電動化是全球科技和社會經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，是我國實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標的重要抓手，是汽車行業(yè)減碳、減排的強大驅(qū)動力，也是我國汽車企業(yè)發(fā)展的核心戰(zhàn)略方向之一。
眾多車型中，重型商用卡車（以下簡稱“重卡”）無疑是碳排放大戶，因此重卡制造商為了不“拖后腿”，也逐步投身于電動化進程，在近幾年推出大量電動產(chǎn)品。
與此同時，電動重卡的總擁有成本持續(xù)降低，未來將相對燃油重卡形成明顯優(yōu)勢，為其長期市場需求奠定堅實基礎(chǔ)。政策激勵、創(chuàng)新商業(yè)模式的逐步完善等因素也將共同助力電動重卡的推廣與普及。現(xiàn)階段，在高頻啟停的短距離運輸（“短倒”）核心應(yīng)用場景，電動重卡，尤其是換電重卡已然異軍突起。
可以預(yù)見的是，伴隨技術(shù)路線與基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)完善，電動重卡的使用場景將大幅拓寬，行業(yè)將迎來重要發(fā)展風口，后期市場競爭也將更為激烈。
科爾尼認為，截至2030年，中國市場的電動重卡將實現(xiàn)18%的滲透率，并在大多數(shù)運營場景下實現(xiàn)對于燃油車的顯著經(jīng)濟性優(yōu)勢。
▎一、外部要求：脫碳的緊迫性
放眼全球，中國是首批積極制定碳減排目標的國家之一。
2020年9月22日，中國國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上正式對外宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。”
在此之前，中國汽車行業(yè)也設(shè)定了二氧化碳減排目標：第一階段（2012-2019年）目標在2012年的基礎(chǔ)上減少15%碳排放，第二階段（2020-2030年）目標再降低10%碳排放。這一減碳目標與歐美國家極為接近，并遠超同為亞洲碳排放大國的印度。
在減碳目標的要求下，作為中國交通領(lǐng)域公認的大氣治污重點對象，重卡推進節(jié)能減碳愈發(fā)刻不容緩。
數(shù)據(jù)顯示，雖然重卡僅占中國汽車保有量的2.2%，但其氮氧化物和顆粒物排放量分別占汽車總排放的85%和65%。這與重卡的載重大、油耗高、行駛路程長等緊密相關(guān)。與輕型商用車相比，重卡的平均負載增加2900%，最大總重量增加1043%，百公里平均油耗增加275%，平均距離增加300%。
要減少重卡的碳排放，電動化是一個必然途徑。科爾尼認為，電動化是實現(xiàn)重卡脫碳目標最可行的一種手段，也是中國實現(xiàn)“雙碳”目標的一個重要突破口。
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▎二、增長驅(qū)動：多重作用
在中國，重卡電動化目前仍處于起步階段，滲透率不足1%。
但是，從絕對增速的角度來看，電動重卡已然占據(jù)中國重卡市場絕對增長的主要部分。未來，電動重卡還將從政策激勵、總擁有成本優(yōu)勢、成熟的商業(yè)模式、持續(xù)的市場需求等諸多有利因素中受益，維持高速增長態(tài)勢。
1. 政策激勵
目前，中央和地方兩級針對電動重卡的有利政策逐步落地。這些政策包括受碳減排驅(qū)動的環(huán)境影響評價、直接購買補貼、道路通行特權(quán)、地方能源補貼、以及鼓勵建設(shè)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施等。
