刘 斌 曹洪佳 尹 涛 秦家港
（中国重型汽车集团有限公司，山东 济南 250200）摘要：发展新能源重卡并推动其产业化进程，对于解决传统燃油或燃气重卡所带来的高耗能及高排放问题具有深远意义。本文以新能源重卡为研究焦点，深入分析了中国新能源重卡在当前产业发展背景下的现状。研究指出，尽管新能源重卡的发展势头良好，但仍面临一系列挑战，例如基础设施建设尚不完善以及关键基础器件核心技术尚未掌握等。针对这些问题，本文进一步探讨了新能源汽车产业未来的发展方向与规划，以期为促进新能源重卡的持续健康发展提供有价值的参考。
关键词：新能源重卡；产业发展；发展趋势
在当前环境污染和温室效应日益严重的背景下，新能源重卡因其环保与节能的显著特点，受到了国家的广泛重视。如图 1 所示，自2021年起，我国新能源卡车市场进入了高速发展阶段。即使在疫情期间，全行业普遍遭受重创的情况下，新能源市场也实现了“逆势增长”，取得了令人瞩目的市场表现。2023年，新能源卡车市场的上险量达到13.5万辆，同比增长38.7%，上险量规模和渗透率均创下了历史新高。图1 2017-2023年我国新能源重卡上险量走势
随着全球能源危机的不断加剧，新能源取代传统化石燃料已成为不可逆转的时代潮流。在2021年全国两会上，中国首次将“碳达峰、碳中和”写入政府工作报告中，明确提出中国要在 2030 年前达到CO₂排放峰值，并力争在2060年前实现碳中和，以履行全球碳排放承诺[1]。但是目前中国仍处于工业化进程中，资源能源消耗总量和碳排放总量仍处高位，绿色低碳的工业生产结构尚未有效形成，因此迫切需要对能源结构、产业结构进行改造与转型。新能源重卡作为绿色低碳的运输工具，能够有效降低碳排放，推动重卡产业的转型升级，同时也能够带动相关产业链的创新与发展，为经济增长注入新的活力。节能与环保已成为当代社会的核心议题，而节能减排和绿色可持续发展更是当今社会发展的主流方向。如图 2所示，中国各领域石油资源消耗与排放情况显示，汽车每年消耗的石油资源占据全球石油消耗总量的 25.5%，而公路汽车碳排放占交通领域碳排放总量的 80% 以上 。因此，解决汽车产业高资源消耗与高碳排放问题、发展新能源重卡、推进新型清洁能源与可再生能源的普及，在当今节能与环保的时代背景下显得极为重要。中国正步入“后工业化时期”的关键发展阶段，众多产业正积极寻找节能与减排的解决方案，对材料和能源产业的进步提出了更高的期望。然而，从能源构成来看，中国仍是全球最大的煤炭生产国，并位居石油消耗次席，对传统的化石燃料依旧保持着深厚的依赖。工业领域的高消耗与高排放问题依然严峻，产业革新刻不容缓。汽车产业作为国民经济的重要支柱，更是调整与优化产业结构的主战场。推动汽车工业向电气化转型与升级，无疑是减少碳排放、降低对化石燃料的依赖，进而逐步迈向碳中和与碳达峰目标的关键步骤。目前，中国新能源重卡产业主要围绕“三纵三横”政策发展。其中，“三纵”指的是以纯电动汽车、燃料电池汽车、插电式混合动力汽车这3大主攻方向；“三横”则涵盖了动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子、网联化与智能化技术这3大关键技术领域。这一政策旨在提升中国汽车产业的创新能力，进一步优化新能源重卡车辆产业结构。相较于传统汽车产业结构，新能源重卡车辆的整体产业结构更为复杂，涉及了数百个相关产业[2]。这一产业链是在传统汽车行业的基础上延伸而来的，形成了一个庞大的新式产业链，如图3所示。新能源重卡车辆产业链的上游主要包括各类矿石、稀土等原材料生产企业，中游则聚焦于新能源重卡车辆的核心零部件加工及整车制造，而下游则涵盖各类新能源重卡车辆的最终销售和应用。尽管面临补贴退坡等挑战，但中国新能源重卡产业依然展现出强劲的发展势头。随着技术的不断进步和市场的日益成熟，相信这一产业将在未来迎来更加广阔的发展空间。 中国新能源重卡能够实现全面的国产制造，与其关键零部件产业的持续优化与发展紧密相连。新能源重卡技术的基石在于电动驱动、电子控制和电池技术。唯有在这3大领域的核心技术上取得突破，才能制造出具备强大竞争力的产品，进而实现新能源重卡车辆的全面国产化。