可充電的電動(dòng)卡車(chē)應(yīng)用
2017-6-8 9:46:58??????點(diǎn)擊：
在成本越敏感的區(qū)域，一旦替代品有優(yōu)勢(shì)，越容易形成商品的替代。汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)中成本最敏感的領(lǐng)域也往往集中于兩極：
1、低價(jià)入門(mén)級(jí)的個(gè)人汽車(chē)消費(fèi)
2、公路貨運(yùn)的商用汽車(chē)消費(fèi)
而也正是在這“輕重”兩極，電動(dòng)車(chē)正快速“蠶食”著傳統(tǒng)燃油車(chē)的市場(chǎng)份額。
在最“輕”端，對(duì)于消費(fèi)者以較低的購(gòu)置價(jià)格跨過(guò)了購(gòu)車(chē)這道門(mén)檻，同時(shí)伴隨著更低的使用憂(yōu)慮，不用擔(dān)心牌照，不用擔(dān)心限行，不用擔(dān)心油耗；而對(duì)于車(chē)廠，哪怕賣(mài)時(shí)虧一點(diǎn)點(diǎn)，依靠大量獲得的積分也可以在政策落實(shí)的后面幾年穩(wěn)穩(wěn)的賺回來(lái)。以上造就了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)今年以來(lái)，以北汽新能源EC系列為代表的“輕”型純電動(dòng)小車(chē)的全面爆發(fā)，當(dāng)然已爆發(fā)多年“苦等轉(zhuǎn)正”的低速電動(dòng)車(chē)也是一個(gè)佐證。
而在最“重”端，在電動(dòng)卡車(chē)攻占燃油卡車(chē)地盤(pán)時(shí)，歐美企業(yè)較國(guó)內(nèi)企業(yè)動(dòng)作更為大膽，在重卡領(lǐng)域?qū)㈦姎饣膬?yōu)勢(shì)體現(xiàn)的更為淋漓盡致，本文將選取兩個(gè)實(shí)力代表Nikola One和Tesla Semi與讀者一起來(lái)分析這兩家的“姓名之爭(zhēng)”，也希望借分析他們能為我們自己的電動(dòng)貨運(yùn)卡車(chē)之路上多一些靈感。
這里如曉宇所談的，我們真的認(rèn)為EC系列這類(lèi)小車(chē)真的是全面占據(jù)大城市代步工具么，這里其實(shí)就是核心的利益訴求
消費(fèi)者看到的是成本低，可以拿來(lái)通勤，拿來(lái)掛牌，現(xiàn)在中國(guó)什么東西都要搶到手里才是真的
交通服務(wù)運(yùn)營(yíng)商：可以利用低價(jià)車(chē)輛作為延伸，獲取資本的投資和車(chē)企資本的投入，作為延伸的4S店
車(chē)企：新能源積分稅，在真正的競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品出現(xiàn)前，能少罰一些是一些，做新能源有那么多不確定性，低成本和低投入跑量，數(shù)字好看，積分好看就行了
你想想騰勢(shì)這種年2000臺(tái)車(chē)，和微車(chē)月2000臺(tái)，效益不一樣啊
談物流車(chē)，確實(shí)可以從美國(guó)市場(chǎng)先看，再來(lái)看中國(guó)市場(chǎng)
美國(guó)貨運(yùn)卡車(chē)的市場(chǎng)
首先我們來(lái)看看美國(guó)重卡的分級(jí)，按車(chē)倆總重量等級(jí)一共分為8級(jí)，據(jù)統(tǒng)計(jì)8類(lèi)重型卡車(chē)(最大總質(zhì)量超過(guò)15噸的車(chē))運(yùn)送了美國(guó)70%的物資，但同時(shí)也消耗了美國(guó)80%左右的柴油。
這兩款車(chē)中Tesla Semi應(yīng)處于最高級(jí)別，重量大約在35000lbs
