由聯聯充電、中國充電樁網、充換電百人會主辦的中國國際換電模式產業大會于12月23-24日在上海大華虹橋假日酒店隆重舉行。本次大會以“新模式、新機遇、新發展”為主題，推動企業交流發展。
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中心有限公司（歐陽明高院士工作站）是四川省《新能源與智能汽車產業2020年度工作要點》重點支持的創新平臺，由中國科學院院士、清華大學歐陽明高教授團隊帶頭發起，依托清華大學汽車安全與節能重點實驗室、清華新能源汽車產學研合作聯盟的力量共同建設，落戶于四川省宜賓市科技創新中心。
四川新能源汽車創新中心有限公司常務副總理 李立國在本次中國國際換電模式產業大會做《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中心有限公司（歐陽明高院士工作站）是四川省《新能源與智能汽車產業2020年度工作要點》重點支持的創新平臺，由中國科學院院士、清華大學歐陽明高教授團隊帶頭發起，依托清華大學汽車安全與節能重點實驗室、清華新能源汽車產學研合作聯盟的力量共同建設，落戶于四川省宜賓市科技創新中心。
很高興分享我們中心在重卡換電產業方面做的一些工作，我將從趨勢、現狀、破局和挑戰四個方面，介紹我們的一些理解和工作成果。
1.重卡電動化趨勢
重卡電動化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“30-60目標”的重要突破口。
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更好的經濟性。
在這樣的條件下，重卡發展的情況怎樣呢？目前各個車企都推出了純電動重卡的產品并銷售了多年，技術和產品較為成熟。但是總量并不多，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多臺銷量是靠每輛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？我們分析主要的三點原因：
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2噸多，導致其有效運力下降，收入會減少。其次是充電慢。充一次電，最快一個小時，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，極大占用了運營時間。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電動化的困局。
首先，可以通過車電分離的方式降低購置成本，目前大家實際推出來的商業化方案中，車的購買價格只比傳統車貴5萬元左右，基本上算是相當。有些地方還有補貼，大概10-20萬。它的能耗成本加上電池租金和換電服務費，比柴油便宜，但是比天然氣比不過。
第二，通過換電降低車輛載電量，使得整車重量只比傳統車重1噸左右，這個對運效的影響很小了。現在所有換電技術都可以做到5分鐘之內完成換電，和傳統車加油時間差不多，這樣重卡就可以連續運營，對運營效率的影響也解除了。
第三，換電站占地面積比較小，配電容量利用系數比較高，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，現在重卡換電技術在很多地方進行了落地，我們看了一下今年1-9月份的數據，發現純電動自卸車沒賣多少輛，賣了很多牽引車。比如公轉鐵的項目、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。
目前換電技術主要有三種，分別是單側整體換電、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這是上海玖行頂吊式的換電系統方案，在國內也有多個試點。
這是國網電動礦卡的雙側式換電解決方案，主要用于礦山。它的換電電池比較大，分為兩個包，也是5分鐘換完，所以換電時間已經不是問題。
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，比較容易實現誤差的兼容，所以它是屬于技術簡單、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。
整體側換是剛性的抓取機構，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，對導向機構會產生很大的損傷。所以它相對來說技術挑戰大一些，控制精度要求比較高。
這是兩個技術路線定位技術的底層影響，造成頂吊式的控制簡單、系統成本比較低，側換式的剛性抓取的控制系統的技術難度高、成本比較高。
另外頂吊式有一個特點，它的抓具要在車的上方，造成設備總高比較高，在一些城市建設項目的時候會遇到臨時建筑審批的問題，太高的話，要申報臨建，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，然后就不用審批臨建了。
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，對司機的駕駛技能要求較高，否則就會降低換電成功率，但是對于像一些港口、礦山等專用的封閉場景，司機是經過強管理、做好培訓、封閉式運行，其實能夠發揮司機管理優勢，使控制系統簡化，整個控制成本下降。但由于自動化和智能化程度低，進一步提高換電速度的潛力較低。
