2024年干线快速补能体系建设-充电技术方案研究报告

干线快速补能体系的建设 -充电技术方案研究报告 11/2024 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 摘要:本报告聚焦于重卡干线运输的充电技术方案，系统梳理了电动重卡在干线运输中的补能需求及其主要技术挑战，深入分析了电动重卡在干线运输中对高功率快速充电的要求，强调了充电设施布局的合理性、设备兼容性的提升和智能管理系统的必要性；并对高速服务区、物流枢纽和货运停车场等主要补能场所的职能分布进行了阐述，以说明其在满足用户多样化需求中的作用。报告还总结了大功率快充技术的最新进展与电池大容量化趋势在提升续航与补能效率方面的应用潜力。基于典型运输案例的实证分析，报告评估了现有补能设施布局的成效及其优化空间，并提出完善干线充电基础设施的系统性方案，建议从优化布局规划、强化电力供应、推广智能管理系统及创新合作模式等方面入手，逐步构建高效的电动重卡补能体系，为绿色物流的可持续发展提供有力支撑。 1．重卡干线运输需求现状 1.1干线运输 干线运输是指通过主要交通线路进行大规模、跨区域货物运输的方式，通常连接重要的经济中心、港口和城市节点。干线运输依托高速公路、普通国省干线等核心交通网络，承载区域间或城市间的大宗物资流通。其主要特征是高通量、高效率，适用于大批量运输任务，能够显著优化物流资源配置，提高运输效率，并降低单位运输成本。 干线运输在促进区域经济协作中起着关键作用，尤其是经济枢纽之间的物流往来。例如，京津冀区域的干线运输连接了北京、天津和河北等城市，支撑了大宗货物的流动，如建筑材料、机械设备和工业原料。通过干线运输，大量物资可以快速、高效地从生产地运送到消费地，极大地推动了供应链的发展，降低了企业的物流成本，促进了区域间的经济一体化。!"#$%&'()*+,-./01 1.2重卡干线运输场景主要补能地点 随着绿色物流的发展和电动化趋势的深化，充电重卡在干线运输中的需求日益增长。高速服务区、物流枢纽和货运停车场是充电重卡补能的主要场景，各自具有特殊的 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 实际运营需求与场景特性。 高速服务区是干线运输中充电重卡快速补能的主要节点，其广泛的地理分布和高覆盖率，使其能够为跨区域运输的充电重卡提供便捷的补能服务。当前，全国高速服务区的充电设施已逐步实现覆盖，但在设施分布密度和充电效率上仍存在区域差异。一些交通繁忙的服务区已配备高功率快充设备，可以满足重卡高频次和快速补能的需求，但部分偏远区域的设施建设仍有待完善。 物流枢纽是货物集散和中转的重要节点，也是充电重卡集中补能的主要场景。目前，物流枢纽的充电设施建设集中于货物流量密集的区域，如大型城市周边和交通干线的核心节点。物流枢纽内车辆通常停留时间较长，这为电池充电创造了有利条件。借助完善的充电设施和高效的调度管理，车辆能够在等待装卸货物的同时充分利用空闲时间高效完成充电。一些物流枢纽已开始引入智能管理系统，通过数据分析优化车辆充电调度，以提升设施利用率和运营效率。 货运停车场作为分布在高速公路沿线和城市周边的重要停车场景，为充电重卡提供了补能网络的灵活补充。目前，货运停车场的充电设施建设呈现出规模化程度较低、设施类型多样的特点，一些场站仅部署了中小功率充电桩，主要服务于短暂停靠的重卡车辆。车辆利用休息、进餐或调度等待的时间完成高效充电，避免额外的运输延误。 高速服务区、物流枢纽和货运停车场等场景构成了充电重卡补能体系的核心骨架，其他补能设施如企业专用站、城市物流场站等也在补充这一网络。各场景的协同发展，不仅满足了干线运输中充电重卡的多样化需求，还有效助推了绿色物流体系的全面升级。!"#$%&'()*+,-./012 1.3充电重卡干线运输的配套设施需求分析 随着新能源技术的进步和环保政策的推动，电动重型卡车在干线物流运输中的应用逐渐扩大。这一趋势有效推动了物流行业的绿色转型，显著降低了物流运输的碳排放。