四川新能源汽车创新中心有限公司常务副总理/高级工程师 李立国在本次中国国际换电模式产业大会做了《换电对重卡电动化的关键作用和产业化探索》演讲，现场演讲实时如下：
各位专家、领导，大家上午好。我是四川新能源汽车创业中心的李立国，四川新能源汽车创新是四川省的重点科研平台，由中国科学院院士，清华大学教授欧阳明高教授发起的，依托清华大学节能与安全重点实验室进行建设，我们落地在宜宾。
很高兴分享在重卡换电方面做的一些工作，今天分趋势、现状、破局和挑战四个方面，介绍我们的一些理解。
1.重卡换电
重卡换点是新能源汽车发展的重要组成部分，具有巨大节能减排的潜力，是我们实现3060目标的重要突破口。
目前重卡电动化跟乘用车电动化其实有一个本质的区别，重卡作为一个生产工具，整体的油耗成本在全生命周期是车价的3-5倍以上，油电差能形成非常好的经济性的基础，所以重卡电动化具有经济性的。
在这样的条件下，国家又鼓励可以省钱的情况下，重卡发展的情况怎样呢？目前各个车企推出了纯电动重卡的产品，产品销售了多年，技术和产品比较成熟。
其实总量并不多，到2019年总共销量大概在5000多辆，今年没有明显增长，里面有大概3000多台靠每辆80万的高额补贴刺激达到的。总体来讲，我们认为之前的推广总体比较艰难。
为什么出现这种情况？我们分析主要三点：
1.纯电动重卡很贵。传统重卡大概三四十万，纯电动重卡大概在一百万左右；
2.运营效率比较低。我们在考虑油电差的时候往往不考虑有效载荷，由于重卡比较重，装电池比较多，装完电池之后可能比传统车重了2吨多，原来有效载荷是20-30吨，使它的在现载条件下，它的有效运力会下降，收入会减少。
（2）充电慢。充一次电，最快也得一个小时，找不到桩的话，可能两三个小时，就算一天跑24个小时，充两次电，占的时间会极大的降低运营时间。
这两个方面使收益受到极大的打击，虽然油电差省回来了，但是这个又赔进去了，经济性没有体现出来。
3.体积大，充电功率大，厂站建设是很有难度的。
有没有办法解决这个问题？重卡的换电技术就是一个非常好的破局点。
车电分离的商业模式与换电的技术相结合，现在可以完美地破解重卡换点电动化的困局。首先，可以通过车电分离的方式，可以降低购置成本，目前来讲，大家推出来实际的商业化方案，车头的购买价格比传统车大概贵5万块钱，基本上算是相当，有些地方有补贴，大概10万、20万的就把它补回去了，它的能耗成本去掉电池租金和换电的能源费用，其实比柴油还是便宜的，但是比天然气，现在目前还打不过。
第二，通过换电降低车载电量，使得重量目前比传统车可能重1吨左右。这个就是对运效的影响很小了。目前所有换电技术可以做到5分钟之内换完，和传统车加油时间差不多，这样它就可以连续运营，对运营效率的影响也解除了。
第三，换电站占地面积比较小，配电容量系数比较高，所以对土地和电力资源比较节约。
通过这几个方面，把刚才三个核心关键难点都解决了。
实际上，现在重卡换电技术很多地方进行了落地，我们看了一下今年1-9月份的数据，我们发现纯电动自卸没卖多少辆，卖了很多牵引车，而牵引车像公转铁的项目，港口的项目，90%都是换电牵引车，而牵引车是没有补贴的。
我们分析，在换电模式下，在它的运营效率提升以后，经济性已经体现了；在没有补贴的情况下，仍然有大量的用户选择，它是有市场生命力的。
目前换电技术主要是三种出现的，包括单侧整体换电、顶吊式换电、双侧整体式换电。
这是金茂科易开发的单侧式的整体式换电，下面是它的技术参数（如图）。
这是上海玖行顶吊式的换电系统方案，在国内也有多个布点，南网的李总也展示了他们的示范站。
这是国网电动矿卡的双侧式换电解决方案，主要用于矿山。它的换电时间这么大，两个包，也是5分钟，所以时间已经不是问题。
