新能源重卡換電在試點城市的發展路徑研究

文/支青鹿 郭娟麗 燕升飛

一、中國新能源重卡行業發展研究

（一） 研究背景

1.國家政策驅動是換電重卡獲得快速發展的第一要素

2021年以來，新能源重卡迎來井噴式的發展，隨之換電模式也進入行業視野，換電重卡成為國家重點培育對象。工信部聯合相關部門多次出臺政策，加快推進重卡的電動化。2021年工信部發布《關于啟動新能源汽車換電模式應用試點工作的通知》，將唐山、包頭、宜賓列為重卡特色類城市。2022年初，國家發展和改革委員會、國家能源局等十部門印發《關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》，明確國家對提升新能源汽車充電基礎設施服務保障能力的目標，促進新能源汽車充電更加規范化、便利化。2023年初，工信部等八部門發布《關于組織開展公共領域車輛全面電動化先行區試點工作的通知》，重點推動公共區域車輛全面電動化，推動特定場景的車輛電動化轉型。

2.地方加大對新能源重卡和換電站補貼政策支持力度

除了國家層面的新能源汽車購置補貼和購置稅減免政策外，2022年四川、廣西、內蒙、重慶等地均出臺了與換電重卡或重卡換電站補貼相關的地方政策。四川直接對換電重卡給予額外每度電300 元的購置補貼；重慶、山東、內蒙古、北京、上海等地對投入運營的換電站給予一次性建設補助；廣東、廣西則落實前期已建成換電站的補貼支持。除補貼外，還有部分省份出臺了路權開放、滲透率強制要求等政策，如雄安新區明確出臺政策要求到2025年底新能源重卡數量達到3500輛，占比達到所有重卡保有量的60%。截至2022年，全國已有20 多個省市參與推廣重卡換電，經過各地近兩年的運營，已經積累了一定的實戰經驗，這將有利于提升各地進一步推廣換電重卡的信心。

3.換電標準陸續出臺解決了制約換電模式發展的最大問題

2022年4月，江蘇出臺《江蘇省新能源汽車充（換）電設施建設運營管理辦法》，率先打破全國換電設施規劃、建設、運營、監管、通用等無標準無法規難題。2022年7月，包頭市出臺了《電動中重型卡車共享換電站建設及換電車輛技術規范》，成為全國第一個純電動重卡換電地方標準。隨著行業標準統一，換電重卡適用范圍將大大提升，進一步帶動行業發展。

（二） 發展意義

1.有效推動交通領域減排降碳

傳統重型卡車能耗高、污染大，是交通領域的碳排放大戶。統計顯示，截至2022年底，全國重卡汽車保有量僅為交通運輸車輛的3%，但CO2排放量占比卻高達47%，能源消耗量占到交通領域總能耗的51%，PM2.5 排放量占70%。未來幾年，全球能源安全不確定性依然存在，我國原油對外依存度持續高位。因此，發展新能源重卡對落實國家“雙碳”政策、確保能源安全等方面具有重要的戰略意義，特別是純電動重卡作為“零排放”車輛在環保上具有多重效用。

2.打破傳統充電模式的制約瓶頸

采用傳統的充電模式，單次需要一個半小時到兩個小時，一天需充電多次，純電動重卡的運營效率大打折扣。采用換電模式，用戶只需一次性支付或租賃不含車體的電池即可補充汽車電能，換電只需3 到5 分鐘即可實現正常駕駛，換電模式比充電模式可節約98% 的時間，有效解決純電動重卡充電速度慢、駕駛里程短的問題。

3.有效滿足特殊場景的運輸需求

重卡通常運用在港口、礦山、鋼廠、城市渣土等短途運輸市場中，在這種封閉場景中，普通燃油重卡車輛常處于怠速或低速狀態，油耗高、尾氣排放量大。而換電重卡一方面能夠有效降低運輸成本，另一方面能夠實現能源的快速補給，有效解決封閉場景下的續航里程問題，符合短高快的封閉應用場景，具有重大的推廣意義。