然而，与传统燃油车辆不同，电动重卡在干线运输中的高效运行对配套设施提出了新的需求。其需求主要集中在充电服务和运营保障两个方面，涵盖了从高功率补能到智能管理、维修与安全防护的多层次支持。充分满足这些需求，不仅能提升电动重卡的运营效 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 率，还将有效促进绿色物流的普及应用。 1.3.1充电服务 随着电动重型卡车在干线物流中的广泛应用，其对充电服务的需求日益显著。电动重卡在长途运输过程中对高功率、快速充电的需求极为迫切。这要求充电设备在较短时间内为车辆高效补能，以减少充电等待时间对运输效率的影响。此外，为确保电动重卡在长途线路上的便捷补能，充电设施的合理布局和适当密度也相当重要。特别是在主要干线运输节点和物流枢纽，合理分布的充电站可保障车辆在途中的各个关键节点随时获得电力补充，从而提升整体运输流程的流畅性。 同时，智能化管理系统在支持电动重卡的充电需求上同样重要。通过实时监控充电车位的使用情况、设备可用性及充电进度，智能系统能够帮助驾驶员提前规划充电行程，有效缩短等待时间。为进一步提升充电效率，智能系统还应具备预约服务功能，以合理分配资源，避免高峰期拥堵现象的发生。 此外，考虑到重卡品牌和型号的多样性，充电设施需具备兼容性，以适配不同型号的电动重卡，满足不同运输公司和车队的需求。为了满足这一需求，行业内应协作制定统一的充电标准，以便降低充电基础设施的建设与运营成本。电动重卡的充电需求势必显著增加电力消耗，因此充电设施还需保障稳定的能源供应，并在运营成本方面做出相应规划，以保障电动重卡的经济性，吸引更多车队和物流公司选择电动化运输模式。然而，目前在高速公路和国道沿线的服务区及停车场，部分由于缺乏电力接入条件，已成为制约充电设施建设的瓶颈问题。因此，亟需加强重卡充电设施与中高压配电网规划的协同，合理布局供电能力，如此不仅能够有效保障电力供给，还可大幅降低充电运营主体在电力接入方面的投资压力，为电动重卡的推广和运营提供坚实的基础保障。 1.3.2运营保障需求 电动重卡在干线运输中高效、安全的运营依赖于一系列综合设施与服务的支持。停车区域不仅需满足充电需求，还需合理规划长时间停放的充电车位与等待车位，确保司机能够快速找到适宜的停车位置，避免拥堵。坚固耐用的地面设施以及定期维护和巡检，可以为司机和车辆提供安全、有序的休息环境。 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 在干线运输中，设备故障在所难免，因此沿线服务区需配备专用的维修车间和配件库，并保持与充电等能源设施的安全距离，以确保维修工作能够全天候顺利进行。在生活服务方面，服务区应提供完善的卫生设施、舒适的休息场所和加热设备，让驾驶员在行驶中得到充分的休息和补给。而便利店、淋浴间及储物设施则可以进一步提升服务体验，满足驾驶员的日常需求。 与此同时，停车和充电区域需配备监控系统、照明设施和消防设备，以确保车辆和人员的安全。智能化管理系统则在设施运行的实时监控中发挥关键作用，防止意外事故的发生，保障运营过程中的安全性与可靠性。这一系列运营保障措施的全面落实，将大大提升电动重卡在干线物流运输中的适应性和应用广度。!"#$%&'()*+,-./012 2.重卡市场现状 2.12024年上半年重卡市场整体表现 2024年上半年，尽管行业面临能源结构转型和全球经济不确定性等多重挑战，重卡市场整体表现依然稳健。根据中汽协数据（企业开票数口径，非终端实销口径），2024年上半年重卡累计销售50.45万辆，与去年同期的48.85万辆比增长3%，净增长约1.6万辆，累计销量增幅呈逐月缩窄态势。传统燃油重卡的需求虽有所波动，但得益于国家对基础设施建设的持续投入和物流运输需求的逐步恢复，整体市场仍保持正增长。 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 2.2 2024年上半年新能源市场表现 在“双碳”政策的持续推动下，新能源重卡市场在2024年上半年展现了显著的增长态势。