为什么混动和增程不能成为卡车市场主流

月光宝盒出车 2024-08-22 10:56:36

在乘用车领域,丰田的混动、理想的增程技术已经成为行业标杆,受到很多消费者的追捧,其最大的优势是降低能耗、解决客户的里程焦虑。但是在商用车领域,众多企业推出了混动重卡、混动轻卡、增程式轻卡等车型,市场实际表现远低于厂家预期。近期,商车邦对多地混动和增程车型进行实地调研,从使用场景、政策变化、运营费用三个方面,详细分析了混动和增程车型的现状及趋势。

某品牌混动轻卡,电机在变速箱内部

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混动和增程技术分析

首先介绍一下混动和增程的区别。混动是在传统柴油卡车的基础上,增加了电力驱动系统,然后根据电动机和柴油机的功率比例和电池容量分为弱混、中混、强混。在车辆起步或低速行驶时,以电动机驱动为主;在车辆高速行驶时,以柴油机驱动为主;在车辆爬坡或急加速时,柴油机和电动机共同驱动;在车辆下坡时,电动机转换为发电机,为电池充电。另外,如果将电池的容量增大,并且增加了外部充电口,即为插电式混合动力,可尽量多使用电能以降低油耗。油门踏板不是直接控制柴油机,而是根据实际的载重量、速度、坡度等,由控制器发出信号去控制柴油机和电动机,因此混合动力卡车的标定是核心技术,其难度远大于柴油卡车、纯电卡车、增程式卡车。

某品牌混动轻卡,采用两台电机驱动行星减速齿轮

增程式是“纯电动+增程器”结构,增程器就是“一台发动机驱动一台发电机”,用电力驱动电动机。当电池的电量小于30%时(浅充浅放有利于电池寿命),增程器自动启动,发动机以最高效的转速驱动发电机进行发电,当电池充满之后增程器自动关闭。司机踩的加速踏板只控制电动机,不控制增程器,因此标定技术相对混动要简单一些。

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使用场景分析

混动的最佳使用场景是起伏的丘陵道路:在车辆上坡时,发动机和电动机共同驱动,以减少发动机的高负荷输出,实现节油效果;在车辆下坡时,电动机转换为发电机回收能量,将车辆的势能转化为电能,并且发挥电磁缓速器的作用,有利于下坡安全。

混动节油的关键是上坡电动机辅助驱动、下坡能量回收,在电池容量足够大时,例如混动重卡的电池容量大于50kWh,混动轻卡大于15kWh,理论上可节油10%—15%。如果电池容量太小,只能满足电动机持续驱动5—7分钟,则节油效果有限。假设仅仅在平原道路上长距离高速行驶,则混动没有任何优势,全程都是发动机驱动,油耗不会降低。

某品牌混动轻卡,电机在发动机和变速箱之间

商车邦调研了多位混动卡车的客户,只有4位贵州和云南的混动轻卡客户反馈,油耗可降低10%;而大部分客户反馈没有太明显的节油效果。

增程式的最佳使用场景是城市。城市当中有大量的起步、加速、刹车等工况,电动机的低速大扭矩(车辆加速快)、减速能量回收等技术优势,相对于柴油机可以发挥节能效果。另外,发动机增程器始终以最高效的转速区间输出功率,具有节油效果。一旦长途高速行驶,增程式轻卡则必须使用传统能源去发电,再用电去驱动电动机,在能量转换中会有很多能量损失,其节能效果不明显。

某品牌增程式轻卡,发动机不是直接驱动后桥

商车邦调研了多位增程式轻卡客户,普遍反馈:尽量都以纯电动模式进行行驶,一旦增程器的使用频率增加,则没有节能优势。

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政策影响分析

混动和增程是介于传统能源和纯电动之间的车型,在国内各个地区的定义完全不同。某些省份认为混动和增程依然使用传统能源、依然有排放,不视为新能源,不给予新能源车型的牌照和路权,严重限制了市场推广。

某些省份认为:混动和增程是燃油卡车向纯电动卡车过渡的车型,发挥了一定的节能减排作用,视为是新能源,享受与纯电动卡车相同的牌照和路权。以成都市为例,混动轻卡和增程式轻卡都可以上绿牌、享受路权优惠,因此成都市的混动轻卡和增程式轻卡销量较高。

另外,随着纯电动卡车渗透率的日益增加,某些省份对混动和增程的定义正在发生改变。当地政府为了减少中心城区的车流量,正在讨论将混动和增程从新能源车型当中去掉,不再给予牌照和路权优惠。这将对混动和增程的市场推广造成巨大打击。

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运营费用分析

在2023—2024年,货运市场的运价基准车型发生了巨大变化:在重卡领域,运价基准车型已经从柴油重卡转变为LNG重卡,后者的燃料费用比前者低1元/公里,6轴49吨的货运价格已经从9元/公里降到6—7元/公里;在4.2米轻卡领域,运价基准车型已经从柴油轻卡转变为电动轻卡,后者的能耗费用比前者低0.5—0.6元/公里,4.2米轻卡的货运价格已经从3.5元/公里降到2元/公里,并且随着132、141、155 kWh大电量电动轻卡的推出,最大续航里程达到500公里,电动轻卡的使用场景已经从城市配送转向城际运输,严重挤压了柴油轻卡的生存空间。

在混动重卡领域,商车邦调研了某品牌混动重卡的实际测试情况,通过与柴油重卡实际对比发现,混动重卡的节油率仅为5%,大约为1.5—1.75升,按照柴油价格7.8元计算,每公里节约的费用仅为0.12—0.14元,远低于LNG重卡。商车邦调研了多位重卡司机,对方均表示:不接受混动重卡,那点节油率没有意义,不如直接购买LNG重卡。

在混动和增程式轻卡领域,商车邦调研了多位客户,在300公里以上、全程高速的城际运输当中,这两种车型节油效果有限。随着大电量电动轻卡的推广,以及大功率充电桩的普及,已经解决了里程焦虑,因此客户更青睐大电量电动轻卡。

根据调研,商车邦认为,混动和增程卡车在市场推广中主要面临以下难点:第一,客户购买混动和增程卡车,真正的目的是要绿牌和路权,这是典型的政策型车型,对地方政策有很强的依赖性;第二,混动和增程技术的节油效果严重依赖使用工况,一旦脱离了设定的使用工况,都无法达到预期的节油效果;第三,混动和增程都有两套系统,一套是传统的燃油驱动系统,另一套是纯电动驱动系统,两套系统同时工作,增加了车辆的零部件数量,提升了车辆的设计难度和标定难度,在可靠性方面也面临着很大的挑战。

鉴于目前的技术和政策导向,混动和增程在短期内很难占据大的市场份额。但是随着技术的进步,有望改变这一现状。例如,最近远程推出了使用绿色甲醇作为增程器燃料的醇氢电动技术,已经入选国家新能源车型目录,通过不断的技术创新,醇氢电动已经在多个使用场景中取得市场突破。

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