四川新能源汽車創新中心有限公司常務副總理/高級工程師 李立國在本次中國國際換電模式產業大會做了《換電對重卡電動化的關鍵作用和產業化探索》演講，現場演講實時如下：
各位專家、領導，大家上午好。我是四川新能源汽車創業中心的李立國，四川新能源汽車創新是四川省的重點科研平臺，由中國科學院院士，清華大學教授歐陽明高教授發起的，依托清華大學節能與安全重點實驗室進行建設，我們落地在宜賓。
很高興分享在重卡換電方面做的一些工作，今天分趨勢、現狀、破局和挑戰四個方面，介紹我們的一些理解。
1.重卡換電
重卡換點是新能源汽車發展的重要組成部分，具有巨大節能減排的潛力，是我們實現3060目標的重要突破口。
目前重卡電動化跟乘用車電動化其實有一個本質的區別，重卡作為一個生產工具，整體的油耗成本在全生命周期是車價的3-5倍以上，油電差能形成非常好的經濟性的基礎，所以重卡電動化具有經濟性的。
在這樣的條件下，國家又鼓勵可以省錢的情況下，重卡發展的情況怎樣呢？目前各個車企推出了純電動重卡的產品，產品銷售了多年，技術和產品比較成熟。
其實總量并不多，到2019年總共銷量大概在5000多輛，今年沒有明顯增長，里面有大概3000多臺靠每輛80萬的高額補貼刺激達到的。總體來講，我們認為之前的推廣總體比較艱難。
為什么出現這種情況？我們分析主要三點：
1.純電動重卡很貴。傳統重卡大概三四十萬，純電動重卡大概在一百萬左右；
2.運營效率比較低。我們在考慮油電差的時候往往不考慮有效載荷，由于重卡比較重，裝電池比較多，裝完電池之后可能比傳統車重了2噸多，原來有效載荷是20-30噸，使它的在現載條件下，它的有效運力會下降，收入會減少。
（2）充電慢。充一次電，最快也得一個小時，找不到樁的話，可能兩三個小時，就算一天跑24個小時，充兩次電，占的時間會極大的降低運營時間。
這兩個方面使收益受到極大的打擊，雖然油電差省回來了，但是這個又賠進去了，經濟性沒有體現出來。
3.體積大，充電功率大，廠站建設是很有難度的。
有沒有辦法解決這個問題？重卡的換電技術就是一個非常好的破局點。
車電分離的商業模式與換電的技術相結合，現在可以完美地破解重卡換點電動化的困局。首先，可以通過車電分離的方式，可以降低購置成本，目前來講，大家推出來實際的商業化方案，車頭的購買價格比傳統車大概貴5萬塊錢，基本上算是相當，有些地方有補貼，大概10萬、20萬的就把它補回去了，它的能耗成本去掉電池租金和換電的能源費用，其實比柴油還是便宜的，但是比天然氣，現在目前還打不過。
第二，通過換電降低車載電量，使得重量目前比傳統車可能重1噸左右。這個就是對運效的影響很小了。目前所有換電技術可以做到5分鐘之內換完，和傳統車加油時間差不多，這樣它就可以連續運營，對運營效率的影響也解除了。
第三，換電站占地面積比較小，配電容量系數比較高，所以對土地和電力資源比較節約。
通過這幾個方面，把剛才三個核心關鍵難點都解決了。
實際上，現在重卡換電技術很多地方進行了落地，我們看了一下今年1-9月份的數據，我們發現純電動自卸沒賣多少輛，賣了很多牽引車，而牽引車像公轉鐵的項目，港口的項目，90%都是換電牽引車，而牽引車是沒有補貼的。
我們分析，在換電模式下，在它的運營效率提升以后，經濟性已經體現了；在沒有補貼的情況下，仍然有大量的用戶選擇，它是有市場生命力的。
目前換電技術主要是三種出現的，包括單側整體換電、頂吊式換電、雙側整體式換電。
這是金茂科易開發的單側式的整體式換電，下面是它的技術參數（如圖）。
這是上海玖行頂吊式的換電系統方案，在國內也有多個布點，南網的李總也展示了他們的示范站。
這是國網電動礦卡的雙側式換電解決方案，主要用于礦山。它的換電時間這么大，兩個包，也是5分鐘，所以時間已經不是問題。