Nikola官網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示Nikola one的重量在19000-21000lbs，應(yīng)處于6級(jí)；
美國(guó)的重型卡車(chē)市場(chǎng)，不同于中國(guó)市場(chǎng)物流業(yè)的蓬勃發(fā)展，美國(guó)的重卡市場(chǎng)是一個(gè)非常成熟的市場(chǎng)。
以Class8為例，根據(jù)FTR的數(shù)據(jù)顯示，可以說(shuō)近10年以來(lái)的美國(guó)Class8重卡需求均在30萬(wàn)輛以下，且近年來(lái)波動(dòng)很小基本在20萬(wàn)輛左右。
這兩家公司奪取的完全不是去開(kāi)拓新的市場(chǎng)，而是從傳統(tǒng)燃油卡車(chē)中去搶市場(chǎng),那么他們相對(duì)于燃油卡車(chē)的優(yōu)勢(shì)到底有多少？
電動(dòng)卡車(chē)與燃油卡車(chē)的優(yōu)勢(shì)
以下數(shù)據(jù)采集自Nikola官網(wǎng)，且不說(shuō)最后它的產(chǎn)品能否實(shí)現(xiàn)，單出數(shù)據(jù)來(lái)看幾個(gè)重點(diǎn)考核指標(biāo)上，Nikola One均有顯著優(yōu)勢(shì)。
相對(duì)于燃油約58%的效率損失，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)卡車(chē)損耗大約只有14%
而每600公里對(duì)應(yīng)的費(fèi)用，電動(dòng)卡車(chē)也只相當(dāng)于同類(lèi)型燃油車(chē)的三分之一
如果這些成本優(yōu)勢(shì)還不夠的話(huà)，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上電卡也有足夠優(yōu)勢(shì)
Nikola one在馬力和續(xù)航上都接近燃油車(chē)的一倍
加速上由于電機(jī)的恒扭矩輸出特點(diǎn)使其在卡車(chē)這種需要極大牽引力啟動(dòng)上占凈了優(yōu)勢(shì)
其6%爬坡最高速度得到了65mph
0-60mph加速也只用30s，時(shí)間是傳統(tǒng)車(chē)的一半
最大的劣勢(shì)還是在于加氫等配套設(shè)施的不成熟，這一點(diǎn)上nikola計(jì)劃在2019前全美建364個(gè)加氫站，但即使這樣恐怕還是不夠的，況且這本身也將會(huì)是一個(gè)極大的支出。
我們考慮基本的問(wèn)題在于，從工具本身角度來(lái)看
1）駕駛者體驗(yàn)，加速性、爬坡特性，其實(shí)并沒(méi)有那么重要
2）在單次運(yùn)輸過(guò)程中，車(chē)輛的可靠性才是最為核心的
3）在產(chǎn)品生命周期里面，燃料充電機(jī)充電電池的耐久性和可維護(hù)性，你怎么來(lái)保證
兩家電動(dòng)卡車(chē)技術(shù)路線(xiàn)的比較
從電驅(qū)動(dòng)技術(shù)上來(lái)看，特斯拉Semi并沒(méi)有提供更多的技術(shù)細(xì)節(jié)，但是假如它依然采用的是一貫的純電路線(xiàn)，對(duì)于一個(gè)半掛式卡車(chē)來(lái)說(shuō)，每天大約要跑300-600英里，按照目前
特斯拉pack的能量密度水平約240Wh/kg
George Bower的計(jì)算，每度電大概能跑0.503英里，那么600英里（大約1000公里）的續(xù)航大約需要1200kwh的充電機(jī)充電電池，
那么光充電機(jī)充電電池成本就用到了25萬(wàn)美元，而充電機(jī)充電電池本身的重量也將達(dá)到至少5t以上。