其中，環(huán)境影響評價的影響顯著。從2021年起，包括河北省在內(nèi)的7個省份基于生產(chǎn)過程中的碳排放量對鋼鐵、電力、建材、有色金屬、化工、石化等行業(yè)開展環(huán)境影響評價，由于環(huán)評達標結(jié)果和相關(guān)行業(yè)產(chǎn)能緊密相關(guān)，此將促進相關(guān)行業(yè)企業(yè)置換電動重卡以降低碳排放。
道路通行特權(quán)方面，鄭州、長沙等地都對燃油重卡和液化天然氣重卡在貨運類型、工作時間或區(qū)域方面進行限制，因此也會倒逼終端用戶更加傾向于選擇電動重卡以提高運營效率、增加總體收入。
2. 總擁有成本較低
截至2020年，只有在用電成本明顯低于柴油成本的地區(qū)，電動重卡才能實現(xiàn)盈虧平衡。但是未來幾年內(nèi)，重卡通過能源替換或可進一步節(jié)省運營費用。
科爾尼預(yù)計，考慮到最近的油價高漲，如果電動重卡使用非高峰時段、更便宜的電力，能源成本最多可節(jié)省近60%。這還不包括采用換電模式所帶來的購置成本降低和由于不用擔心電池衰減所造成的折舊成本降低。
截至2030年，由于電池及其它原材料成本的下降，電動重卡的購置成本將進一步下降；通過BMS（電池管理系統(tǒng)）的改進，電動重卡的百公里耗電量將進一步降低；此外，隨著充換電站運營效率的提高和商業(yè)模式的成熟（如儲能、電池回收），充換電服務(wù)費將進一步下降。這些成本的下降將進一步降低用戶的總擁有成本。
科爾尼認為，截至2030年，中國市場的電動重卡在大多數(shù)運營場景下的經(jīng)濟性將較當前燃油車水平有大幅提升（如圖1）。為電動重卡的長期市場需求奠定堅實基礎(chǔ)。
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圖1：電動重卡與柴油重卡的總擁有成本比較
（2020-2030年）
3. 愈發(fā)成熟的商業(yè)模式
電動重卡進一步增長的潛力還來自于供應(yīng)端愈發(fā)成熟的商業(yè)模式和銷售服務(wù)方案。
基于更準確的客戶需求分析，重卡制造商的銷售策略也日趨成熟。其一，重卡制造商為銷售團隊提供越來越定制化的銷售策略。例如，某公司強調(diào)燃油車或?qū)⒊掷m(xù)遭遇監(jiān)管的潛在風險，進而將其電動車產(chǎn)品定位為“一站式”的無憂購物。其二，重卡制造商不斷加大對電動重卡的銷售支持力度。例如，除了更高的銷售返利外，某公司還為電動重卡客戶提供更長的保修期和一對一的7×24服務(wù)，以贏得更多的客戶。其三，重卡制造商也在積極進行一些商業(yè)模式層面的探索，如將電動重卡產(chǎn)品與服務(wù)捆綁銷售，和第三方合作投資或運營充換電站，并推出更多相關(guān)的金融產(chǎn)品。
4. 持續(xù)的市場需求
從使用場景來看，與燃油重卡等車型的長途運輸相反，需要高頻啟停的短距離運輸（“短倒”）場景，如港口、礦山、大型鋼廠、園區(qū)和城市渣土運輸?shù)?，被認為是電動重卡最好的應(yīng)用場景。在這些場景中，電動重卡可以輕松解決充換電可及性和電池容量有限等問題，具有進一步滲透的巨大潛力。
在以上多重有利因素的驅(qū)動下，電動重卡在2021年整體低迷的重卡市場中異軍突起，銷量持續(xù)走高，達9650輛，同比增長273.3%。
毋庸置疑，這一增長趨勢將一直持續(xù)下去?？茽柲犷A(yù)計，未來電動重卡將在中國市場迅速占據(jù)份額，截至2030年將達到18%的滲透率（如圖2）。
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圖2：銷量位居前兩位的新能源重卡
（2019-2030年）
就具體的產(chǎn)品而言，在過去3年，電動拖頭車市場增長迅速，成為最大的細分市場（如圖3）。其背后的原因主要有三方面，第一，電動拖頭車具有最高的使用靈活性，可加掛拖車、集裝箱等；第二，電動拖頭車的主要下游客戶是煤炭（采礦）和鋼鐵行業(yè)，受碳監(jiān)管的影響最大；第三，拖頭車有著最成熟的技術(shù)，大多數(shù)重卡制造商選擇將拖頭車作為其電動化的第一步。
