干线快速补能体系的建设-重卡换电现状研究报告

零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇1零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇18476637613601098819infochina@smartfreightcentre零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇2零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇28476637613601098819infochina@smartfreightcentre摘要：本报告通过对重卡充电及换电技术在市场表现、应用场景、技术发展及成熟度策等方面的特点进行梳理，聚焦换电重卡技术及干线快速补能体系建设，分析当前换电业现状及面临的挑战。报告指出，换电模式在特定场景中已展现出显著优势，但仍面临准化推进缓慢、基础设施建设滞后、建设成本居高及电池资产归属等方面的瓶颈问题。冀干线项目为例，报告针对上述面临的问题给出了具体化介绍，并分析了换电站布局现线运输需求的匹配性，以及强调合理规划布局对提升设施利用率和经济性的关键作用。议，通过政府牵头加速电池和接口标准的统一，持续支持高能量密度和高安全性电池的完善电池资产管理与法律框架以解决产权归属问题，并通过构建多层次补能网络满足不场景需求，推动换电模式在物流行业全面普及，为实现绿色物流和“双碳”目标提供1、重卡销售市场现状2024年前三季度，受宏观经济增速放缓、基础设施投资力度低于预期以及货运需求持续低迷等多重不利因素的共同影响，中国重型卡车（重卡）市场销量呈现显著下滑态势。根据中国汽车工业协会统计数据（按开票口径，含出口，非终端数据），2024年前三季度重卡累计销量约为68.3万辆，同比下降3.4%，较去年同期的70.7万辆减少约2.4万辆。其中，9月份全国重型卡车销量为5.77万辆，同比大幅下降32.7%，传统“金九银十”销售旺季市场表现显著疲软。此外，行业库存水平持续处于高位，加之潜在购置需求延迟释放，进一步加剧了市场供需结构的失衡。未来市场的有效复苏在很大程度上取决于政策支持的持续强化与宏观经济环境零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇3零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇38476637613601098819infochina@smartfreightcentre86420图1-12024年前三季度重卡销量及累积增幅走势(数据来源:中汽协数据)在“双碳”相关政策的持续推动下，新能源重卡市场在2024年前三季度展现出显著的增长态势。根据中国汽车工业协会统计数据（按开票口径，非终端数据），2024年前三季度新能源重卡累计销售48513辆，同比增长142.8%。这一数据较去年同期销量的19976辆实现了显著提升，反映了政策支持和市场需求共同作用的积极成果。从细分市场来看，充电重卡累计销售27961辆，同比增长57.7%，占新能源重卡总销量的57.7%。充电重卡的增长主要得益于政策激励的持续实施，如购置补贴和路权优待，同时，电池成本的下降、续航技术的持续优化以及更为完善的技术标准也显著增强了其市场竞争力。更低的全生命周期成本和广泛的适用性使其在新能源重卡市场中占据重要地位。相比之下，换电重卡累计销售17442辆，同比增长36.0%，占新能源重卡总销量的36%。尽管增速低于充电重卡，但换电重卡凭借快速补能的优势，继续在高频次、长时间运行的运输场景中展现出较强的市场竞争力。尤其是在物流、矿山和港口等特定场景中，换电模式因能够显著减少车辆补能时间、提高运零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇4零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇48476637613601098819infochina@smartfreightcentre营效率，在高频次运输场景中得到较高的市场认可。此外，随着换电站基础设施的加速布局和技术的逐步成熟，换电重卡的市场潜力有望进一步释放。