四川新能源汽车创新中心有限公司常务副总理 李立国在本次中国国际换电模式产业大会做《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中心有限公司（欧阳明高院士工作站）是四川省《新能源与智能汽车产业2020年度工作要点》重点支持的创新平台，由中国科学院院士、清华大学欧阳明高教授团队带头发起，依托清华大学汽车安全与节能重点实验室、清华新能源汽车产学研合作联盟的力量共同建设，落户于四川省宜宾市科技创新中心。
很高兴分享我们中心在重卡换电产业方面做的一些工作，我将从趋势、现状、破局和挑战四个方面，介绍我们的一些理解和工作成果。
1.重卡电动化趋势
重卡电动化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“30-60目标”的重要突破口。
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更好的经济性。
在这样的条件下，重卡发展的情况怎样呢？目前各个车企都推出了纯电动重卡的产品并销售了多年，技术和产品较为成熟。但是总量并不多，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多台销量是靠每辆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？我们分析主要的三点原因：
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2吨多，导致其有效运力下降，收入会减少。其次是充电慢。充一次电，最快一个小时，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，极大占用了运营时间。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电动化的困局。
首先，可以通过车电分离的方式降低购置成本，目前大家实际推出来的商业化方案中，车的购买价格只比传统车贵5万元左右，基本上算是相当。有些地方还有补贴，大概10-20万。它的能耗成本加上电池租金和换电服务费，比柴油便宜，但是比天然气比不过。
第二，通过换电降低车辆载电量，使得整车重量只比传统车重1吨左右，这个对运效的影响很小了。现在所有换电技术都可以做到5分钟之内完成换电，和传统车加油时间差不多，这样重卡就可以连续运营，对运营效率的影响也解除了。
第三，换电站占地面积比较小，配电容量利用系数比较高，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，现在重卡换电技术在很多地方进行了落地，我们看了一下今年1-9月份的数据，发现纯电动自卸车没卖多少辆，卖了很多牵引车。比如公转铁的项目、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。
目前换电技术主要有三种，分别是单侧整体换电、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这是上海玖行顶吊式的换电系统方案，在国内也有多个试点。
这是国网电动矿卡的双侧式换电解决方案，主要用于矿山。它的换电电池比较大，分为两个包，也是5分钟换完，所以换电时间已经不是问题。
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，比较容易实现误差的兼容，所以它是属于技术简单、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。
整体侧换是刚性的抓取机构，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，对导向机构会产生很大的损伤。所以它相对来说技术挑战大一些，控制精度要求比较高。
这是两个技术路线定位技术的底层影响，造成顶吊式的控制简单、系统成本比较低，侧换式的刚性抓取的控制系统的技术难度高、成本比较高。
另外顶吊式有一个特点，它的抓具要在车的上方，造成设备总高比较高，在一些城市建设项目的时候会遇到临时建筑审批的问题，太高的话，要申报临建，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，然后就不用审批临建了。
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，对司机的驾驶技能要求较高，否则就会降低换电成功率，但是对于像一些港口、矿山等专用的封闭场景，司机是经过强管理、做好培训、封闭式运行，其实能够发挥司机管理优势，使控制系统简化，整个控制成本下降。但由于自动化和智能化程度低，进一步提高换电速度的潜力较低。
双侧最大的优势是电池不占货箱空间，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，对一些不得双侧布置电池的场景有无可替代的优势，但是缺点就是成本高，因为它是两套机器人，两套存储充电仓。
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。
电池的存储充电仓，现在换电大部分采用就地充电的方案，当然也有一些特殊场景，电力难以获得的话，可以把后面的整套存储充电仓装在车上拉走，用甩挂的方式扔在后面，这方案也是可以的。
换电机器人就是各种电池搬运设备，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，也是按照车电分离加换电的商业模式进行实施的。首先由电池银行把车上的电池买走，再租给用户，向用户收电池租金，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。但仍然有很多挑战，下面重点讲讲我们看到的挑战以及我们想做些什么工作。
我看到的主要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。这张图数据并不精确，但比例差不多，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）比传统车等值的部分稍微多花了紫色的一点，这5%左右的部分是用户承担的，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。现在传统重卡一年卖120万辆，如果未来推广100万辆车的话，就是3000-5000亿的电池资产，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：其实现在像奥动这样的很多企业在换电站运营上已经积累了很多经验，但是没有迎来爆发期。奥动一年建十几个站不是很大的难度，将来有很多很多站，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，换电站有电池安全问题、高压安全问题、火灾、机械设备作业安全等诸多风险因素，它的安全隐患点非常多，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，同一个站的不同车型是能通用，但是不同厂家的站和站目前是不能通用的，一个站的车，开到另外一个站不能换电。很简单，你一个车厂能力再强，只能一两个城市搞得很好，不可能全国城市都搞得很好。尤其是卡车换电，需要高速公路换电站将城市连起来的，你想投资人把五千亿砸下去买电池，肯定不想这个电池买了你们家车的或者某一个换电运营商的，到别人家车上就不能用了。或者说我在几个矿区分别签了电池租赁合同投资了电池，但各矿区用的换电设备不同，电池不通用。如果其中一个矿倒闭了，想把电池放到另外一个矿区去租，不好意思，人家不兼容，电池银行资产投资失败的风险就大了。所以场景不联通会造成电池银行投资风险巨大，这是第一点。第二点用户也很纠结，我今天跟这个矿长好，拉了他的活，买了他的换电站的车，明天这个矿没活了，想到另外一个矿去干活，不好意思换电电池不通用，系统不连通，这个车用不了了。那用户买换电车型的时候就会考虑，考虑未来五年、十年全生命周期车在哪儿干活？业务关系稳不稳？如果这个东西考虑不清楚，他就不愿意买，最后换电车型的整个市场就发展不起来。所以互联互通是整个行业的共性问题。刚才降到已经三家换电技术企业，而且我们知道后面还有很多家进入市场，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是很缓慢的，而且是很危险的，这是我们看到三个重大的问题。