對(duì)于燃油卡車(chē)本身重量約15t，售價(jià)僅12萬(wàn)美元的車(chē)來(lái)說(shuō)以上數(shù)據(jù)顯示是沒(méi)有任何競(jìng)爭(zhēng)力的。
特斯拉未來(lái)極有可能采用21700的路線(xiàn)，配合4-5%的SiC負(fù)極的使用將能量密度提升到300Wh/kg,同時(shí)成本降到172USD/kwh(約1100-1200元每度電），這樣能量密度提升大約20%的同時(shí)，成本在下降約9%，如此可能還不足夠。
如此大的包充電機(jī)充電也將是個(gè)大問(wèn)題，在充電機(jī)充電模式是否會(huì)采用換電的模式，且看9月份特斯拉能否給出一個(gè)更大的驚喜。
另一點(diǎn)擔(dān)心的就是，Tesla Semi將是一個(gè)巨型的高速公路上的“移動(dòng)炸藥包”，而從上面預(yù)覽圖中看到這是一個(gè)沒(méi)有后視鏡的電動(dòng)重卡，聯(lián)想到了特斯拉的autopilot，而馬斯克多次強(qiáng)調(diào)的這款車(chē)的駕駛體驗(yàn)，很期待看到這款陸地上最重的自動(dòng)駕駛怪獸。而瑞典正在推行的vehicle platnooning計(jì)劃其實(shí)對(duì)于這類(lèi)巨型移動(dòng)高能量載體也能提供一種不錯(cuò)的方法。
其實(shí)這么算1200kWh的充電機(jī)充電電池包，用300kW充電機(jī)充電，也需要4個(gè)小時(shí)以上。這個(gè)碩大的充電機(jī)充電電池系統(tǒng)去拉貨還是拉自己，你算一算合算么？
現(xiàn)有的120kW的超級(jí)充電機(jī)充電站，在這個(gè)上面就太慢了。一重卡把停車(chē)點(diǎn)都占了，Model SX的車(chē)主怎么辦^_^
相較于Tesla，Nikola在重量和成本的設(shè)計(jì)更為大膽，
他采用了鋰電與氫燃料充電機(jī)充電電池的結(jié)合，對(duì)于大車(chē)而言既要減輕重量又要兼顧排放，似乎燃料充電機(jī)充電電池成為了目前唯一的選擇。 上圖為從nikola官網(wǎng)上的截圖，其主要的電驅(qū)動(dòng)體系集中于3，4，6，7，Nikola one采用了交流感應(yīng)電機(jī)，電機(jī)功率達(dá)到了1471kw，3處為功率電子轉(zhuǎn)化設(shè)備，能為高達(dá)800V的直流充電機(jī)充電電池提供功率轉(zhuǎn)化；4為鋰離子充電機(jī)充電電池存放的地方，是由32000顆小電芯做的pack，一共320度電，假設(shè)電壓是800V的話(huà)，容量應(yīng)是400Ah，推測(cè)為150顆左右小電芯并聯(lián)，則每節(jié)充電機(jī)充電電池容量在2.67Ah，電壓在3.6-3.7V之間，很大可能也用的是18650的電芯，大約為150并再213串，這也是Tesla Model S900D版本pack大小的3倍，可以說(shuō)Nicola相當(dāng)大膽；而更為大膽的是在6處Nicola利用了一個(gè)300KW的燃料充電機(jī)充電電池電堆對(duì)鋰離子充電機(jī)充電電池進(jìn)行持續(xù)充電機(jī)充電，而位于7處的儲(chǔ)氫裝置使得整個(gè)車(chē)的綜合續(xù)航達(dá)到了可怕的1200miles（約1900公里為Semi的兩倍），接近于從北京到上海跑一個(gè)半來(lái)回不用加氫。加上Nicola正在積極推行的加氫站計(jì)劃，以及宣傳的1百萬(wàn)英里的免費(fèi)氫燃料，相信無(wú)論是成本還是重量都使得這款產(chǎn)品非常有競(jìng)爭(zhēng)力。