当前，中国市场主要依赖锂电池与燃料电池动力系统，其中锂电池尤为突出。锂电池因其高能量密度、出色的安全性等特点，起步较早，产业已经相当成熟，形成了标准化、规模化的产业集群。经过多年的发展，中国动力电池产业的水平显著提高，电池成本逐渐降低，电池能量密度也显著提升。目前，中国三元锂电池主流产品的能量密度已达到250 Wh/kg，远超行业标准的210 Wh/kg，而磷酸铁锂电池虽大多数产品集中在160 Wh/kg，但距离行业标准180 Wh/kg仍有一段距离。在电动驱动和电子控制领域，随着中国新能源重卡车辆各产业链的不断发展，电动驱动及电子控制系统产业也日趋成熟，逐渐从分立化向集成化、一体化转变。电动驱动及电子控制系统的上游产业主要包括功率转换芯片、传感器和控制软件等。然而，由于芯片等基础器件的技术瓶颈，国内企业与国际同行仍存在一定的差距。新能源重卡的充电设施在功能上与加油站相似，但在中国目前其规模与数量远低于加油站。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟最新数据，截至2024年2月，全国充电设施达到902.3万台。各省市的充电设施分布数目如图 4所示，其中广东、浙江、江苏、上海等TOP10地区的公共充电桩建设数量占比高达70.6%。此外，根据数据，2024年1月全国充电总电量约42.2亿度 。虽然中国的充电基础设施数量在逐年增长，且遍布全国的扩张态势明显，但中国电动汽车的充电设施分布确实呈现出不均衡的态势。具体而言，广东省、北京市等发达地区的充电设施保有量明显高于国内相对滞后发展的地区。因此，中国充电基础设施的发展仍需进一步加强，特别是针对新能源重卡的充电需求，以及解决设施分布不均衡的问题，以促进电动汽车行业的持续健康发展。目前，新能源商用车主要在包括工程机械、矿山挖运、道路运输以及城配物流等多个领域发挥着关键作用。随着国家对重污染、重排放的行业、区域提出更高的降碳脱碳要求，新能源成为钢铁、铝业、港口等行业的必由之路[3]。同时，领先的物流企业也正积极提出脱碳降碳目标，并将这些降碳举措落实到新能源车辆采购、场内基建配套等具体措施上。从安全、成本及效率等多个角度出发，市场迫切需要引入智能网联新能源商用车。在这一背景下，人工智能、大数据分析平台和智能化设备的应用显得尤为关键。它们被广泛应用于新能源商用车领域，通过盲区监测和驾驶员监测等安全手段，利用终端、摄像头和传感器等设备，实时采集驾驶过程中的影像和驾驶员状态。通过对这些数据的分析，系统能够识别出驾驶员的不良驾驶行为、盲区的潜在危险以及车辆的运行状态，从而有效减少运营过程中的交通事故，实现更为安全、智能的辅助驾驶。新能源车辆充电基础设施，包括充电桩、充电站和换电站等，是推广应用电动汽车的基本保障。数据显示，2024年中国充电基础设施呈上升趋势，截至 2024年2月，全国充电设施数量已经达到282.6万台(如图5所示)。值得注意的是，大多数充电站的建设都集中在中国南部、中部和沿海等地区，西北和西南地区的充电桩基础设施极不完善，当地新能源基础设施建设发展缓慢。这种情况无疑降低了西北和西南地区用户购买新能源重卡车辆的欲望，进而减缓了中国新能源重卡在全国范围内的整体发展步伐。集智能制造技术、工控技术、现代通讯、防爆技术、智能网联技术为一体的智能化新能源商用车已成为新的发展趋势。“五位一体”智能化发展不仅代表了汽车制造业的革新方向，更是推动绿色出行、实现可持续发展的重要力量。智能制造技术的应用，使得新能源商用车的生产更加高效、精准。通过先进的机器人和自动化设备，车辆的生产过程实现了高度的自动化和智能化，大大提高了生产效率，确保了车辆质量的稳定性和可靠性，并降低了成本。工控技术的应用，使得新能源商用车在动力系统和控制系统方面取得了重大突破。先进的电池管理系统和电机控制系统，不仅提高了车辆的续航里程和动力性能，还使得车辆在运行过程中更加稳定、可靠。现代通信技术的融入，使得新能源商用车具备了更强的互联互通能力。通过车载通信系统和车联网技术，车辆可以与周围环境、其他车辆以及基础设施进行实时信息交互，从而实现更加智能的行驶和调度。