專注於電機、電控、減速器以及如定子、轉子等汽車電驅動系統相關領域知識和資訊的分享。
我國新能源汽車在近10年來呈現了極其高速的發展態勢，無論是技術和產品已經日趨成熟，尤其是在諸如電池等領域，大有趕超國外先進企業的表現。隨著電動化發展不斷深入，車聯網、自動駕駛、換電、氫燃料等新概念新技術也得到了突破，不僅表現在乘用車上，在貨車等商用車領域更是如此。
今天我們就從技術和產品兩大角度入手，全面剖析國內新能源貨車的發展趨勢——
01未來15年是磷酸鐵鋰的“天下”
和乘用車一樣，電動貨車搭載的電池主要也分為三元鋰和磷酸鐵鋰兩大類。在2020年之前，由於磷酸鐵鋰的能量密度較低，且處於輕量化的考量，國內應用規模最大的仍是三元鋰電池。
但三元鋰電池有一個致命的問題：安全性較低。主要由於其受到撞擊和在高溫環境下的起火點低，非常容易導致工況相對乘用車更惡劣的貨車出現自燃現象。
不過當下，隨著比亞迪推出磷酸鐵鋰刀片電池，磷酸鐵鋰的技術日益成熟，電池包能量密度普遍可達140Wh/kg，甚至已有超過170Wh/kg的產品出現。
如今鈷元素稀缺，磷酸鐵鋰電池的成本優勢也逐漸顯現。可以判斷，未來15年內，磷酸鐵鋰電池將會是新能源貨車尤其是純電動貨車首選的主流。
02大勢所趨電驅動系統整合化
傳統燃油貨車的動力總成由發動機、變速器、傳動軸、驅動橋等部位組成，早期純電動貨車採用了“油改電”的技術路線，也就是說和傳統的動力總成一樣，只不過把發動機換成了電機、變速器換成了減速器。“換湯不換藥”帶來的結果是成本高昂、重量巨大且傳動效率低下。但隨著乘用車電驅平臺的發展，貨車的電驅動總成也得到了啟發，為了降能耗、降重量、降成本，目前逐漸出現了同軸橋、整合橋等多種驅動總成形式。
微輕型純電貨車：同軸橋
同軸橋指的是將電機、行星減速器、差速器和橋殼同軸佈置成一個整體的電驅動總成，如下圖所示。
可以明顯看出，這種總成方法傳動鏈短、零件少、結構緊湊，相比於電機直驅，完全省去了中間傳動軸。據資料統計，這樣的佈置可以平均減輕重量10-25%，且傳動效率比直驅高出3-5%。要知道，新能源貨車的主要應用場景就是城際短途和城市物流，一般來說都是高速路況，而同軸橋的結構非常適合。
中重型新能源貨車：整合橋
相比於純電動貨車，中型和大型的新能源貨車並不能採用同軸橋的形式。未來有可能會逐漸從電機直驅轉向整合橋。整合橋指的是電機、變速器/減速器、差速器和車橋高度整合的電驅動總成形式。和同軸橋相似，也可以壓縮總成體積，且對於中型和重型的電動貨車來說，可以放下更多的電池。
但需要注意的是：國內目前在整合橋的技術上並沒有我們想得那麼成熟，成本目前還比較高，再加上中重型貨車的工況、路況都遠比小型汽車複雜，所以這項技術在未來短期內還無法大規模在市場上有所應用，當前仍然會以電機直驅為主。
03多合一的主流高壓電控整合化
相信所有從事電動車領域的人應該都知道多合一的電驅總成，這裡就不再多作贅述。重點來講一講在新能源貨車上的高壓電控整合。新能源貨車上三合一、四合一甚至是八合一的高壓電控案例目前並不多。這還是由於新能源貨車的工況更為複雜，但這並不妨礙多合一高壓平臺也成為貨車的趨勢之一。多合一帶來的最大效益就是空間壓縮，將驅動電機控制器模組、DC-DC電壓變換器模組、PDU高壓配電模組和OBC車載充電器控制器模組幾乎都整合到一個盒子裡，把本就被電池佔用的貨車內部空間利用到極致。
商用車多合一電控
這意味著整體的成本可以大大降低，同時可靠性和執行效率也會更高。
04萬物互聯貨車也要智慧化
