2024年干线快速补能体系建设-重卡换电现状研究报告

干线快速补能体系的建设——重卡换电现状研究报告12/2024 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 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、支撑政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，分析当前换电重卡行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，但仍面临行业标准化推进缓慢、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。以晋陕冀干线项目为例，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状与干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。报告建议，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推广，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同运输场景需求，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”目标提供有力支持。 1、重卡销售市场现状 1.1 2024年前三季度重卡市场整体表现低迷 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 [换电技术方案研究报告]2024年12月的进一步改善。 1.22024年前三季度新能源重卡市场总体表现强劲 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 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 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。 1.3换电重卡市场现状 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 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 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。 1.3.2 2024年前三季度换电重卡畅销车型TOP10 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 2024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据主导地位。 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。 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 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展，政府高度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建设、技术标 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 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，逐步构建起系统化的政策支持体系。这些政策在推动换电技术规模化应用、加速基础设施网络布局以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指导逐步深入细化实施层面，以期实现行业技术革新与市场化发展的协同推进。2024年陆续出台了多项政策以保证换电重卡产业的发展，具体内容如下表所示。 [换电技术方案研究报告] 2.2技术发展现状 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用逐步走向成熟，并在实际运营中实现快速推广。作为能源补充的重要手段，换电技术的核心体系包括换电电池、换电站、换电设备及电池管理系统，技术路径逐渐向模块化和智能化方向演进。重型卡车换电技术主要采用车电分离模式，通过自动化设备完成电池更换，换电全流程用时仅需3—7分钟，显著提升了补能效率，能够满足多样化的运输场景需求。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、双电池组合以及分体式换电等多种设计方案，以适配长途运输、短途往返及重载运输等复杂工况。 [换电技术方案研究报告] 2024年12月 目前市场主流的换电技术方式可以分为柔性顶部吊装、刚性顶部吊装和底盘换电三种方案。柔性顶部吊装换电利用柔性材料（如钢索）从车辆顶部进行电池吊装，其定位方式相对简单，采用机械定位设计，系统成本较低，但对驾驶员的驾驶精度要求较高，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和矿山等封闭应用场景，在这些环境中，司机经过严格培训和管理，能够有效利用这种低成本方案实现高效运转。刚性顶部吊装换电则通过机械臂从车辆顶部精确吊装电池包，采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精度的车辆与电池对接。其换电用时为3—5分钟，占地面积约200平方米，智能化程度较高，对驾驶员技术要求低，是渣土车、牵引车、水泥搅拌车等多种车型的理想选择，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更换电池组，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。该技术支持车辆智能识别与自动对接调整，换电时间通常少于3分钟，占地面积相对较大，约300平方米，但其快速、高效的换电能力使其成为目前市场中应用最为广泛的技术方案。 从换电设施布局来看，当前换电站的服务能力显著提升，单站日均可服务150—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，同时部分换电站开始采用“充换一体化”设计模式，集成充电与换电功能，以进一步提高资源利用效率。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辆型号、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换电效率和安全性能。 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，为换电模式的规模化推广奠定了基础。2021年发布的《电动汽车换电安全要求》（GB/T 40032-2021）明确了换电电池在尺寸、接口、机械对接及安全性能等方面的规范，成为换电标准化的重要里程碑。随后，《电动汽车传导充电用连接装置》（GB/T 34014- [换电技术方案研究报告] 2024年12月 2017）和《换电电池设施建设规范》（NB/T 33008.3-2016）进一步统一了换电设备接口和设施布局要求，为换电站的建设和运营提供了技术依据。 在互换性方面，2023年发布的QC/T 1201系列标准作为汽车行业标准，对纯电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、换电机构及电池系统等，显著提升了跨车型、跨品牌的兼容性。同时，2024年发布的GB/T系列国家标准，进一步巩固了换电系统在尺寸、接口和安全性能等方面的技术统一性，为全国范围内的推广提供了更强支撑。 此外，地方和行业层面也在积极推进标准化。2023年发布的《电动重型卡车换电站及换电车辆技术要求》（T/SHJX 062-2023），从换电站建设、设备操作到车辆对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》已逐步转化为行业标准，助力区域性换电网络的建设。 尽管标准体系逐步完善，但行业仍面临技术壁垒和跨品牌兼容性不足的挑战，制约了换电模式的互联互通。此外，随着技术快速发展，标准的动态更新与适应多场景需求成为重点。经济性问题同样需要通过规模化应用和成本优化来解决。 2.4商业模式 换电重卡的商业模式基于车电分离理念，通过多方协同构建，涵盖用户、整车企业、电池企业、换电运营企业、换电设备及技术服务企业、电池资