2024年上半年新能源重卡累计销售27714辆，同比增长141%；市场渗透率达到了12.29%。这一数据比去年同期增加了7.78%，呈现出强劲的市场潜力。这一增长不仅反映了政策的有效性，也表明了市场对新能源技术的接受度和信任感正在不断增强。 从新能源重卡细分市场来看，纯电动重卡（含充电和换电车型）累计销售26512辆，占95.66%的市场份额，居于主导地位。充电与换电重卡的销量均呈现显著增长趋势，但充电模式在整体纯电市场中的占比有所提升。 2024年上半年，充电重卡累计销售16091辆，同比增长232%。这一显著增速不仅得益于政策的持续利好，例如购置补贴和路权优待，还归功于规模效应带来的电池成本下降，以及续航里程的提升，大大增强了用户的信心。充电重卡以其更低的全生命周期成本和更高的通用性，逐渐成为新能源重卡市场的主流选择。 与充电重卡相比，换电重卡的增速相对较慢，但依然保持了稳定的增长态势。上半年，换电重卡累计销售10421辆，同比增长82%。换电模式因其快速补能的特点，在高频次运输领域仍拥有一定的竞争优势。 [充电技术方案研究报告] 2.3 2024年上半年充电重卡畅销车型 2024年1-6月，充电重卡市场继续呈现显著的增长趋势，畅销车型集中度进一步提升，尤其是在牵引车和搅拌车这两个主要应用领域，几家头部企业稳固占据了市场主导地位。 在2024年上半年充电重卡畅销车型TOP10中，销量排名前三的车型分别为三一集团的纯电动半挂牵引车HQC42503SWBEV6（三一牌）、SYM42503S1BEV2（三一牌），以及徐工集团的纯电动半挂牵引车XGA4256BEVWC（徐工牌）。这些畅销车型配备了磷酸铁锂电池，并拥有超过400 kWh的电池容量，支持长时间运行和高效补能，赢得了市场的广泛认可。 在这十款畅销车型中，有6款为牵引车（包括半挂牵引车），其中三一集团和徐工集团各有两款车型上榜，福田戴姆勒汽车和宇通集团各有一款。随着充电基础设施的逐步完善，充电重卡在牵引车领域的市场认可度和竞争力显著提升。 此外，搅拌车在TOP10中占据了四个席位，三一集团有两款搅拌车上榜，中联重科股份和徐工集团各有一款。这一现象反映出充电重卡在工程施工和市政建设等特定场景 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 中的应用正在迅速扩大，特别是在环保要求更高的城市区域，电动搅拌车逐渐成为主流选择。 整体来看，2024年上半年充电重卡前十畅销车型中，牵引车和搅拌车继续领跑，市场集中度较高。三一集团和徐工集团凭借多款畅销车型，持续巩固其市场主导地位。 3．充电重卡及补能技术现状与挑战 3.1充电重卡技术现状 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 3.1.1大功率充电车型逐步推出 为了满足干线运输对高效补能的需求，市场上逐步推出并试运营了大功率充电车型。目前，已有充电功率达到720kW及以上的车型进入市场，这些车型通常采用双枪或多枪同时充电的方式，以进一步提升充电速度。这些大功率充电车型覆盖了牵引车、自卸车等重型卡车。例如，三一重工的魔塔1165重卡峰值充电功率可达800kW，支持四枪同时充电，续航里程可达875公里。苇渡科技推出的长途纯电动牵引车支持兆瓦级双枪快充，充电功率可达960kW，仅需35分钟的充电时间即可满载行驶400公里。虽然这些车型大多仍处于试运营阶段，但其在重载运输中的应用潜力已经显著展现。!"#$%&'()*+,-./0A2% 3.1.2电池大容量化趋势 2024年上半年，电动重卡市场呈现出明显的电池大容量化趋势。根据2024年电动重卡销售数据显示，电池容量超过422kWh的重卡在市场中占据主导地位，前十名车型中有41%的电动重卡配置了超过422kWh的电池。其中，销量前两位的两款三一纯电动 [充电技术方案研究报告] 2024年11月 半挂牵引车的电池容量都达到了423.936kwh。这种大容量电池的配置不仅显著提升了车辆的续航能力，同时也减少了中途补能的次数，从而提高了整体的运输效率和运营效益，