近期,商车邦发表了《电动重卡商业模式该如何创新?》一文,引发了行业的关注和热议。其中一位读者针对文中的一个数据在留言中提出了质疑:“1:1.6 车包比例,哪家企业这么大手笔!配套几座换电站。”商车邦非常感谢这位读者的关注,本文将针对换电重卡的“车包比”问题,再次进行相关探讨。

图片 1.png

某换电重卡的换电站

首先解释“车包比”:“车”就是换电重卡的数量,“包”就是电池包的总数量,包括换电重卡背的电池箱,换电站里正在充电的电池箱。两者必须控制在“最合适”的比例,才能确保换电重卡高效运营,同时也不造成电池箱的浪费。目前行业的计算方法为:一个换电工位,每次换电时间大约为6-7分钟左右,换下来的电池箱一般需要40分钟就能充满,所以一个换电工位有7组电池箱就可以循环使用。目前国内主流的换电站都是按照“1个工位+7组电池箱”进行设计。

图片 2.png

换电站的内部机构(无电池箱状态)

笔者曾调研过多个重卡换电站,1座换电站包括一套换电机构(天车,夹具等)和7组电池箱。以目前主流的282kWh(度电)的电池箱为例,最佳使用电量区域是SOC的20%—90%,真正可使用的电量为197 kWh,按照6轴49吨电动重卡在平原道路的电耗量1.6 kWh/km,满载仅能跑123km,考虑到满载去、空载回,最多行驶180km。如果在山区道路并且是重载上坡,则电耗量2kWh/km。一趟往返只有140km左右。车辆行驶速度按照60km/h计算,大约2.5-3个小时可跑一个往返。

换电首先要确定一个关键问题:车等电池箱,还是电池箱等车?最高效的状态一定是“电池箱等车”,车辆一到换电站就能立即换电,不需要额外等待时间。如果等待时间超过了40分钟,则失去了换电的意义,还不如去充电更节约时间。相同的换电重卡数量,在不同的状态当中,其“车包比”是不一样的。

第一种状态,运输任务不繁忙。假设一个车队有30台换电重卡,每台车每天跑2个往返,换两次电池箱。按照最理想的工作状态:假设早晨8点,整个车队全部按照6分钟的间距进行发车。等到11点的时候,车辆会陆陆续续返回换电站进行换电。此时,换电站内只有7块电池,每辆车换电时间为6分钟,与发车间距保持一致。换电站采用大功率快充技术,282kWh的电池箱只需要40分钟能充到SOC90%。理论上来讲,第1辆车换电完毕之后,此时留下电池箱(SOC20%)在40分钟之后即可充满,第8辆车使用的就是第1辆车换下来再次充满的电池箱。按照这个节奏,每台车返回时不需要等待即可换电。根据这种最理想化的状态计算:“1座换电站=1个工位+7个电池箱”,可供30辆换电重卡使用,此时的车包比为:30:37,即1:1.24。

第二种状态,运输任务非常繁忙。依然是30台换电重卡,每天要跑3—4个往返,再加上道路在各个时间段的拥堵情况不一样,车辆返回的间距不再是6分钟。另外,司机的工资是由每月跑的趟次决定,每个司机都想早点出发多跑一趟。最终导致的结果就是:大清早8点出车时,整车车队并不是按照6分钟的间距出发,而是一窝蜂出发。等到11点半的时候,就会迎来第一拨返程换电高峰。此时有10辆车同时到达换电站,换电站必然要排队等待。第10位司机要等待60分钟才能换到电池箱,已经超过了充电时间。与充电不同的是,这60分钟时间司机必须在车辆上等待,不停移动车辆前进,类似于高峰期加油站排队,司机依然处于工作状态。相比之下,充电模式则司机可以在休息室等待。由于繁忙时期车辆返回的不确定性,必然要造成部分司机等待时间太长,从而严重影响了运输效率。

充电模式和换电模式有矛盾的一面。换电的目的是节约了充电时间,提高工作效率,从而减少车辆的数量。另外电池箱的电量可以适当下降(满足一个往返即可),以降低采购成本。对于相同的运输工作量,假设40台充电重卡、每天跑3个往返,由于换电模式节约了充电时间,则可使用30台换电重卡、每天跑4个往返。换电模式相对于充电模式可以节约25%的采购成本和司机工资。为了保证换电重卡的高效运行,则必须是“电池箱等车”,最有效的方式就是再增加1个换电工位和7组电池箱。此时的车包比为:30:44,即1:1.47。

根据目前换电重卡车队运营情况的反馈,目前主流282kWh的电池箱电量太少,车辆行驶距离有限,严重约束了使用场景。客户更倾向于350kWh的电池箱,但是充电时间需要一个小时,如果依然按照1个换电站=1个工位+7块电池箱匹配,则换到第8辆重卡时,需要等待18分钟,就存在“断供”的问题。因此,面对未来3500kWh和423kWh的大容量电池箱,为了保证换电重卡高效运营,“车包比”最合适比值为:“1:1.6”。增加了“车包比”虽然会造成前期的投资增大,但是从高效运营和TCO来计算,只要货源足够,可以通过减少换电重卡的数量、增加“车包比”,达到投资和收益的最佳平衡点。

图片 3.png根据以上分析,“车包比”要根据车队运输任务繁忙程度来决定,不能一概而论。商车邦根据相关调研分析认为,目前货运市场持续低迷,货物运输量在萎缩,换电重卡的运输任务并不是满负荷,因此“车包比”还不需要达到“1:1.6”。但是从未来发展角度分析,一旦运输任务满负荷,“1:1.6”的“车包比”将是最佳值。