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圖3：2019-2021年不同類型的電動重卡銷量
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▎三、場景受限
雖然電動重卡的優(yōu)勢明顯，但其推廣應(yīng)用仍存在一定局限性。例如，載重受限、續(xù)航里程與整車輕量化的博弈、電池性能和壽命不確定性、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等諸多因素仍然制約著電動重卡在長途運輸中的競爭力。
因此當前電動重卡的應(yīng)用場景主要分布在港口、礦山、鋼鐵廠、建筑工地等行駛范圍固定、行駛時間固定的領(lǐng)域，或者在固定線路之中。
1. 在長途運輸中缺乏競爭力
電動重卡當前電池容量約在200~400千瓦時之間，單次充電僅能支持300公里以內(nèi)的續(xù)航里程。如果采用傳統(tǒng)的充電模式，一輛電動重卡一天需多次充電，按當前每次充電所需時間1.5~2小時計算，將會嚴重影響運營效率，難以滿足中長途的運輸需求。即使是換電重卡，其運行效率也明顯低于燃油重卡。
2. 載重受限
在大于40噸（某些情況下通過加掛拖車大于80噸）的公路中長途貨運中，很大一部分場景需要重卡來支持。但是，大多數(shù)電動重卡的最大實際載重被限制在36~38噸之間。尤其在中國，載重是重卡的一個重要采購標準，這意味著電動重卡或許不會成為大部分客戶的優(yōu)先采購目標。
3. 續(xù)航里程與整車輕量化的博弈
重卡普遍存在載重大、功耗高、運距長的特點，因此需要大容量動力電池才能滿足其使用功率和續(xù)航里程的要求。但是，受限于當前動力電池技術(shù)，增加電動重卡續(xù)航里程最有效的方法依然是單純地增加電池包數(shù)量。但這反過來會顯著增加電動重卡自身的重量，減少其續(xù)航里程，同時也與目前卡車輕量化的趨勢存在根本矛盾。
4. 電池供應(yīng)和性能的不確定性
作為電動重卡的核心部件，動力電池主要依賴于少數(shù)頭部電池企業(yè)的供貨。隨著市場需求的不斷增加，以及乘用車、客運商用車電動化的蓬勃發(fā)展，電動重卡動力電池的供應(yīng)面臨更為激烈的競爭。
電池性能與續(xù)航能力受季節(jié)影響較大，在冬季普遍面臨不同程度的衰減。此外，電池容量的衰退并非線性，較難準確預(yù)測，因此其殘值的鑒定也被打上了一個問號。
5. 基礎(chǔ)設(shè)施有待完善
作為電動汽車的配套設(shè)施，充換電站在電動汽車推廣普及中起著不可或缺的作用。但是，目前中國充換電站的密度仍然較低，應(yīng)用場景覆蓋不夠理想。
電動重卡的充換電站密度也概莫能外。這主要是因為電動重卡充換電站的前期投資高，一座充電站的前期投資大約需要10萬元，而一座換電站的前期投資至少需要數(shù)百萬元。另外，電動重卡充換電站的運營復(fù)雜程度高，協(xié)調(diào)電網(wǎng)、電池供應(yīng)商、車隊甚至電池回收商等需要大量的專業(yè)知識，對其相關(guān)的管理協(xié)調(diào)能力提出了很高的要求。
▎四、更能擁抱電動化的九大應(yīng)用場景
從目前來看，科爾尼認為有九大重卡應(yīng)用場景更有可能擁抱電動化。這九大應(yīng)用場景包括區(qū)域運輸、公路貨運重載、工地重載、工地標準載重、公路貨運標準載重、繁重的環(huán)衛(wèi)作業(yè)、重型危險品轉(zhuǎn)運、繁忙的建筑工地轉(zhuǎn)運和重型特種作業(yè)。
這九大中高滲透潛力應(yīng)用市場約占電動重卡總市場的37%（如圖4）。