雙側最大的優勢是電池不占貨箱空間，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，對一些不得雙側布置電池的場景有無可替代的優勢，但是缺點就是成本高，因為它是兩套機器人，兩套存儲充電倉。
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。
電池的存儲充電倉，現在換電大部分采用就地充電的方案，當然也有一些特殊場景，電力難以獲得的話，可以把后面的整套存儲充電倉裝在車上拉走，用甩掛的方式扔在后面，這方案也是可以的。
換電機器人就是各種電池搬運設備，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，也是按照車電分離加換電的商業模式進行實施的。首先由電池銀行把車上的電池買走，再租給用戶，向用戶收電池租金，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。但仍然有很多挑戰，下面重點講講我們看到的挑戰以及我們想做些什么工作。
我看到的主要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。這張圖數據并不精確，但比例差不多，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）比傳統車等值的部分稍微多花了紫色的一點，這5%左右的部分是用戶承擔的，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。現在傳統重卡一年賣120萬輛，如果未來推廣100萬輛車的話，就是3000-5000億的電池資產，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：其實現在像奧動這樣的很多企業在換電站運營上已經積累了很多經驗，但是沒有迎來爆發期。奧動一年建十幾個站不是很大的難度，將來有很多很多站，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，換電站有電池安全問題、高壓安全問題、火災、機械設備作業安全等諸多風險因素，它的安全隱患點非常多，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，同一個站的不同車型是能通用，但是不同廠家的站和站目前是不能通用的，一個站的車，開到另外一個站不能換電。很簡單，你一個車廠能力再強，只能一兩個城市搞得很好，不可能全國城市都搞得很好。尤其是卡車換電，需要高速公路換電站將城市連起來的，你想投資人把五千億砸下去買電池，肯定不想這個電池買了你們家車的或者某一個換電運營商的，到別人家車上就不能用了。或者說我在幾個礦區分別簽了電池租賃合同投資了電池，但各礦區用的換電設備不同，電池不通用。如果其中一個礦倒閉了，想把電池放到另外一個礦區去租，不好意思，人家不兼容，電池銀行資產投資失敗的風險就大了。所以場景不聯通會造成電池銀行投資風險巨大，這是第一點。第二點用戶也很糾結，我今天跟這個礦長好，拉了他的活，買了他的換電站的車，明天這個礦沒活了，想到另外一個礦去干活，不好意思換電電池不通用，系統不連通，這個車用不了了。那用戶買換電車型的時候就會考慮，考慮未來五年、十年全生命周期車在哪兒干活？業務關系穩不穩？如果這個東西考慮不清楚，他就不愿意買，最后換電車型的整個市場就發展不起來。所以互聯互通是整個行業的共性問題。剛才降到已經三家換電技術企業，而且我們知道后面還有很多家進入市場，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是很緩慢的，而且是很危險的，這是我們看到三個重大的問題。
那么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科學問題和產業問題，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？不要因為我們重卡在一個城市發展了一兩千輛，給電網搞個“黑天鵝”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。為政府產業規劃、企業決策等提供支撐。
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、監控運營平臺等方面提供解決方案，因為我們的優勢是電池管理技術研究，電池安全又是管理中最重要的一項，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，產品和服務供給嚴重不足，剛才講有三家換電設備供應商，大家希望有沒有五家、六家，有沒有更多更便宜的方案，最終使用戶得利，行業才能快速發展，才能多賣電池多賣車。那我們就需要促進產業鏈生成更多的換電設備供給、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、創業企業孵化的方式，補齊關鍵產業鏈環節，扶持它們做高風險的事情，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。