燃料充電機(jī)充電電池的故事，其實(shí)大家都懂的。需要很好的系統(tǒng)保護(hù)，需要挺苛刻的熱管理，在整個(gè)壽命上限制不小的，你把它放在重卡上去，現(xiàn)在去PK柴油車(chē)，從皮實(shí)角度來(lái)看，完敗。
這些加氫站的投資和運(yùn)營(yíng)需要占據(jù)的運(yùn)營(yíng)資金可不低啊，有些東西我們沒(méi)有刻意去評(píng)估整個(gè)燃油體系，兩桶油和石油企業(yè)投資了多少錢(qián)去建立完整和便捷的配給體系，走氫燃料路線(xiàn)，必須是國(guó)家行為，行業(yè)都投不起。
比較來(lái)看特斯拉Semi在行車(chē)安全，以及電氣化技術(shù)成熟度上顯然更有優(yōu)勢(shì)，而Nikola顯然在想法上更為大膽，也造就了其在續(xù)航和使用成本上的進(jìn)一步降低。而這兩家顛覆貨運(yùn)卡車(chē)設(shè)計(jì)的汽車(chē)公司能否給國(guó)內(nèi)正在積極躍進(jìn)的電動(dòng)物流車(chē)企業(yè)帶來(lái)更多靈感呢？因?yàn)橛秃暮腿肆η∏∈枪坟涍\(yùn)行業(yè)作為關(guān)鍵的兩大成本因素，而正對(duì)應(yīng)著汽車(chē)?yán)顺敝械碾姎饣椭悄芑瘍蓚€(gè)方向，會(huì)不會(huì)在這“重”的一端更快突破呢。
最后我們還是談?wù)劜锁B(niǎo)物流的百萬(wàn)電動(dòng)物流車(chē)的事吧，有些東西必須考慮到
你要談成本，綜合使用成本、維護(hù)成本、因?yàn)楣收袭a(chǎn)生的商業(yè)損失，整個(gè)壽命全周期的成本，電動(dòng)化汽車(chē)PK柴油機(jī)完敗，你想想這里還有一個(gè)最大的敵人，公司的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，哪家貨運(yùn)公司從成本角度去嘗試，就能給現(xiàn)在的工具給打敗，一次不信任產(chǎn)生的損失
在中國(guó)要談的是未來(lái)城市配送的通行權(quán)，各種物流車(chē)未來(lái)進(jìn)不了城市倒是一個(gè)大概率事情，未來(lái)可以清晰的看到中國(guó)會(huì)考慮Zero emission的走廊或者區(qū)域，在這個(gè)角度上來(lái)看，你沒(méi)有，這門(mén)生意做不了，這個(gè)工具的成本就不在考慮范圍內(nèi)
我們要考慮的是，可靠性、耐久性還有整個(gè)系統(tǒng)的故障率，不讓它產(chǎn)生對(duì)物流企業(yè)的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，我相信這塊需要更魯棒性的設(shè)計(jì)，畢竟玩起來(lái)比乘用車(chē)還差的工程設(shè)計(jì)是沒(méi)有出路的
還有一個(gè)好玩的事情，就是這個(gè)商業(yè)化車(chē)輛的可以采取系統(tǒng)性的參數(shù)采集和控制，定制完整的數(shù)據(jù)通路，把這個(gè)工具完全內(nèi)部數(shù)據(jù)化，這個(gè)意義就有意思了
從運(yùn)貨工具到移動(dòng)機(jī)器人，我們需要憧憬下部署自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在封閉區(qū)域物流再到限定區(qū)域，提高效率和可用性是關(guān)鍵，我是覺(jué)得這條演進(jìn)道路是靠譜的，基于J1939上搞一個(gè)電子電器系統(tǒng)架構(gòu)，完全為效率服務(wù)
小結(jié)：我們考慮的點(diǎn)應(yīng)該從通行權(quán)出發(fā)，去做靠譜和牢靠的電氣化工具，再進(jìn)一步演化和加入自動(dòng)化系統(tǒng)提高效率，而不是成本出發(fā)，成本你做不下來(lái)。核心是企業(yè)效率和所服務(wù)對(duì)象工作的效率！