（三） 市場分析

2020年以來，在重卡整體銷量下滑的環境下，新能源重卡銷量逆勢增高，滲透率不斷提升。從2020年的2600 輛增長至2022年的2.52 萬輛，增長近10倍，滲透率從2020年的0.15%提升至3.74%，新能源重卡呈現出迅猛的發展勢頭（見圖1）。

圖1 我國近年來新能源重卡銷量

目前新能源重卡的動力類型以純電動為主，2022年純電重卡占新能源重卡銷量比例約90%。從新能源重卡的動力類型來看，2022年純電重卡累計零售總量約2.235 萬輛，占比88.7%；氫燃料電池重卡累計零售總量約2444輛，占比9.7%；混合動力等其他新能源重卡占比不足2%（見圖2）。純電重卡補能分為換電和充電兩種方式，換電占比已超過50%。2022年換電重卡上牌銷量達12386 輛，占純電重卡銷量比例約55%。

圖2 新能源重卡按動力類型分類的銷量占比

（四）我國換電重卡面臨的問題

1.電池和換電站缺乏行業統一標準

電池標準不統一是制約換電重卡發展的最大難題，換電重卡的車型主要分為自卸車、牽引車、攪拌車等，需要匹配不同的電池型號，而各車型間有多家企業生產的不同電池型號，目前這些型號之間尚無法通用。換電站建設運營同樣缺乏統一的行業標準。

2.車輛總質量限值要求限制市場需求

換電重卡在單車裝載容積上會受到尺寸技術以及整車裝備重量等方面的約束，現行標準規定了重卡最大總質量限值，因換電重卡電池自重在2 噸以上，導致單車運載能力較燃油重卡減少2 噸，降低了換電重卡的運輸經濟性和競爭優勢，成為影響換電重卡大批量推廣使用的制約因素之一。

3.換電站面臨選址困難的問題

當前，有關換電站的土地、建設審批等相關政策法規尚不完善。自建換電站的選址主要集中在港口、礦山等區域，主要面臨土地資源緊張，主管部門不清晰，審批難，無法可依等問題。公用換電站的建設主要是為了盈利，選址建設涉及土地資源、環境污染、電力增容等諸多現實問題，需要政府主管部門審批、環保部門認同、國家電網許可，統一協調難度較大。

4.換電站面臨經營盈虧的問題

由于換電模式仍處于初級的探索階段，還未大規模商業化，換電站的盈利模式仍不明朗。單站的利用率是換電站盈利的關鍵，根據有關測算，當單站利用率達到40% 時，才會有盈利。因此換電站的利用率及盈虧極大地影響換電站的建設。

二、包頭市新能源重卡換電發展研究

（一）發展現狀

包頭市作為全國重卡特色類城市，擁有北奔重汽集團等龍頭企業，成功研制了國內第一批換電重卡。在應用場景上，包頭及周邊地區能源豐富，不乏礦山、廠區等適合純電動重卡運營的場景，可以滿足運營所需。

2020年12月，包頭市啟動新能源汽車換電網生態一體化項目建設，長安新能源包頭智慧換電站投入運營，計劃3年內在全市推廣約4 萬輛新能源汽車，建成以包頭為核心、輻射內蒙古自治區全區的集動力電池租賃、存儲、轉運、梯次利用、循環利用與服務為一體的新型動力電池循環產業園。

（二）典型場景建設

依托G7 西部陸港和G7 易流數字平臺，打造電煤“散改集+新能源”運輸模式。將燃油重卡“煤礦—電廠”的一段式運輸改為三段式：第一段為煤礦端運輸，煤炭以標準化集裝箱形式，由換電重卡運送至鄂爾多斯集運站；第二段為干線運輸，由鄂爾多斯集運站運送至包頭G7 西部陸港，兩地之間超過700 臺換電重卡通過甩箱運輸實現循環裝卸、即停即走，顯著減少了煤礦坑口和電廠門前排隊裝卸時間，有效緩解了燃油重卡扎堆集中、怠速尾氣長時間排放等現象；第三段為電廠端運輸，通過換電重卡將G7 西部陸港的電煤集裝箱運送至華電包頭分公司等電廠。