然后就是建立產業促進的聯盟。最終大家賺錢是要有一個行業生態中，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，探索最優的產品路線和商業化路線。
最后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，這就是我們做的工作布局。
我們中心成立于今年9月19日，剛剛成立不太久，但是面向重卡這個重大的產業機遇，在歐陽院士倡議下，由劉主任牽頭快速的形成了中國電動重卡換電產業促進聯盟，主要是要解決電動重卡能源補給公共換電網絡互聯互通和標準化的問題，面向產業發展的終局做遠期的布局。
在孵化產業鏈培育方面也已經做了很多工作，因為我原來在中心負責技術工作之前，是在科易創業的，做了十年的電池包開發，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、換電運營商、車企、電池銀行以及電池銀行的服務企業串聯在一起，基本把我們關心的產業鏈空缺、新型服務機構都搭建起來了。
我們現在要具體去解決三個痛點：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，科易動力是做電池包和換電解決方案最早的企業，現在在做重卡換電解決方案。在PACK方面，科易動力給通用五菱供貨，每個月大概有七八千臺供貨量，電池系統上很專業，同時在服務能源企業方面也有很多年的經驗。標準化首先要解決的是技術的問題，就是對車的理解、電池的理解、設備的理解，然后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，在推出標準化技術方案和跟各方合作的方面都有先天的優勢。科易動力的技術儲備非常完備，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。具體分工會由蘇州科易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，李立國創業的公司開發完了，是不是要推成標準化然后讓用標準的企業交錢啊？不是的，因為標準化這個東西是我們對遠期的認知，我們要看最后的終局，我堅信最重要的是把生態做好，大家才都有發展的機會。我們會通過聯盟，將驗證過的標準化規格和技術路線無償的在聯盟內部分享，供聯盟成員企業使用，只要聯盟成員都支持一個互通互聯的愿景。
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，換電設備是新興對象，鋰電池也是新興的對象，這兩個裝備都需要非常強的專業性才能運維好，所以我們以及開始在建設換電站全場景的智能運維服務體系，雖然這里面我們最擅長電池的智能運維，但是它們是一脈相承的，所以我們讓智鋰物聯公司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運營商都是像國網、南網、金茂這樣的主體大的央企不可能有非常多的編制去招這些人員，這些人員肯定是外包的，但單純找人力外包肯定是很危險的，所以我們要協調服務企業去做這個看起來技術含量不太高的、比較重運營但又至關重要的工作。這個事情單純以簡單的管人的方式管理肯定是有問題的，最后還是一定要數字化和智能化，為了應對這個問題，我們正在聯合智鋰物聯開發智能運維的技術和服務體系，包括故障診斷、派單、運維管理等等，最終走向數字化管理的解決方案。
最后最大的難點是剛才講的電池銀行，這個很難。我們和資方接洽，發現他們有很多痛點，不是沒有錢，是他們不敢投，因為電池會著火，電池會降價，可能國家標準出來以后電池會不會不能通用等等很多問題。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。如果有一兩個愿意嘗試的，利息也很高，而且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，最后錢還是很貴。而我對電池是有信心的，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，也要通過我們的工作把這個打通。
我們想通過三個方面，在全生命周期把鋰電池資產運營打通，幫助電池銀行把握資產。首先進行產品定制服務，現在的重卡，一說買電池，就是282度電，然后就上了。至于怎么匹配，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，都有一個對應的最經濟的合適的電池產品，我們通過優化配置進行資產配置，讓全生命周期成本做到最低，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。
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，降低用戶側的電池租金成本，最后把產業打通。
最終落地實現的方式是向電池銀行（就是電池資產持有方），提供鋰電資產管理的一種托管服務的形式，實現給電池銀行賦能。同時再把資金拉到重卡換電用戶中去，解決用戶租電池的困難，讓用戶可以更早租到電池，這是智鋰物聯在做的服務工作。
整個換電行業充滿著挑戰，也有重大的機遇，我們認為這個事兒特別重大，一定要和各行業攜手合作，才能把整個產業推動好，把工作做好，為早日實現“30-60目標”做出貢獻。希望能有機會跟大家有深入的交流和合作，謝謝大家！
（現場演講實錄，未經講師審閱）