燃料电池重卡在前三季度累计销售310辆，同比增长6.4%。尽管目前市场规模有限，但其在特定应用场景中展现了潜在的技术优势。总体而言，充电重卡和换电重卡在2024年前三季度均展现出各自的优势和增长潜力。充电重卡获得更高的市场份额，得益于其电池资产属性清晰，对运营管理和基础设施的要求更低；而换电重卡则凭借其在高频次运输场景（如城市物流、矿山作业和港口短途运输）中的快速补能优势，继续保持稳健增长。未来，随着政策和基础设施建设的进一步推进，这两种主流方式仍将在不断竞争的基调下持续稳步发展。00图1-22023年与2024年前三季度新能源重卡销量对比(数据来源:中汽协数据)1.3.12024年前三季度换电重卡市场表现优异2024年前三季度，换电重型卡车（换电重卡）市场累计销量达17442辆，同比增长93.2%。在细分市场中，换电牵引车依然是换电重卡的核心产品，其应用场景覆盖广泛，包括：1）港口、钢厂、煤矿等对运输效率要求高的封闭场景；2）城市58476637658476637613601098819infochina@smartfreightcentre零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇渣土运输、公铁接驳运输以及煤矿至电厂的短途、多次往返运输场景；3）高速公路等干线中长途运输，对快速补能需求较高的任务场景。2024年前三季度，换电牵引车销量达到12366辆，占总销量的70.9%，同比增长120.2%。这一数据充分体现了换电牵引车凭借技术优势和市场适配性，在运输领域获得广泛认可与快速增长。相比之下，换电自卸车和换电搅拌车等其他车型有所增长，但因其在市场上的销售占比相对较小，因此对整体销量增长的拉动作用有限。换电自卸车2024年前三季度销量为3644辆，占总销量的20.9%，同比增长69.3%；换电搅拌车销量为1429辆，占总销量的8.1%，同比增长仅17.3%。受到基础设施投资进展缓慢和应用场景复杂性等因素的制约，换电重卡市场潜力尚未完全释放。此外，其他类型换电专用车销量相对零星，前三季度仅售出12辆，占总销量的0.07%，同比增长62.5%。虽然增长幅度较高，但绝对销量规模较小，对整体市场的影响微乎其微。这一现象表明，当前换电重卡市场仍处于产业结构优化和技术推广的关键阶段。未来，需要进一步完善基础设施布局，优化换电模式，并加强多场景适配能力，以推动换电重卡市场全面发展。图1-32023年和2024年前三季度各类换电重卡销量及同比(数据来源:电动卡车观察)1.3.22024年前三季度换电重卡畅销车型TOP10零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇6零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇68476637613601098819infochina@smartfreightcentre2024年1—9月，换电重卡市场保持高速增长态势，畅销车型的集中度进一步提升，尤其是在牵引车这一核心应用领域，几家头部企业稳固了市场主导地位。在2024年前三季度换电重卡畅销车型TOP10中，销量排名前三的车型分别为徐工集团的纯电动牵引车XGA4251BEVWCSA（徐工牌）、福田戴姆勒汽车的换电式纯电动半挂牵引车BJ4259EVDHF-01（欧曼牌），以及中国重汽集团的换电式纯电动牵引车ZZ4257V384GZ1SBEV35（豪沃牌）。这些畅销车型能够实现快速高效的能源补充，同时具备良好的可靠性和适应性，在市场上赢得了广泛认可。10款车型均为牵引车（含半挂牵引车）。其中，徐工集团、中国一汽集团、江淮汽车集团、陕汽集团各有2款车型上榜，福田戴姆勒汽车、中国重汽集团各有1款。换电牵引车凭借高运营效率和良好的运输适配能力，继续在换电重卡市场中占整体来看，2024年前三季度换电重卡TOP10畅销车型中，牵引车占据了全部市场份额，市场集中度进一步提升。车辆销售的主要城市目前集中在河北石家庄、江西宜春、陕西西安、四川眉山、江苏徐州、广东深圳等地区。徐工集团和陕汽集团通过多款畅销车型，持续巩固了市场主导地位。随着换电基础设施的加速完善，换电重卡在多个应用场景的市场认可度和竞争力将进一步增强。 