那么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科学问题和产业问题，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？不要因为我们重卡在一个城市发展了一两千辆，给电网搞个“黑天鹅”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。为政府产业规划、企业决策等提供支撑。
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、监控运营平台等方面提供解决方案，因为我们的优势是电池管理技术研究，电池安全又是管理中最重要的一项，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，产品和服务供给严重不足，刚才讲有三家换电设备供应商，大家希望有没有五家、六家，有没有更多更便宜的方案，最终使用户得利，行业才能快速发展，才能多卖电池多卖车。那我们就需要促进产业链生成更多的换电设备供给、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、创业企业孵化的方式，补齐关键产业链环节，扶持它们做高风险的事情，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。
然后就是建立产业促进的联盟。最终大家赚钱是要有一个行业生态中，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，探索最优的产品路线和商业化路线。
最后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，这就是我们做的工作布局。
我们中心成立于今年9月19日，刚刚成立不太久，但是面向重卡这个重大的产业机遇，在欧阳院士倡议下，由刘主任牵头快速的形成了中国电动重卡换电产业促进联盟，主要是要解决电动重卡能源补给公共换电网络互联互通和标准化的问题，面向产业发展的终局做远期的布局。
在孵化产业链培育方面也已经做了很多工作，因为我原来在中心负责技术工作之前，是在科易创业的，做了十年的电池包开发，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、换电运营商、车企、电池银行以及电池银行的服务企业串联在一起，基本把我们关心的产业链空缺、新型服务机构都搭建起来了。
我们现在要具体去解决三个痛点：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，科易动力是做电池包和换电解决方案最早的企业，现在在做重卡换电解决方案。在PACK方面，科易动力给通用五菱供货，每个月大概有七八千台供货量，电池系统上很专业，同时在服务能源企业方面也有很多年的经验。标准化首先要解决的是技术的问题，就是对车的理解、电池的理解、设备的理解，然后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，在推出标准化技术方案和跟各方合作的方面都有先天的优势。科易动力的技术储备非常完备，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。具体分工会由苏州科易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，李立国创业的公司开发完了，是不是要推成标准化然后让用标准的企业交钱啊？不是的，因为标准化这个东西是我们对远期的认知，我们要看最后的终局，我坚信最重要的是把生态做好，大家才都有发展的机会。我们会通过联盟，将验证过的标准化规格和技术路线无偿的在联盟内部分享，供联盟成员企业使用，只要联盟成员都支持一个互通互联的愿景。
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，换电设备是新兴对象，锂电池也是新兴的对象，这两个装备都需要非常强的专业性才能运维好，所以我们以及开始在建设换电站全场景的智能运维服务体系，虽然这里面我们最擅长电池的智能运维，但是它们是一脉相承的，所以我们让智锂物联公司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运营商都是像国网、南网、金茂这样的主体大的央企不可能有非常多的编制去招这些人员，这些人员肯定是外包的，但单纯找人力外包肯定是很危险的，所以我们要协调服务企业去做这个看起来技术含量不太高的、比较重运营但又至关重要的工作。这个事情单纯以简单的管人的方式管理肯定是有问题的，最后还是一定要数字化和智能化，为了应对这个问题，我们正在联合智锂物联开发智能运维的技术和服务体系，包括故障诊断、派单、运维管理等等，最终走向数字化管理的解决方案。
最后最大的难点是刚才讲的电池银行，这个很难。我们和资方接洽，发现他们有很多痛点，不是没有钱，是他们不敢投，因为电池会着火，电池会降价，可能国家标准出来以后电池会不会不能通用等等很多问题。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。如果有一两个愿意尝试的，利息也很高，而且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，最后钱还是很贵。而我对电池是有信心的，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，也要通过我们的工作把这个打通。
我们想通过三个方面，在全生命周期把锂电池资产运营打通，帮助电池银行把握资产。首先进行产品定制服务，现在的重卡，一说买电池，就是282度电，然后就上了。至于怎么匹配，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，都有一个对应的最经济的合适的电池产品，我们通过优化配置进行资产配置，让全生命周期成本做到最低，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。
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，降低用户侧的电池租金成本，最后把产业打通。
最终落地实现的方式是向电池银行（就是电池资产持有方），提供锂电资产管理的一种托管服务的形式，实现给电池银行赋能。同时再把资金拉到重卡换电用户中去，解决用户租电池的困难，让用户可以更早租到电池，这是智锂物联在做的服务工作。
整个换电行业充满着挑战，也有重大的机遇，我们认为这个事儿特别重大，一定要和各行业携手合作，才能把整个产业推动好，把工作做好，为早日实现“30-60目标”做出贡献。希望能有机会跟大家有深入的交流和合作，谢谢大家！
（现场演讲实录，未经讲师审阅）