防爆技术的应用，是新能源商用车在安全性能方面的重要提升。在易燃易爆等特殊工作环境中，防爆技术的应用能够确保车辆的安全运行，防止因电气故障或机械故障引发的火灾或爆炸事故。智能网联技术的运用，则让新能源商用车迈入了智慧出行的新时代。通过高精度地图、传感器、人工智能等技术的综合运用，车辆具备了更加精准的感知、决策和执行能力。智能化新能源商用车作为未来交通的领跑者，正以其独特的优势引领着汽车制造业和交通行业的发展方向。随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，这种新型商用车将在未来的交通领域中发挥更加重要的作用。新能源重卡行业的持久健康发展，确实离不开关键技术的突破和自主创新。其中，车用芯片作为新能源重卡的核心组成部分，已经成为制约其发展的关键难题。车用芯片在新能源重卡中起着至关重要的作用[4]，它们控制着车辆的动力系统、制动系统、转向系统等关键部位，并处理车辆行驶过程中产生的海量数据，以实现智能化、自动化的驾驶功能。因此，车用芯片的性能和质量直接关系到新能源重卡车辆的安全性、稳定性和可靠性。不过，我国在车用芯片领域仍面临着诸多挑战。一方面，国外的技术封锁限制了我国获取先进车用芯片技术和产品的渠道，制约了新能源重卡的发展[5]。另一方面，国内车用芯片产业起步较晚，技术水平和产业规模相对较弱，难以满足新能源重卡日益增长的需求。为了突破这一关键难题，我们需要从多个方面入手。首先，加强自主研发和创新，提高国内车用芯片的技术水平和产业规模；其次，加强国际合作与交流，引进国外先进的技术和设备，提升国内车用芯片产业的国际竞争力；同时，政府和企业还需要加大对新能源重卡行业的支持力度，推动相关产业的发展和壮大。当前，新能源重卡发展还面临其他挑战。一是区域发展不平衡，目前的主要市场集中在东部和中部，西部和北部的市场潜力尚未得到充分挖掘；二是新能源商用车发展缓慢，截至 2023年，新能源商用车全年渗透率为 6.4%，与新能源乘用车 27.6% 的渗透率相比存在显著差距；三是随着新能源汽车的高速发展，充电基础设施和加氢网络等配套设施的建设相对滞后，无法满足市场需求；四是电池能量密度及安全技术有待新突破。新能源重卡产业作为战略性新兴产业，其辐射带动能力强大，对于促进城市经济发展、优化产业结构、提升环境质量等方面都具有重要意义。随着越来越多的城市出台政策加快对新能源重卡产业的投资和培育，产业链的完善度不断提升。这不仅为新能源重卡产业的发展提供了有力支撑，也为整个重卡产业的转型升级奠定了坚实基础。技术创新是新能源重卡发展的核心动力。随着电池技术的不断进步，新能源重卡的续航里程得到了显著提升，充电时间也大幅缩短，这极大地提高了新能源重卡的实用性和便利性。同时，充电设施的日益完善也为新能源重卡的大规模应用提供了可能。此外，智能化、网联化技术的深入应用，使得新能源重卡具备了更高的安全性和舒适性，进一步提升了其市场竞争力。展望未来，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，中国新能源重卡产业将迎来更加广阔的发展前景。[1] 冯浩, 熊兆钦.“双碳”背景下新能源汽车产业机遇及发展战略思考[J]. 决策与信息, 2022(5): 68-76.[2] 国务院办公厅. 国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)的通知.国办发〔2020〕39号.(2022-10-20). http://www.scio.gov.cn /ztk/38650/42385/44141/index.htm.[3]刘青，刘勇，姚哲皓，张少华.中重型新能源卡车应用场景与模式浅析[J].汽车与配件，2021(17)：55-57.[4] 袁也.新能源汽车车用IGBT技术研究与应用[J].汽车博览，2021(17)：129-130.[5] 朱煦.算法战争，车用芯片的下一道“地平线”[J].汽车纵横，2021(4)：74-78.来源：商用汽车杂志
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