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圖4：不同用途的電動重卡的滲透率
▎五、換電重卡更受歡迎
換電是中國力推的新能源汽車能量補給路線之一，其最佳商用化場景就集中在電動重卡領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，換電模式將是今后加速實現(xiàn)重卡電動化進程的有效途徑。
科爾尼預(yù)測，2030年換電重卡在電動重卡中的滲透率將從2021年的31%提升至80%（如圖5）。
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圖5：換電重卡市場規(guī)模預(yù)測
（2021-2030年）
滲透率的迅速提升主要源自于換電重卡擁有的諸多優(yōu)勢，如提高效率、降低購車成本、擴展服務(wù)半徑、更易于評估殘值等。
提高效率：換電重卡更換一次電池平均只需要5~10分鐘，比充電減少98%的時間消耗，顯著提高運行效率（如圖6）。
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圖6：充電與換電的時間消耗對比
降低購車成本：相比于充電重卡，大多數(shù)換電重卡制造商都提供電池租賃服務(wù)。用戶不用購買電池，降低近一半初始購置成本，使得換電重卡的初始購置成本與燃油重卡基本相當。即使考慮后期的電池租金，總擁有成本也增加不多。以282kWh換電拖頭車為例，電池月租金是7500元，以5年期計算，總擁有成本僅增加5萬元（如圖7）。
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圖7：充電與換電的總擁有成本比較
擴展服務(wù)半徑：在沿線有足夠換電站支持的情況下，換電重卡的行駛范圍可以增加一至三倍，可有效解決封閉場景下的續(xù)航里程問題。據(jù)科爾尼測算，200公里續(xù)航里程的換電重卡在中長途（300~500公里）運輸場景中可以與燃料電池車競爭。
商業(yè)模式上，換電重卡在換電技術(shù)、投資運營、價值鏈拆分等重點方面已形成了一定程度探索和發(fā)展，但仍面臨一些問題。
換電技術(shù)方面，電動重卡的換電技術(shù)路線包括頂?shù)跏椒桨负蛡?cè)換式方案等不同方式。其中，頂?shù)跏椒桨甘褂娩撍鞯跹b電池包。鋼索具有一定的柔韌性，比較容易實現(xiàn)對齊，具有更高的容錯度。所以，頂?shù)跏椒桨笇儆诓僮骱唵?、成本較低、可行性較好的換電方案，也是最早商用化的換電方案。而側(cè)換式方案的電池抓取機構(gòu)是剛性的，需配套激光雷達及視覺傳感器等輔助設(shè)備、兩套機器人和電池存儲充電倉。側(cè)換式方案的智能化程度較高，人工操作少，適應(yīng)性強，且電池不占貨箱空間，但成本較高。
投資運營方面，投資或運營一座換電站需要150~200平方米的場地，平均總投資700萬人民幣，配備7~10組標準電池組、2名全職職工，每天分2班，每站每天可服務(wù)30~50輛換電重卡。由此可見，換電站的前期投入大，回收周期長，需要高油電差和規(guī)模效應(yīng)等良好的運營條件才有經(jīng)濟效益（如圖8）。
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圖8：換電的商業(yè)模式
價值鏈拆分方面，換電的服務(wù)價值鏈仍未整合，市場分散（如圖9）。其中，國家電投是換電重卡領(lǐng)域毋庸置疑的佼佼者。截至目前，國家電投已在國內(nèi)鋪設(shè)超過100座電動重卡換電站，并聯(lián)合主機廠推廣超過10000輛換電重卡。
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圖9：換電服務(wù)價值鏈