依托包鋼鋼聯物流公司，搭建包鋼集團短道運輸場景。通過建設包鋼清潔運輸車聯網平臺，配合智能車載終端，對廠區260臺新能源重卡進行集中管理、智能調配。特別是包鋼煉鐵作業區與烏拉特前旗廠區間往返95公里的運輸距離，與單塊電池100-120 公里的續航里程高度匹配，通過換電站快速補能，司機運輸效率可由原有2 趟/ 天提升至4-5 趟/ 天，大幅提升了車輛使用效率。

（三）發展成就

1.研發創新不斷提升

包頭市推動G7 物聯公司聯合北奔集團、啟源芯動力、蘇州綠控、上海交大內蒙古研究院等單位共同成立了內蒙古智慧物流碳中和技術創新研究院，通過整合產學研多方資源，深度謀劃“智慧物流+ 綠色交通”融合發展新業態，為包頭市汽車生產企業和物流運輸企業提供運力挖掘、換電重卡場景搭建、政策理論分析等服務。

2.標準制定實現關鍵突破

包頭市推動北奔集團牽頭，聯合行業頭部企業，制定了《電動中重卡共享換電站建設及換電車輛技術規范》，在重卡換電接口和通訊、換電站建設、標準化運營管理等方面進行了規范，該文件2023年初已由內蒙古自治區標準化協會以團體標準名義正式發布，是內蒙古自治區第一個重卡換電標準。

三、試點城市重卡換電發展路徑

（一）強化換電站建設保障

1.給予換電站建設用地保障

編制國土空間規劃、控制性詳細規劃時統籌考慮換電站用地，保障重卡車輛換電設施建設用地需求; 鼓勵換電運營企業與加油加氣站合建換電站，將合建換電站的建設要求納入土地供應條件，同時將換電站用地納入公用設施營業網點用地范圍。

2.簡化換電站項目報備流程

對獨立占地的集中式充換電站建設項目在辦理備案手續、用地手續、建設工程規劃許可證和施工許可證時一站式辦理；換電站附屬設施可與換電站建設一并報批。

3.做好換電站驗收工作

參照國家及省級換電基礎設施建設驗收標準，明確對換電站選址、供電系統、換電站用充電機、換電站電池更換系統、換電站監控系統等重要系統的驗收要求，采取文件驗收+場站現場驗收等恰當方式，對新建、擴建或改建的新能源汽車換電站組織專項驗收。

4.換電站供電管理納入配電網專項規劃

將換電站供電納入配電網專項規劃，加強配套電網建設改造，合理預留高壓、大功率換電保障能力，保證供電容量滿足需求且具有包容性，同時對換電設施配套電網建設用地、廊道空間等資源予以保障。

5.給予新能源換電重卡通行便利

對新能源換電重卡提供綠色通行便利支持，優先辦理通行證；除主城區外，在Ⅲ級、Ⅱ級和Ⅰ級重污染天氣應急響應時不限行；在示范期內，收費卡口等區域探索差異性收費試點，享受優惠政策。

（二） 延展產業鏈條，優化產業生態

1.鼓勵開展動力電池梯次回收利用

吸引具有規模化梯次回收利用能力的“白名單”企業布點試點城市，安排一定規模資金作為退役動力電池利用產業發展的引導資金，重點用于動力電池梯次回收利用示范性項目建設和要素支持。研究制定動力電池梯次回收利用補貼方案。

2.謀劃引入“電池銀行”

