2021年,我國(guó)新能源重卡出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),銷量首次破萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)299%。2022年新能源商用車政策環(huán)境更加優(yōu)化,政策紅利持續(xù)釋放將成為催熱新能源商用車推廣應(yīng)用的重要因素。根據(jù)交強(qiáng)險(xiǎn)終端銷量數(shù)據(jù),今年1月,我國(guó)新能源重卡銷量為2283輛,同比增長(zhǎng)1318%,在重卡市場(chǎng)滲透率上升至7.5%,迎來(lái)開(kāi)門紅。
預(yù)計(jì)今年新能源重卡產(chǎn)銷能達(dá)到5萬(wàn)輛左右,其中90%左右是純電動(dòng)重卡,10%左右是氫燃料重卡。而且這個(gè)比例在5年之內(nèi)不會(huì)有太大改變,不過(guò)絕對(duì)值會(huì)快速增加。到2025年預(yù)計(jì)重卡年產(chǎn)量能達(dá)到100萬(wàn)輛左右,而新能源重卡會(huì)達(dá)到20萬(wàn)輛左右,能夠完成國(guó)家規(guī)劃的2025年新能源重卡達(dá)到重卡年產(chǎn)量20%左右的目標(biāo)。2035年或許是個(gè)里程碑的年份(有可能提前),那時(shí)新能源商用車會(huì)超過(guò)傳統(tǒng)燃油商用車的產(chǎn)銷量,很有可能在總產(chǎn)銷量中的比重超過(guò)50%甚至更多。雖然總體形勢(shì)向好,但是也有一些不確定因素會(huì)短暫影響新能源重卡的發(fā)展,比如俄烏局勢(shì)的影響、鎳鈷鋰等原材料的短缺、車規(guī)級(jí)芯片價(jià)格暴漲甚至斷供等。
一、新能源重卡的電動(dòng)化對(duì)電驅(qū)動(dòng)總成配套提出了較高的期望和要求
1.高可靠性。包括三合一(電機(jī),電控,變速器),都要求具有質(zhì)量穩(wěn)定,故障率低,能夠在各種場(chǎng)景工況進(jìn)行良好可靠工作。這是最基本的要求。
2.高優(yōu)良性。光可靠性好故障率低還不行,因?yàn)樾履茉粗乜ㄗ鰹樯a(chǎn)資料,還要賺錢。所以對(duì)電驅(qū)動(dòng)總成,要求重量輕,體積小,功率密度大。尤其電控裝置,其換擋邏輯算法水平的高低,會(huì)直接影響整車的電耗和續(xù)航里程。
3.高集成性。目前三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于新能源純電重卡,是指將電機(jī),電控和變速器通過(guò)共用的殼體組合在一起,從而起到降低體積,可使車輛內(nèi)各系統(tǒng)的布局更加靈活,有利于整車企業(yè)的平臺(tái)化設(shè)計(jì)。
4.高通用性。新能源重卡有各種場(chǎng)景,比如有運(yùn)輸車,牽引車,自卸車,環(huán)衛(wèi)車等,希望電驅(qū)動(dòng)總成做到最大的通用化,通過(guò)電控軟件算法的變動(dòng),使得制造成本可控,維修方便。
5.高性價(jià)比。對(duì)新能源重卡來(lái)說(shuō),需要的電池?cái)?shù)量多價(jià)格高,所以整車價(jià)格大大高于傳統(tǒng)燃油重卡,那么自然對(duì)電驅(qū)動(dòng)總成,也自然希望進(jìn)一步降低成本價(jià)格,這無(wú)疑對(duì)所有電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)都是個(gè)巨大考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。
作為電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè),要做到上述“五高”,著實(shí)不易,這要求他們加大研發(fā)資金投入,加快新一代產(chǎn)品研發(fā),密切和整車企業(yè)團(tuán)結(jié)配合起來(lái),進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)換代,不斷提升性能水平,以滿足市場(chǎng)的需要。新能源整車企業(yè)也要理解這些電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè),積極支持他們做大做強(qiáng)。尤其高性價(jià)比要循序漸進(jìn),如果電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)沒(méi)有利潤(rùn),那么就難以實(shí)現(xiàn)“五高”。實(shí)際根據(jù)我對(duì)行業(yè)的了解,已經(jīng)有相當(dāng)一部分電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)在虧損經(jīng)營(yíng)。要吸取過(guò)去歷史的教訓(xùn),曾經(jīng)有一段時(shí)間,傳統(tǒng)整零企業(yè)未處理好相互關(guān)系,造成整車水平進(jìn)步緩慢的局面。
二、新能源重卡電驅(qū)動(dòng)總成行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局
目前電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)已分為三個(gè)梯次:第一梯隊(duì),大約有三-五家,去年產(chǎn)銷量都超過(guò)了3000臺(tái)以上(包括新能源中重卡,環(huán)衛(wèi)專用車,中大型客車等)。今年制定的目標(biāo)都超過(guò)了1萬(wàn)臺(tái)。第二梯隊(duì),大約有7-8家,去年產(chǎn)銷量都超過(guò)了1000臺(tái),今年的計(jì)劃目標(biāo)都是要超過(guò)3000臺(tái)。第三梯隊(duì),有20家左右,去年產(chǎn)銷量在幾百臺(tái),但在今年新能源重卡快速發(fā)展的大好形勢(shì)下,也信心大增,準(zhǔn)備借助本地區(qū)優(yōu)勢(shì),急追直趕第一第二梯隊(duì)。