我們做了一個簡單的技術路線對比和總結，對三種技術路線做了對比。我們簡單理解，最早的比較多的進行試點示范的是頂吊式的換電方案，由于用鋼索吊著電池包，接近落座的時候，鋼索有柔性，所以比較容易就可以實現誤差的兼容，所以它是屬于成本比較低，可行性比較好的一個方案，也是最早商用化的方案。
整體側換是剛性的，機器人抓著電池之間是沒有柔性環節的，如果對不上的話，產生校正位置的力就很大，對接插件導向會產生很大的損傷。所以它相對來說就成熟慢一些，控制精度要求比較高。
這是兩個技術路線根本的影響，造成頂吊式的控制系統成本比較低，側換式的剛性抓取的控制系統的成本比較高。
另外頂吊式有一個特點，它的爪距（音）要在車的上方，總高比較高，在一些城市建設項目的時候會遇到零件的問題，太高的話，要報零件，比較麻煩。側換式有一個好處，它的主體裝備和車高是差不多的，在城市建設的時候比較容易被定性為裝備，然后就過去了。這是它的一些特點。
目前技術指標大家還是很不錯的，3-5分鐘的速度，對電池電量沒有特別的要求，對車型兼容性比較好。
總結下來，整體側換由于剛才幾個原因，可能比較適合城市的公共型換電站，因為它天生就需要視覺、激光雷達精密的定位裝置，換車型的時候適應性很好，智能化程度比較高，對司機的專業性要求就弱了，城市里面有渣土車、牽引車、水泥攪拌車等等，作為公共網絡的時候，對于司機的要求不能那么高，所以智能化程度就發揮了價值。
像頂吊式，它的定位方式比較簡單，但是對于像一些港口、專用的場景，司機是經過強管理、好培訓、封閉式場景，其實能夠發揮他的司機優勢，使控制系統簡化，整個控制成本下降。
雙側最大的優勢是不占貨車空間，對于礦山這種地方，它不能輕易拉長軸距來滿足放電池的位置，對一些不得不用雙側的場景有無可替代的優勢，但是缺點就是成本要高，因為它是兩套機器人，兩套存儲倉。
各家的站雖然機器人長的樣子不一樣，但原理差不多，就這么幾個部分。
第一個是電池的存儲充電倉，現在換電大部分采用就地充電的方案，當然也有一些特使場景，電力難以獲得的話，可以把后面的一套東西裝在車上拉走，用甩掛的方式仍在后面，這個都是可以的。
換電機器人就是各種，側面抓的和頂上抓的都有。
車輛一般有一個定位平臺，讓車有一個粗定位，像頂吊的話，可能粗定位完就能夠換電；側換式都需要機器人上有激光雷達或者機器視覺再進行精定位，才能完成換電，然后一個控制中心。其實整個換電站的中心系統并不復雜。
這是換電的車載系統，一般是由一個車載的換電底座跟車固定在一起，有一個可更換的換電式電池系統總成，在車和換電站之間進行流轉。
目前有很多項目已經商業化落地了，基本的模式也是按照車電分離加換電的商業模式進行實施的。首先有電池銀行把車上的電池買走，向用戶收租金，有按月收的，也有按公里收的，也有按度電收的。換電運營商提供充電和換電服務，整車廠直接賣車，這個商業模式也已經走通了。
總的而言，從現在的成果來看，換電重卡產業的發展，從技術和商業實踐上，形勢一片大好。還是有很多挑戰，重點講講我們看到的挑戰以及我們想做什么工作。
其實我看是三個特別大的挑戰。
1.電池資產投資是整個行業最大的挑戰。這張圖不準確，比例差不多，當一輛換電重卡投放到場景中去的時候，用戶花的錢（藍色部分）跟傳統車等值的部分稍微多花了紫色的一點，這部分是用戶承擔的，大概有10%是換電站運營商承擔的，包括換電站投資等等，40%是電池銀行承擔的。如果未來推廣100萬輛車的話，就是3000-5000億的電池資產，100萬輛車，現在重卡一年賣120萬輛，所以這件事情不是一個小事情，是整個行業發展最大的瓶頸。