零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇7零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇78476637613601098819infochina@smartfreightcentre图1-42024年前三季度换电重卡畅销车型TOP10(数据来源:上险数据仅统计车辆总质量>12000kg,不含底盘销量)表12024年前三季度换电重卡销售前三的车型参数XGA4251BEVWCSA整备质量（kg）(数据来源:第一商用车网)0图1-52024年1-9月换电重卡城市销量排行(销量超250辆)(数据来源:上险数据仅统计车辆总质量>12000kg)2.重卡换电行业发展现状2.1政策环境近年来，为推动“双碳”目标的实现和新能源汽车产业的高质量发重视重卡换电行业的政策支持与制度保障。相关政策覆盖换电基础设施8零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre准规范制定、智能化管理体系优化以及跨区域协调发展等多个维度，化的政策支持体系。这些政策在推动换电技术规模化应用、加速基础设施及提升重卡运营效率方面发挥了关键作用。此外，政策导向正从宏观战略入细化实施层面，以期实现行业技术革新与市场了多项政策以保证换电重卡产业的发展，具体内容如表2换电重卡产业发展政策发布日期政策名称发布机构月点任务要点》月《关于加强电网调峰储设的指导意见》探索不间断电源、电动汽车等用户侧储能设月《推动消费品以旧换新行动方案》月知》结合以旧换新和县域充换电设施补短板等支持政9零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇9零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre月《交通运输大规模设备更新行动方案》科学布局、适度超前建设公路沿线新能源车辆配套基础设施，探索超充站、换电站、加氢站等建月《关于延续和优化新能政策的公告》涉及延续和优化新能源汽车购置税减免政策月《关于加快经济社会发见》月《关于推动车网互动规模化应用试点工作的通知》智能有序充电桩建设、替代或改造。《关于发挥绿色金融作意见》近年来，随着电动化进程的加速，换电技术在重型卡车领域的应包括换电电池、换电站、换电设备及电池管理系统，技术路径逐渐向模块化换，换电全流程用时仅需3—7分钟，显著提升了补能效率，能场景需求。针对不同行业的特定需求，当前的换电技术已呈现出单体电池合以及分体式换电等多种设计方案，以适配长途运输、短途往返及重载运零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre三种方案。柔性顶部吊装换电利用柔性材料（如钢索）从车辆顶部进较高，换电效率和成功率更依赖于操作人员的技能。该技术特别适用于港口封闭应用场景，在这些环境中，司机经过严格培训和管理，能够有效利用这用激光雷达与视觉定位系统，支持自动校准功能，能够在操作过程中实现高高，对驾驶员技术要求低，是渣土车、牵引车、水泥搅拌车等多广泛应用于城市公共型换电网络。相比之下，底盘换电通过车辆底部拆卸和组，利用底盘空间避免电池占用货箱或车内空间，同时大幅提高自动化程度支持车辆智能识别与自动对接调整，换电时间通200辆次。设施布局逐步从单点式设计向区域化和网络化扩展，同时部分换智能化技术的应用在换电系统中发挥了重要作用，设备已经具备智能识别车自动调整对接位置、实时监测电池状态等功能，这些技术的融入显著提升了2.3标准发展现状近年来，我国在电动重型卡车领域的换电标准化建设取得重要进展2021）明确了换电电池在尺寸、接口、机械对接及安全性能等方零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre动商用车换电系统提出了详细要求，涵盖换电电气接口、冷却接口、换电机此外，地方和行业层面也在积极推进标准化站及换电车辆技术要求》（T/SHJX062-2023从换电站建设、设备操作到接流程进行了全面细化；江苏省发布的《纯电动重型卡车换电电池包系统技术规范》约了换电模式的互联互通。此外，随着技术快速发展，标准的动态更新业、电池企业、换电运营企业、换电设备及技术服务企业、电池资产管理企业用户作为终端需求方，支付电费及服务费使用换电服务，车辆购赁模式而降低，同时避免了电池老化带来的资产贬值风险。整车企业采用式销售车辆，电池部分由电池企业或电池资产管理企业负责提供，这种模为用户提供快捷的换电服务。