貨車的智慧化將是下一個重點技術研發方向。和乘用車相似，新能源貨車的智慧化一般指的是包含了智慧駕駛/自動駕駛、車輛網、車輛安全、智慧座艙、人車互動等功能的系統，此外包括遠端系統。想象一下：一輛不需要司機的短途新能源貨車，能夠為行業帶來多少收益？當行車安全得到保障時，無人駕駛貨車（包括行駛、駐車和上下貨）在一些特殊場景比如礦場、港口、封閉式園區等領域應用時，可以大幅提高貨運效率、降低人工成本。
汽車測評節目TopGear賽道測評無人自動駕駛電動卡車Pod不僅如此，當智慧化發展成熟時，結合物聯網、大資料、雲平臺等技術，可以透過共享運力，打造一個全新的貨運生態，改變當前的物流、運輸產業模式。
看完技術，我們再來看看新能源貨車的產品發展趨勢。
05環衛&城市物流車：基本全部純電化
環衛車和城市物流車較為相似，都是日均里程在150-200km以內，且行駛區間都是在指定範圍內。物流車對速度有一定要求，環衛車則平均車速在50-60km/h左右。基於這些特點，環衛和物流車將成為貨車純電化趨勢首當其衝的產品之一。但目前沒有大規模普及的主要原因仍然在於技術不夠成熟，且成本較高。
以4.5噸純電輕卡為例，其續航僅為200km左右，且冬季會縮水，充電時間延長，影響使用效率。雖然近幾年售價大幅降低，但仍比燃油車高出許多。所以未來環衛和城市物流車產品的主要發展方向將會重點往輕量化、低成本、低能耗走，當然這也對技術方面提出了新的要求。此外隨著電商平臺的發展，物流車和環衛一樣幾乎已經成為了剛性需求，市場體量巨大，在市場驅動和政策的雙重驅動下純電化是必經之路。
06城建物流&特殊場景換電加持，部分新能源化
城建物流指的是負責城市及近郊的建築垃圾和建築材料運輸的貨車，包括自卸車、攪拌車、渣土車等等，單日最高運營里程為500km，目前大多數都是中重型卡車。
比亞迪純電渣土車港口物流車顧名思義，服務於港口內外，主要以牽引車為主。港口內的牽引車目前基本24小時運營，但里程不長，為封閉區域內的運營；港口外的牽引車產品運輸里程不定。礦山物流車主要為自卸車、牽引車等等，行車路線非常固定，同樣也是24小時運營，日均里程150km左右。值得注意的是，礦山物流車載充電換點等基礎設施建設方面有著不同於其他產品的高度自主權。這些產品的共同點在於，極度注重運輸效率。不像物流車和環衛車可以有足夠的充電時間，如果在充電上耗費太多時間，那麼成本就會高到無法估計。所以換電成為了電動重卡的新方向。越來越多的國內廠商推出了純電動渣土車、攪拌車、牽引車等等。相比於需要1.5-2小時的充電，5-10分鐘即可完成的換電更具經濟效益。
純電攪拌車 黑色部分為電池所以可見，換電技術將有助於這些領域的產品進行新能源轉型。但目前換電站的建設和規模化應用，以及換電的可靠和安全性問題還需要進一步論證。
07長途重卡氫燃料技術或成新出路
對於重型卡車來說，電動汽車的動力和續航很難滿足其動輒上千的里程。但重卡又是排放界的“老大難”，氫能或許是重卡的新出路。我國2020年10月釋出的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中明確提出，到2035年，氫燃料電池汽車實現商業化應用；以燃料電池技術作為三縱之一，佈局整車技術創新鏈，在突破關鍵零部件技術方面，將氫燃料應用支撐技術作為核心技術攻關工程；攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術。
氫燃料重卡也許是未來長途運輸的主要方向，但目前還有加氫站、氫電池壽命、成本高昂等問題亟待解決。雖然短期內還無法大規模商業化應用，但不能否認氫能卡車在這方面的巨大潛力