2.安全運營。其實我們現在像奧動很多企業在換電站運營上已經積累了很多經驗，但是沒有迎來爆發。奧動一年十幾個站不是很大的難度，將來很多很多站，很多很多場景的時候，面對很多很多用戶的時候，這個復雜度就提高了，換電站有電池問題、高壓問題、火災、機械設備等等機械安全的問題，有車輛跑來跑去，它的安全隱患點非常非常點非常多，所以它的系統化運營肯定是很大的挑戰。
3.互通互聯。現在大家看到的示范站，車和車稍微能通用，但是站和站肯定不能通用，一個站開著車，到另外一個站不能用。很簡單，你一個車廠再牛逼，只能一兩個城市搞得很好，不能全國城市都搞得很好。尤其是卡車換電，需要高速公路換點站連起來的，你想投資人把五千億砸下去買電池，肯定不想這個電池就是你們家的，到別人家就不能用的，這個電池就是你們站的，這個礦這個電池跟你的合同，這個礦跟你的合同，這個礦倒閉了，把電池放到另外一個礦租，不好意思，人家飽和了，所以場景不聯通會造成電池銀行投資風險巨大，這第一點。
第二點用戶也很糾結，我今天跟這個礦長好，拉了他的活，買了他的，明天到了另外一個礦，不好意思在我這兒用不了，電池不兼容。那用戶也會考慮，考慮未來五年、十年全生命周期車在哪兒干活，關系穩不穩，這市場有多大，如果這個東西考慮不清楚，他就不能愿意賣，所以互聯互通是整個行業的共性問題。所以剛才已經三家換電企業，而且我們知道后面還有很多家，這不是多難的技術，大家總是能攻克的，但是生態只有一個，如果大家不能做到互聯互通那生態是割裂的，最后整個行業發展也會很緩慢的，而且是很危險的，這是我們看到三個重大的問題。
我們中心做一點什么工作呢？我們打算從五個方面，推動行業發展：
首先進行行業研究。這個行業涉及到很多問題，電池降價怎么辦？電池著火怎么辦？未來電池標準化怎么做更合適？多少度電最經濟？交通流和能源流怎么耦合最科學？不要因為我們重卡一上一個城市干了兩千輛，搞電網的“小天鵝”事件，肯定不行的，這些都是需要進行系統的研究，從能源經濟學的角度、系統安全的角度，從整個產業數據發展角度做研究。
第二政府肯定很關心安全。作為研究平臺機構，我們相對有一點幫政府做監管工作的作用，我們可以在安全平臺，監控運營平臺方案提供解決方案，因為我們的優勢是電池管理，電池安全又是安全中最重要的一項，我們在電池安全平臺方面可以做一些貢獻。
第三點就是企業的孵化。這是一個新興行業，供給嚴重不足，剛才講三家設備供應商，大家希望有沒有五家、六家，有沒有更多的方案，更便宜，最終用戶得利，行業才能快速發展，才能多賣電池，那我們就需要把產業鏈上促進生成更多的設備供給、電池供給、服務供給等等，我們有很多的技術，從清華這邊過來，我們會通過招商引資方式，孵化關鍵產業鏈環節，扶持它做高風險的事情，比如電池銀行，其實大家現在不太喜歡電池銀行，掙錢太小，風險太大。
然后就是產業的聯盟。最終大家賺錢是要有一個行業生態的，通過產業聯盟，可以規范一下行業的發展，讓有遠見的企業，到一起形成面向未來的合作結構，探索最優的商業化路線。
最后中間肯定有卡脖子的技術問題，通過清華這邊科研力量，加以攻克，這是我們做的工作布局。
首先我們中心成立9月19日，剛剛成立不太久，但是我們也是面向重卡這個重大的產業機遇，快速的在歐陽院士倡議下，在劉主任牽頭形成了重卡換電的促進聯盟，主要是做公共換電互聯互通和標準化的問題，面向中局做遠期的布局。
在孵化產業鏈培育方面做了很多工作，因為我原來在中心負責技術工作之前，是在科易創業的，做十年的電池包，所以有比較好的產業化基礎。我們就依托之前的產業化資源，把電池系統、車載換電系統、換電設備，換點運營商、車企還有電池銀行以及電池銀行的服務企業把他們串聯在一起，基本把我們關心的產業鏈空缺，新型服務機構就搭建起來了。