同时，它们通过与电网企业协零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre此外，电池资产管理企业通过电池租赁、状态监控和回收管理，延长命，优化全生命周期成本。电池企业为市场提供标准化的电池产品并负责备用图2-1换电重卡商业模式示意图3.换电重卡面临的挑战换电重卡行业在标准化建设中仍存在显著不足，主要集中在全统一。不同厂商在接口设计上存在技术障碍，在实际应用中也暴露出兼问题。完全统一的标准需要经过技术验证和逐步优化，才能实现站难以兼容多款车型。这种差异降低了运营效率，增加了设施建设和运营的复杂成本，统一电池的布局和尺寸设计将是提升换电站兼容性和效率的重要方零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre品牌电池互换的可行性。同一厂商的电池框和底托可以实现互换，但不同厂商即便可以通电，仍难以确保质保和安全性。当前，车企需要依赖供应商的公告确保互换安全，但这限制了跨厂商合作的可能性。建立统一的换电底托与电池3.2换电基础设施建设问题3.2.1换电站数量不足且区域分布不均衡了换电重卡的普及，也加剧了部分区域内换电资源的紧张程度。(数据来源:2024中国汽车充换电生态大会)3.2.2换电站建设成本高昂换电站建设的高成本是制约重卡换电基础设施发展的重要因素之一。调度系统及充电设施的配置，均显著提高了换电站的投资压力。此外，换电零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre表4宁德时代港口换电站建设明细项目投入备注11等(数据来源:宁德时代港口换电项目)3.2.3换电站选址困难及审批流程复杂换电站选址困难在于土地资源的稀缺和高昂的成本。重卡换电站通常需场地的获取成本极高。此外，适合换电站建设的土地在性质上多属于工业长。而对于公共换电站来说，其选址难度进一步提升。不仅需要覆盖广审批流程复杂则进一步加剧了选址的困难。换电换电站建设时面临高成本和长周期的问题。与此同时，不同地区的政策差异和不完善进一步增加了换电站审批的不确定性。部分地区尚未出台针对换电站的策，导致企业在政策模糊的情况下推进项目；部分地区将换电站项目备案作断”资源赋予地方平台公司专有，导致项目备案零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre范化的政策支持和明确的审批流程，使得许多换电站项目难以3.2.4换电站网点布局面临经营盈亏的问题换电站作为换电重卡生态的重要基础设施，其网点布局的合理性和服务从成本结构来看，换电站的经济性高度依赖于服务重卡数量的规模效应模效应的显现，才能实现商业上的可持续运营。(数据来源:《换电重卡及换电站经济性测算和发展判断》)然而，实现规模效应的前提是站点的高效利用率，换电站服务能力的提升性不均衡，许多站点无法充分发挥潜力。部分站点可能因为远离主物流线路围重叠而长期利用不足，这不仅拉长了成本回收周期，还进一步加剧了整体营压力。同时，换电站网点布局的不合理性也在一定程度上加剧了资源闲置状态。这种资源利用的不均衡，使得换电站网络难以实现全网协同的经济效零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre图3-1不同服务场景下换电站成本回收周期(数据来源:《换电重卡及换电站经济性测算和发展判断》)3.3换电技术问题3.3.1续航里程和亏吨矛盾换电重卡面临的一个关键挑战是续航里程与载重之间的矛盾动重卡需要搭载更大容量的电池，然而这也导致了车辆自重的增加，从而降低了导致载重能力下降，电动重卡的经济性优势几乎消失，甚至可能无法实现效益。(数据来源:《重卡换电互通互换干线网络建设及技术创新趋势》)3.3.2电池温度适应性限制其低温适应性限制却成为运营中的一大挑战。在寒冷条件下，电池的内零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre用权和回收等多个环节。随着换电模式的推广，电池已成为重卡的重要组成与车辆本身“分离”，这使得电池资产的管理和流转变得更加复杂。在这种模企、电池供应商、换电服务商和电池资产银行等多个利益主体。