此外，換電重卡的換電架構(gòu)也并未形成統(tǒng)一的標準，給換電模式的推廣造成了一定障礙。一些重卡制造商已經(jīng)意識到這個問題，決定參與到標準的制定過程中。因為他們都知道，誰擁有更廣的換電可達性、更多的話語權(quán)，誰就能在未來贏得更多的市場份額。
但是，相比較而言，重卡制造商對于換電重卡的標準化意愿明顯弱于乘用車，因為現(xiàn)階段換電重卡基本上都是在封閉的場景中使用，無需考慮場外情況。
▎六、競爭格局及未來取勝的關(guān)鍵
目前，電動重卡的市場競爭格局還不穩(wěn)定。與2020年相比，2021年純電重卡銷量排名前12名的玩家中位次上升的有7家，下降的有5家。
三一、宇通和漢馬是目前電動重卡市場的一級玩家。2021年，這三家的電動重卡銷量均超過1000輛（如圖10）。
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圖10：電動重卡競爭格局
一個不可忽視的現(xiàn)象是，目前排名前五的重卡企業(yè)集中度（CR5）為85.7%，而電動重卡的行業(yè)集中度偏低，CR5僅為53%。
科爾尼觀察到，近年來大多數(shù)中國重卡制造商都開始積極開展產(chǎn)品升級，以服務(wù)于更低總體擁有成本、更智能化、更輕量化、更優(yōu)服務(wù)這4個戰(zhàn)略目標。
在更低總體擁有成本方面，電動重卡開啟了換電模式，既可以降低初始購置成本，又能節(jié)省長途運輸?shù)哪茉囱a給時間。據(jù)統(tǒng)計，2020年只有8款換電重卡被列入工信部的產(chǎn)品目錄，而到2021年已有156款。此外，電動重卡開始采用可擴展電池組，如某公司推出80KM/160KM/200KM模塊化可擴展電池組，最大限度提升各種工況的經(jīng)濟性。
在更智能化方面，主要是讓電動重卡搭載智能駕駛輔助系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)。如某公司重卡配備智能故障診斷系統(tǒng)、高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和車輛聲響警報系統(tǒng)（AVAS）等，使駕駛員能夠輕松監(jiān)控和處理復(fù)雜的貨運情況。某公司電動重卡的遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用24小時實時短信推送通知，以保障電池安全。
在更輕量化方面，有的電動重卡制造商在材料方面進行改進與更新；有的則對結(jié)構(gòu)進行改進，如車身和氣缸采用特殊定制鋼材，強度更高，質(zhì)量更輕；還有的則減輕高密度部件的重量，如簡化電池、電動軸的結(jié)構(gòu)。
在更優(yōu)服務(wù)方面，電動重卡制造商提供越來越多的定制化服務(wù)，如安裝可以觀察6個方向的智能攝像頭，以滿足不同工況下的多樣化需求，提高舒適性和安全性。另外，大部分重卡制造商的反應(yīng)更靈敏，更強調(diào)服務(wù)質(zhì)量和全面性。而這在過去并非其重中之重。
可以預(yù)見，隨著中國“雙碳”戰(zhàn)略的推進，將會有更多的玩家擠入電動重卡的競爭賽道，后期的市場競爭將會更激烈。
面向未來，電動重卡制造商要在市場競爭中取勝，必須具備三大能力：
1. 更新迭代和升級產(chǎn)品的能力。通過制造商的內(nèi)部能力或強大的聯(lián)盟提高技術(shù)的先進性、市場的敏捷性和響應(yīng)速度。
2. 基于對客戶需求和場景要求的準確理解，定制銷售策略和服務(wù)的能力。圍繞關(guān)鍵使用場景深入了解客戶的購買要求和痛點，提高對客戶的響應(yīng)能力和B2B的服務(wù)能力。
3. 通過建立緊密的生態(tài)合作系統(tǒng)獲得相對優(yōu)勢。與關(guān)鍵價值鏈合作伙伴，如電池包制造商、換電服務(wù)運營商、行業(yè)協(xié)會等，建立更緊密的或獨家的合作伙伴關(guān)系。