我们做了一个简单的技术路线对比和总结，对三种技术路线做了对比。我们简单理解，最早的比较多的进行试点示范的是顶吊式的换电方案，由于用钢索吊着电池包，接近落座的时候，钢索有柔性，所以比较容易就可以实现误差的兼容，所以它是属于成本比较低，可行性比较好的一个方案，也是最早商用化的方案。
整体侧换是刚性的，机器人抓着电池之间是没有柔性环节的，如果对不上的话，产生校正位置的力就很大，对接插件导向会产生很大的损伤。所以它相对来说就成熟慢一些，控制精度要求比较高。
这是两个技术路线根本的影响，造成顶吊式的控制系统成本比较低，侧换式的刚性抓取的控制系统的成本比较高。
另外顶吊式有一个特点，它的爪距（音）要在车的上方，总高比较高，在一些城市建设项目的时候会遇到零件的问题，太高的话，要报零件，比较麻烦。侧换式有一个好处，它的主体装备和车高是差不多的，在城市建设的时候比较容易被定性为装备，然后就过去了。这是它的一些特点。
目前技术指标大家还是很不错的，3-5分钟的速度，对电池电量没有特别的要求，对车型兼容性比较好。
总结下来，整体侧换由于刚才几个原因，可能比较适合城市的公共型换电站，因为它天生就需要视觉、激光雷达精密的定位装置，换车型的时候适应性很好，智能化程度比较高，对司机的专业性要求就弱了，城市里面有渣土车、牵引车、水泥搅拌车等等，作为公共网络的时候，对于司机的要求不能那么高，所以智能化程度就发挥了价值。
像顶吊式，它的定位方式比较简单，但是对于像一些港口、专用的场景，司机是经过强管理、好培训、封闭式场景，其实能够发挥他的司机优势，使控制系统简化，整个控制成本下降。
双侧最大的优势是不占货车空间，对于矿山这种地方，它不能轻易拉长轴距来满足放电池的位置，对一些不得不用双侧的场景有无可替代的优势，但是缺点就是成本要高，因为它是两套机器人，两套存储仓。
各家的站虽然机器人长的样子不一样，但原理差不多，就这么几个部分。
第一个是电池的存储充电仓，现在换电大部分采用就地充电的方案，当然也有一些特使场景，电力难以获得的话，可以把后面的一套东西装在车上拉走，用甩挂的方式仍在后面，这个都是可以的。
换电机器人就是各种，侧面抓的和顶上抓的都有。
车辆一般有一个定位平台，让车有一个粗定位，像顶吊的话，可能粗定位完就能够换电；侧换式都需要机器人上有激光雷达或者机器视觉再进行精定位，才能完成换电，然后一个控制中心。其实整个换电站的中心系统并不复杂。
这是换电的车载系统，一般是由一个车载的换电底座跟车固定在一起，有一个可更换的换电式电池系统总成，在车和换电站之间进行流转。
目前有很多项目已经商业化落地了，基本的模式也是按照车电分离加换电的商业模式进行实施的。首先有电池银行把车上的电池买走，向用户收租金，有按月收的，也有按公里收的，也有按度电收的。换电运营商提供充电和换电服务，整车厂直接卖车，这个商业模式也已经走通了。
总的而言，从现在的成果来看，换电重卡产业的发展，从技术和商业实践上，形势一片大好。还是有很多挑战，重点讲讲我们看到的挑战以及我们想做什么工作。
其实我看是三个特别大的挑战。
1.电池资产投资是整个行业最大的挑战。这张图不准确，比例差不多，当一辆换电重卡投放到场景中去的时候，用户花的钱（蓝色部分）跟传统车等值的部分稍微多花了紫色的一点，这部分是用户承担的，大概有10%是换电站运营商承担的，包括换电站投资等等，40%是电池银行承担的。如果未来推广100万辆车的话，就是3000-5000亿的电池资产，100万辆车，现在重卡一年卖120万辆，所以这件事情不是一个小事情，是整个行业发展最大的瓶颈。