各梯次的電驅(qū)動(dòng)水平,客觀來(lái)說(shuō),相差較大。尤其在電控上技術(shù)水平相比差別較大。因?yàn)樾履茉磩?dòng)力總成的機(jī)械部分相對(duì)來(lái)說(shuō)比傳統(tǒng)燃油車的簡(jiǎn)單,無(wú)論是電機(jī)比起發(fā)動(dòng)機(jī),還是多檔位變速器(燃油車)比起單箱變速器(新能源重卡變速器沒(méi)有同步器,一般也沒(méi)有主副箱)。但是各企業(yè)電控軟件的差別很大,這需要積累,它是電驅(qū)動(dòng)總成的核心。
由于我們國(guó)家的電控軟件發(fā)展時(shí)間較短,高級(jí)專門人才較少,路譜工況,邏輯算法等又需要時(shí)間積累,需要大量的試驗(yàn)參數(shù)驗(yàn)證。所以各企業(yè)最主要的差別是在電控水平的高低。
電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè),目前應(yīng)該基本能夠滿足整車企業(yè)的當(dāng)下需求,無(wú)論是數(shù)量上還是技術(shù)水平上。但隨著市場(chǎng)的要求不斷提高,比如續(xù)航里程要更長(zhǎng),重量噪音要更低,性價(jià)比要更高等等,那么電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè),誰(shuí)能夠在這些方面搶先占領(lǐng)制高點(diǎn),誰(shuí)就能發(fā)展的更快更好,也就能做的更大。
中國(guó)新能源商用車發(fā)展前景良好,市場(chǎng)規(guī)模足夠大,容得下眾多企業(yè)共同快速發(fā)展。新能源重卡才起步,從理論上來(lái)說(shuō),所有電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)都有可能做大做強(qiáng),因?yàn)槟壳皼](méi)有一家在當(dāng)前獨(dú)占鰲頭。從現(xiàn)實(shí)上來(lái)說(shuō),更有可能的是會(huì)形成幾家電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)并駕齊驅(qū),各有特點(diǎn),有序競(jìng)爭(zhēng),共同發(fā)展的新局面。同時(shí),吸取了過(guò)去傳統(tǒng)燃油重卡動(dòng)力總成和新能源電池企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在今后新能源商用車發(fā)展的大潮中,無(wú)論是整車制造商還是電驅(qū)動(dòng)總成制造商,一家獨(dú)大的局面將不復(fù)再現(xiàn),今后將會(huì)形成多家相互激勵(lì)、你追我趕、共同發(fā)展的新局面。筆者期盼在這一過(guò)程中,各整車企業(yè)和電驅(qū)動(dòng)總成企業(yè)能通過(guò)友好有序的競(jìng)爭(zhēng),相互學(xué)習(xí)趕超,發(fā)揮各自特點(diǎn),齊頭并進(jìn)。希望全行業(yè)努力拼搏,團(tuán)結(jié)起來(lái),使自主品牌新能源重卡像傳統(tǒng)燃油重卡一樣,牢牢占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
三,新能源重卡電驅(qū)動(dòng)總成的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1.永磁同步電機(jī)高速化。目前純電重卡的電機(jī)轉(zhuǎn)速大多在4000轉(zhuǎn)/分左右,這樣體積大重量大。除成本高以外,電機(jī)自身過(guò)重也消耗電能,還占用了過(guò)大的空間,不利于整車布置,下步電機(jī)將向高轉(zhuǎn)速發(fā)展(10000轉(zhuǎn)/分以上),以提高功率密度,減小體積和重量。
2.AMT變速器檔位減少和精度將大幅提高。這是因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)的高速化,帶來(lái)了功率密度大,而不需要那么多檔位調(diào)節(jié),將6-12檔減少到2-4檔。又因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速的提高,齒輪制造精度隨之要求提高,以減小齒輪轉(zhuǎn)速高線速度高而造成NVH過(guò)大。
3.電控軟件技術(shù)功能要求更高更完善。例如功能安全要嚴(yán)格符合ISO26262要求,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩控制精度更高,故障保護(hù)機(jī)制更完善,對(duì)電機(jī)的抖動(dòng)抑制算法要提升,智能化波形控制策略更精細(xì),充放電控制策略也要更細(xì)膩符合瞬間工況實(shí)際等等。
4.集成度更高更廣。將由目前的三合一集成向多合一集成發(fā)展,既將電驅(qū)動(dòng)總成集成到車橋上,把一個(gè)電機(jī)(或兩個(gè)),2-4檔AMT變速器,控制器,取力器,差速器,制動(dòng)系統(tǒng)等都集成到車橋上,這樣形成一個(gè)高度集成的電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力域。以適應(yīng)新能源重卡要求輕量化,智能化,模塊化,通用化,高密度化等性能要求。另外,這種高度集成中央式布置,很適合純電重卡車型應(yīng)用,方便動(dòng)力電池包的整車布置。由于占用整車縱向空間小,特別適合最近比較火的重卡快速換電車型的應(yīng)用,還有未來(lái)新能源商用車滑板式底盤的應(yīng)用。
可以預(yù)見(jiàn),在政策與市場(chǎng)的合力推動(dòng)下,不僅將帶動(dòng)新能源商用車的快速發(fā)展,對(duì)應(yīng)的配套零件以及售后維修服務(wù)產(chǎn)品也必將緊跟步伐,不斷創(chuàng)新。而且在技術(shù)發(fā)展上很有可能快于整車發(fā)展,形成兩者相互推動(dòng)拉動(dòng)的新格局。
到2025年電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)(包括電機(jī),電控,AMT變速器等),整個(gè)市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)百億元以上。更為可喜的是未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)期仍將保持高速發(fā)展的局面。
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