積極對接行業主管部門，結合試點城市建設實際需求，聯合換電市場主體謀劃引入“電池銀行”；充分挖掘社會資本潛力，探索通過省市財政、政府產投基金、國企入股等形式,給予電池銀行必要支持并明確資本結構; 商業銀行基于“電池銀行”市場主體初期投資額，提供一定額度的金融授信，給予專屬貸款利率優惠。

3.優化換電車輛在流通環節的管理制度

在換電車輛年檢、二手車流通、車輛報廢等環節，針對換電車輛一致性檢查，符合國家新能源汽車監測與動力電池回收利用綜合溯源平臺核查要求即可，不追求必須符合整車公告電池序列號，允許換電車輛在使用過程中靈活配置電池容量；允許換電車輛年檢過程中對車身和電池安全性進行分離檢查；換電車型報廢后，允許將不含電池的車身進行單獨報廢處理。

4.完善運營環境，探索換電基礎設施參與電網互動

鼓勵換電運營企業和電力企業建立緊密戰略合作關系，研究換電基礎設施參與電網調節的互動方案；引導換電基礎設施與電力系統協調發展，推動換電站參與電力市場化交易，實現換電站與電網高效互動。

（三） 加強研發創新和技術推廣，健全地方標準體系

1.鼓勵政企學研開展換電技術聯合攻關

充分發揮試點城市科技、教育、企業等資源優勢，依托科研院所、重點企業、檢測機構構建一個促進全產業鏈發展的創新合作平臺。在關鍵技術、產品多樣化、應用場景搭建等方面開展聯合攻關，促進換電安全預警、智能充放電（V2G）、整車輕量化等共性技術取得突破性進展。重點圍繞新能源換電整車集成、動力電池與箱體鎖止裝置、換電連接器、換電設備等領域持續提升自主研發水平與測試驗證能力。

2.積極探索建立重卡換電標準體系

鼓勵有關科研機構和優勢企業在動力電池、換電設備、換電站建設與運營等領域，結合試點城市換電場景，積極開展換電標準體系建設，強化標準引領。

（四）加強換電運營監測管理

1.統籌重卡換電運營信息管理

依托現有平臺和骨干企業，建立新能源汽車換電模式政府監管平臺，強化各部門對新能源汽車換電模式的監管作用，保證所有的換電車輛、動力電池、換電站均接入平臺，制定換電運營企業監管辦法等，充分利用大數據技術加強換電行業的管理、監測、預警。

2.強化重卡換電站運營安全監管

明確重卡換電安全責任主體，按照“所有權經營權歸誰，安全責任就歸誰”的原則落實各方安全責任。加強換電站運營安全事前、事中、事后監管，要求換電運營公司每月開展換電設施安全自查工作，相關監管責任部門制定事故預警和緊急處置應急預案，人民政府承擔起主體監管責任，執法部門嚴格依照法律法規對涉嫌違法違規行為進行查處。

（五）加大換電模式試點財政資金支持力度

1.鼓勵生產、推廣新能源換電新車型

加強財政資金支持力度，在新能源重卡換電車型的研發方面給予財政傾斜。對發布新能源重卡換電新車型并投產上市的整車企業，通過評估銷量和產值，給予相應補貼和獎勵。

2.加大重卡換電車輛補貼

鼓勵老舊汽柴油重卡置換為換電重卡，支持換電重卡試點項目單位申請省級補貼資金，加速促進換電重卡的普及應用。對試點期內在試點城市購買并首次注冊登記的換電版新能源車輛的實際使用者，單車給予換電補能差價補貼，提高換電重卡的市場接受度。

3.加強換電模式推廣金融支持

開發“車電分離”銷售模式下的消費信貸和保險服務業務；鼓勵銀行機構在風險可控及條件具備的情況下，根據營運公司信用水平導入專屬的銀行授信，向換電運營企業提供電池抵押貸款服務，并給予專屬貸款利率優惠。