2.安全运营。其实我们现在像奥动很多企业在换电站运营上已经积累了很多经验，但是没有迎来爆发。奥动一年十几个站不是很大的难度，将来很多很多站，很多很多场景的时候，面对很多很多用户的时候，这个复杂度就提高了，换电站有电池问题、高压问题、火灾、机械设备等等机械安全的问题，有车辆跑来跑去，它的安全隐患点非常非常点非常多，所以它的系统化运营肯定是很大的挑战。
3.互通互联。现在大家看到的示范站，车和车稍微能通用，但是站和站肯定不能通用，一个站开着车，到另外一个站不能用。很简单，你一个车厂再牛逼，只能一两个城市搞得很好，不能全国城市都搞得很好。尤其是卡车换电，需要高速公路换点站连起来的，你想投资人把五千亿砸下去买电池，肯定不想这个电池就是你们家的，到别人家就不能用的，这个电池就是你们站的，这个矿这个电池跟你的合同，这个矿跟你的合同，这个矿倒闭了，把电池放到另外一个矿租，不好意思，人家饱和了，所以场景不联通会造成电池银行投资风险巨大，这第一点。
第二点用户也很纠结，我今天跟这个矿长好，拉了他的活，买了他的，明天到了另外一个矿，不好意思在我这儿用不了，电池不兼容。那用户也会考虑，考虑未来五年、十年全生命周期车在哪儿干活，关系稳不稳，这市场有多大，如果这个东西考虑不清楚，他就不能愿意卖，所以互联互通是整个行业的共性问题。所以刚才已经三家换电企业，而且我们知道后面还有很多家，这不是多难的技术，大家总是能攻克的，但是生态只有一个，如果大家不能做到互联互通那生态是割裂的，最后整个行业发展也会很缓慢的，而且是很危险的，这是我们看到三个重大的问题。
我们中心做一点什么工作呢？我们打算从五个方面，推动行业发展：
首先进行行业研究。这个行业涉及到很多问题，电池降价怎么办？电池着火怎么办？未来电池标准化怎么做更合适？多少度电最经济？交通流和能源流怎么耦合最科学？不要因为我们重卡一上一个城市干了两千辆，搞电网的“小天鹅”事件，肯定不行的，这些都是需要进行系统的研究，从能源经济学的角度、系统安全的角度，从整个产业数据发展角度做研究。
第二政府肯定很关心安全。作为研究平台机构，我们相对有一点帮政府做监管工作的作用，我们可以在安全平台，监控运营平台方案提供解决方案，因为我们的优势是电池管理，电池安全又是安全中最重要的一项，我们在电池安全平台方面可以做一些贡献。
第三点就是企业的孵化。这是一个新兴行业，供给严重不足，刚才讲三家设备供应商，大家希望有没有五家、六家，有没有更多的方案，更便宜，最终用户得利，行业才能快速发展，才能多卖电池，那我们就需要把产业链上促进生成更多的设备供给、电池供给、服务供给等等，我们有很多的技术，从清华这边过来，我们会通过招商引资方式，孵化关键产业链环节，扶持它做高风险的事情，比如电池银行，其实大家现在不太喜欢电池银行，挣钱太小，风险太大。
然后就是产业的联盟。最终大家赚钱是要有一个行业生态的，通过产业联盟，可以规范一下行业的发展，让有远见的企业，到一起形成面向未来的合作结构，探索最优的商业化路线。
最后中间肯定有卡脖子的技术问题，通过清华这边科研力量，加以攻克，这是我们做的工作布局。
首先我们中心成立9月19日，刚刚成立不太久，但是我们也是面向重卡这个重大的产业机遇，快速的在欧阳院士倡议下，在刘主任牵头形成了重卡换电的促进联盟，主要是做公共换电互联互通和标准化的问题，面向中局做远期的布局。
在孵化产业链培育方面做了很多工作，因为我原来在中心负责技术工作之前，是在科易创业的，做十年的电池包，所以有比较好的产业化基础。我们就依托之前的产业化资源，把电池系统、车载换电系统、换电设备，换点运营商、车企还有电池银行以及电池银行的服务企业把他们串联在一起，基本把我们关心的产业链空缺，新型服务机构就搭建起来了。
