里程需求、初購成本和TCO分析，充電方式基本滿足4.5t純電輕卡的實際運營需求，基礎設施也比較完善，是當前市場的主流補能方案。而換電方式起步較晚，當前換電物流車車型數量較少且基礎設施配套也不夠完善，但是換電方式可以實現車電分離[4]進而大幅度降低用戶的初購成本，對于中低端客戶來說具有很大的吸引力。同時換電補能效率高，很好的解決了追求運營效率和長續航的中高端客戶的痛點。因此，可以預見未來4.5t純電輕卡的補能方式將從充電為主換電為輔的現狀逐步過渡到充電、換電并舉的多元化發展階段。