电池资产的投资、购置电池并租赁给用户，从中获取租金收益，同时需要监控电池的全生命行面临的主要问题包括：电池的安全性问题，作为高能量密度设备，电池一旦障可能带来严重隐患，要求电池银行承担较大的安全管理责任；电池的通用性由于不同厂商的电池在规格、接口和性能上存在差异，电池在不同车型和换电4.换电站布局策略与建设思路——以晋陕冀干线为例晋陕冀干线项目起点为陕西省神木市张家峁煤矿，终点为零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre4.1晋陕冀干线换电站布局背景与目标4.1.1晋陕冀干线的运输需求与市场分析输流向山西、河北方向，主要是京津唐和石家庄地区。该区域运输需求量大电动重卡技术的成熟，电动化运输在长途、高载重的煤炭运输中展现出较强优势。此区域的电动重卡需求主要包括两类运输模式：一是神木至石家庄、途运输；二是短途运输，主要为煤矿至电厂的低速运输。考虑到重载下坡的图4-1晋陕冀干线示意图4.1.2地理与物流网络特点的影响晋陕冀区域特有的地理条件与物流网络结构对换电站的炭产地与物流集散地，大量的重载下坡运输构成了典型的物流场景。电动847663768476637613601098819infochina@smartfreightcentre零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇分体现了对地理和物流网络特征的适配性。北线自神木出发，经府谷、保德、河原平，最终抵达石家庄；南线则由神木沿五寨、阜平一路向东，延伸至黄骅港。条线路不仅覆盖了区域内主要的煤炭运输路径，还将煤矿、电厂、港口等核心节运输为主，运行路段多以低速为主，车型主要为牵引自卸车。多样化的运图4-2晋陕冀干线具体站点示意图零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre204.2.1选择换电站位置的原则交通流量是换电站选址的核心因素之一。针对晋陕冀干线，重点此外，建设换电站时，必须评估当地电网的负荷承载能力，以避免电地理和经济条件也需要在选址过程中予以考虑。换电站应靠近煤矿、电厂等重工业基地，以利用当地的产业链优势，确保换电站在供应链中的战略4.2.2服务半径与车流量预测服务半径的规划应考虑电动重卡的续航能力、路网布局以及运输模晋陕冀干线为例，长途运输（如从神木至石家庄或港口方向）的服务半径通保其覆盖范围内的车辆能够在较短时间内完成换电服务。这一规划有助于减零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇21零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇218476637613601098819infochina@smartfreightcentre车流量预测和换电需求的分析为换电站的容量与换电频率提供干线区域的煤炭运输量大，且包括长途和中短途运输需求。通过分析交通流类型，结合动态预测模型，可以为换电站的容量配置提供精确依据。例如，峰期（如冬季取暖期间），煤炭运输量增加，换电需求相应提高，换电营策略，增加换电设备的配置或提高换电频率，以确保高峰时段车队能够迅电。基于实时交通数据和预测模型，合理安排高峰时段的换电站运营，有助此外，优化服务车辆的调度管理也是确保换电站高效运营的关键因素量路段（如宁武、原平、石家庄等节点区域），应考虑增加换电站服务点当增加换电站数量有助于提高车辆的换电效率。同时，应用智能调度系统能4.2.3晋陕冀干线换电站设计方案及测试结果工及周边站台的煤运业务开展了干线测试。测试的主要路线覆盖神木张家峁和电动重卡干线运营具备了理论和实践相结合的经济基础。基于这一测试结营的电动重卡具有较高的经济性和可持续性，为未来在晋陕冀干线的电动零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇84766376零排放货运行动秘书处地址：北京市朝阳区望京悠乐汇8476637613601098819infochina@smartfreightcentre22图4-3晋陕冀干线换电站设计方案示意图(内容参考零排放货运行动会议资料)5.干线运输换电重卡的建议为了加速换电重卡电池标准的落地，政府应发挥主导作用经验，为大规模推广提供技术依据，以推动电池和换电设备标准快电池规格的兼容互换，可以确保不同品牌和型号的重卡在同一换电站进行电从而提高换电站的设施利用率，降低建设成本。此外，推动换电站