我们现在解决三个痛点：一个是标准化。标准化方面我们依托科易动力，进行相关的研究，科易动力目前是做电池包和换电解决方案的企业，最早的。现在做重卡换电解决方案，我们PACK方面，其实一直也是PACK服务商，在商业通用五菱供货，每个月大概有七八千台供货量，电池系统上也很专业，所以在服务能源企业也有很多年的经验，最终其实是技术的问题，就是对车的理解、电池的理解、设备的理解，还有商业利益的理解，在技术和服务上我们都有多年的储备，推出方案，跟各方合作有先天的优势。
科易在技术储备还是比较足的，我们在电池系统、能源装备上具有完整的一套技术研发能力。最后会由苏州科易，现在是五菱供应商来做电池包的标准化和方案开发，由金茂科易负责车载换电系统标准化的开发。大家一定会想，李博的公司，开发完了，是不是要烧钱啊？不是的，因为这个东西是远期，我们要看最后的终局，最重要的是把生态做好，我们也是通过联盟，无偿的放在联盟内部，进行联盟企业的使用，关键是大家都支持一个互通互联的长期愿景。
说到安全运营，刚才也介绍到了，其实换电站的运营是很难的问题，只是现在大家感觉不到。因为它需要大量的人员，而且又非常的专业，换电设备是新兴状况，锂电池也是新兴的状况，这两个装备都需要非常强的专业性才能运维好，所以我们做了换电站全场景的智能运维服务体系，这里面我们最擅长电池的智能运维，但是是它是一脉相承的，所以我们让它把换电站站内运营工作，站内职守人员、电池智能运维和换电设备的运维都做起来，形成整套服务体系。
因为我们现在面对的客户是像金茂、国网、电网大的氧气不可能非常多的人头和编制去招这些人员，肯定是外包的，单纯找人力外包肯定是很危险的，所以我们做了技术含量不太高的，比较重的活。这个事情单纯以简单的管人的方式管肯定是有问题的，最后还是一定要数字化和智能化，为了应对这个问题，我们正在开发智能运维的体系，包括故障诊断、派单、运维管理等等，最终走向数字化的解决方案。
最后最大的难点是刚才讲的电池银行，这个很难，我们也换电运营实际场景中，因为和方接洽，我们发现他们很多痛点，不是没有钱，是他们不敢投，因为电池会者火，电池会降价，国家标准出来以后，电池是不是不能用等等很多问题，金融方对锂电资产非常不了解，而且确实锂电整个行业变化非常快，风险又很多，所以这些机构不太敢投。如果有两个愿意尝鲜的，利息就很高，里面还有很多苛刻不合理的条款，让用户难以接受，最后交易成本很高，要谈很久，谈很多家，最后钱还很贵。而我们认为电池是有信心的，电池没有这么多风险，电池没有这么贵，它应该有应有的行业认识和行业地位，我们也通过工作把这个打通。
我们想通过三个方面，在全生命周期把锂电池资产打通，帮助电池银行把握资产。首先进行产品定制，现在大家在重卡，说买电池，就282度电，然后就上了，基于怎么匹配，没多想，但是实际上它不是最优的，我们需要针对场景，矿山、港口还是渣土对电池需求是不一样的，有一个最经济的合适的电池产品，我们通过优化配置实现资产投资，全生命周期做到最低，这是低成本的基础。
第二通过数字化运维，降低安全风险和成本，通过科学的运维和使用，延长电池寿命，降低资产摊销，最后通过数字化管理，给资产持有方一个透明的管理资产的接口，让他能更好的抑制安全交易。
最后我们通过多梯次利用场景打通，以及准确对退役电池残值进行评估，提高回收价值，最终实现电池银行收益改善，使投资资产流通改善，最终降低用户侧的电池租金成本，最后把产业打通。
最终实现的方式是向电池银行，就是说电池资产持有方，提供资产管理的一种托管服务的形式，实现给电池银行赋能。同时再把钱拉到重卡换电用户中去，解决用户租电池的困难，让它可以更早租到电池，这是我们的服务工作。
整个换电行业充满的挑战，也有重大的机遇，我们认为这个事儿特别大，一定要和各行业合作携手合作，才能把整个产业推动好，把工作做好，希望能有机会跟大家有深入的交流和合作，谢谢大家！