我們現在解決三個痛點：一個是標準化。標準化方面我們依托科易動力，進行相關的研究，科易動力目前是做電池包和換電解決方案的企業，最早的。現在做重卡換電解決方案，我們PACK方面，其實一直也是PACK服務商，在商業通用五菱供貨，每個月大概有七八千臺供貨量，電池系統上也很專業，所以在服務能源企業也有很多年的經驗，最終其實是技術的問題，就是對車的理解、電池的理解、設備的理解，還有商業利益的理解，在技術和服務上我們都有多年的儲備，推出方案，跟各方合作有先天的優勢。
科易在技術儲備還是比較足的，我們在電池系統、能源裝備上具有完整的一套技術研發能力。最后會由蘇州科易，現在是五菱供應商來做電池包的標準化和方案開發，由金茂科易負責車載換電系統標準化的開發。大家一定會想，李博的公司，開發完了，是不是要燒錢啊？不是的，因為這個東西是遠期，我們要看最后的終局，最重要的是把生態做好，我們也是通過聯盟，無償的放在聯盟內部，進行聯盟企業的使用，關鍵是大家都支持一個互通互聯的長期愿景。
說到安全運營，剛才也介紹到了，其實換電站的運營是很難的問題，只是現在大家感覺不到。因為它需要大量的人員，而且又非常的專業，換電設備是新興狀況，鋰電池也是新興的狀況，這兩個裝備都需要非常強的專業性才能運維好，所以我們做了換電站全場景的智能運維服務體系，這里面我們最擅長電池的智能運維，但是是它是一脈相承的，所以我們讓它把換電站站內運營工作，站內職守人員、電池智能運維和換電設備的運維都做起來，形成整套服務體系。
因為我們現在面對的客戶是像金茂、國網、電網大的氧氣不可能非常多的人頭和編制去招這些人員，肯定是外包的，單純找人力外包肯定是很危險的，所以我們做了技術含量不太高的，比較重的活。這個事情單純以簡單的管人的方式管肯定是有問題的，最后還是一定要數字化和智能化，為了應對這個問題，我們正在開發智能運維的體系，包括故障診斷、派單、運維管理等等，最終走向數字化的解決方案。
最后最大的難點是剛才講的電池銀行，這個很難，我們也換電運營實際場景中，因為和方接洽，我們發現他們很多痛點，不是沒有錢，是他們不敢投，因為電池會者火，電池會降價，國家標準出來以后，電池是不是不能用等等很多問題，金融方對鋰電資產非常不了解，而且確實鋰電整個行業變化非常快，風險又很多，所以這些機構不太敢投。如果有兩個愿意嘗鮮的，利息就很高，里面還有很多苛刻不合理的條款，讓用戶難以接受，最后交易成本很高，要談很久，談很多家，最后錢還很貴。而我們認為電池是有信心的，電池沒有這么多風險，電池沒有這么貴，它應該有應有的行業認識和行業地位，我們也通過工作把這個打通。
我們想通過三個方面，在全生命周期把鋰電池資產打通，幫助電池銀行把握資產。首先進行產品定制，現在大家在重卡，說買電池，就282度電，然后就上了，基于怎么匹配，沒多想，但是實際上它不是最優的，我們需要針對場景，礦山、港口還是渣土對電池需求是不一樣的，有一個最經濟的合適的電池產品，我們通過優化配置實現資產投資，全生命周期做到最低，這是低成本的基礎。
第二通過數字化運維，降低安全風險和成本，通過科學的運維和使用，延長電池壽命，降低資產攤銷，最后通過數字化管理，給資產持有方一個透明的管理資產的接口，讓他能更好的抑制安全交易。
最后我們通過多梯次利用場景打通，以及準確對退役電池殘值進行評估，提高回收價值，最終實現電池銀行收益改善，使投資資產流通改善，最終降低用戶側的電池租金成本，最后把產業打通。
最終實現的方式是向電池銀行，就是說電池資產持有方，提供資產管理的一種托管服務的形式，實現給電池銀行賦能。同時再把錢拉到重卡換電用戶中去，解決用戶租電池的困難，讓它可以更早租到電池，這是我們的服務工作。
整個換電行業充滿的挑戰，也有重大的機遇，我們認為這個事兒特別大，一定要和各行業合作攜手合作，才能把整個產業推動好，把工作做好，希望能有機會跟大家有深入的交流和合作，謝謝大家！
