电动重卡市场化发展趋势分析

朱 平，宋 宁，赵 明，凌师帮，邱 鹏

电动重卡市场化发展趋势分析

朱 平，宋 宁，赵 明，凌师帮，邱 鹏

（广西柳工机械股份有限公司 电动技术与产品研究院，广西 柳州 545005）

新能源重卡2022年渗透率为5.2%，远低于乘用车27.6%的水平，目前还未实现市场化发展。鉴于此，文章通过分析新能源重卡的技术路线，选取电动重卡车型，建立了含购置成本、使用成本、维护成本、车辆残值的全生命周期使用成本（TCO）的模型，基于用户端油/电运营效益、回本周期、购车成本方向进行分析，找出目前电动重卡市场化过程中用户的痛点，并对电动重卡市场化盈利平衡点进行了分析，寻找影响电动重卡市场化的关键因素。通过分析车电分离商业模式，从电池成本降低、服务费用降低的维度，对电动重卡市场化发展趋势进行了探讨。初步分析出电池成本及服务费用降低叠加对电动重卡的推广影响巨大，是影响电动重卡市场化时间节点的关键因素。并提出了加快推进重卡电动化的举措建议。

电动重卡；TCO；市场化；发展趋势；运营效益

我国首次明确提出碳达峰和碳中和的目标（简称双碳目标）是在2020年9月份的第七十五届联合国大会一般性辩论上。国家主席向全世界表示我国将采取更加有力的政策和措施，并且承诺力争于 2030年前达到峰值，力争于2060年前实现碳中和的宏远目标[1]。

实现“双碳目标”意味着我国产业结构、能源结构、生产生活方式需要发生深刻转变。比如：在能源生产行业，需加快构建清洁低碳的能源体系，推动可再生能源发电与储能技术结合，实现电力系统深度脱碳；在交通运输行业，需完善交通基础设施，实现电动汽车、氢能燃料车对燃油汽车的替代；在建筑领域，需对老旧建筑开展节能改造，并按绿色建筑标准打造碳中和建筑；在工业领域，需提高能源使用效率、控制煤炭消费；同时加大植树造林，支持发展碳捕捉技术，对无法避免的碳排放予以抵消，实现净零碳排放。

传统燃油重卡是交通运输行业减排的关键。数据显示，商用车碳排放占据全部车辆碳排放的比例接近65%，而燃油重卡碳排放在商用车中的占比更高达83.5%[2]。由于新能源重卡对环境几乎没有污染，加快发展新能源汽车是汽车行业实现双碳目标的重要技术路径和战略选择。

1 新能源重卡发展现状

在汽车行业如火如荼的新能源化过程中，重卡作为碳排放的主要贡献者，其新能源化的程度远不如乘用车，从2018年起到2022年，新能源乘用车和新能源重卡的销量及渗透率数据如表1所示。

表1 新能源乘用车和重卡的渗透率对比

车型分类2018年2022年 乘用车总销量/万辆2 363.82 054.3 新能源销量/万辆102.1567.4 渗透率/%4.327.6 重卡总销量/万辆114.849 新能源销量/万辆0.065 82.547 7 渗透率/%0.065.20

数据来源：中国汽车工业协会和乘用车市场信息联席会公布数据。

从表1可以得出，2018－2022年5年时间，乘用车渗透率从4.3%增加到27.6%，增长23.3%，而新能源重卡渗透率从0.06%增加到5.2%，仅增长5.14%，增速远低于乘用车，还未实现市场化发展。

目前新能源重卡的技术路线[3]有纯电动（Bat- tery Electric Vehicle, BEV）、燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle, FCV）、插电混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV）、增程式电动（Range Extended Electric Vehicles, REE）4种，2020、2021年销量结构占比如表2所示。

表2 新能源技术路线销量对比

不同技术路线销量2020年2021年 技术路线纯电动(BEV)/%9692 氢燃料(FCV)/%38 插电混动(PHEV)/%0.50 增程式(REE)/%0.50

数据来源：中国汽车技术研究中心上牌保险数据。

由表2得出，现阶段新能源重卡的主流技术路线是纯电动路线。

为便于分析新能源重卡的发展趋势，本文以电动重卡为代表车型。依据全生命周期使用成本（Total Cost of Ownership, TCO）模型，基于用户端油/电运营效益、回本周期、购车成本方面进行分析对比，对电动重卡市场化发展趋势进行探讨，对市场化的时间进行初步分析判断。

2 基于运营效益评价指标的理论分析模型

重卡作为生产资料的商品，运营效益值是最终的评价指标，当电动重卡全生命周期客户利润高于同级别燃油重卡，而回本周期和燃油重卡相当时，具备市场经济性优势，用户更愿意选择，电动重卡可实现市场化。

综上，分析模型如下：

ttt（1）

式中，t为重卡全生命周期利润值；t为重卡全生命周期收入；t为重卡全生命周期TCO（总拥有成本）。

2.1 重卡全生命周期TCO（总拥有成本）分析框架

根据重卡生命周期特点，新能源重卡的TCO成本主要由如下4部分组成：购置成本、使用成本、维护成本、残值[4]。转化为分析框架模型[5]如图1所示。

图1 TCO分析模型

因此电动重卡的全生命周期TCO计算公式如下：

tb+u+ms（2）

式中，b为整车购置成本；u为全生命周期使用成本；m为全生命周期维护成本；s为车辆残值。

由式（1）、式（2）可初步得出，在运营收入不变的前提下，电动重卡TCO低于燃油重卡时，电动重卡具备市场化的推广优势。

2.2 燃油重卡和电动重卡TCO模型分析框架细化对比

燃油重卡与电动重卡因不同的动力形式，在技术的成熟度以及政府的补贴政策的影响下，购置环节成本、使用环节成本（燃油重卡为汽油或柴油，电动重卡为电能）、购置税、补贴、维保成本、残值等方面均存在差异[6]，为了便于分析，数据对比如表3所示。

表3 TCO模型细化对比

项目燃油重卡电动重卡 购置环节成本差异● 车型差异：发动机+变速器+油箱● 有购置税● 无政策补贴● 车型差异：动力电池系统+电驱系统+电控系统● 无购置税● 目前有政策补贴 使用成本差异● 柴油● 保险费用● 有车船税● 电能● 保险费用● 免车船税 维护成本差异● 内燃机定期维保成本● 动力电池系统定期维护成本 残值差异● 内燃机残值● 动力电池残值

3 TCO分析基础数据确定

为了便于具体的分析和对比，本文以2022年郑州、成都等地的市场调研数据为基础进行分析。

3.1 车型选定

通过查询2018－2022年的销售数据，选取电动重卡中具有代表性、渗透率较高的8×4自卸渣土车，将燃油版、充电版423 kWh、换电版282 kWh作为分析车型，整车生命周期根据行业数据为6年。

3.2 测算前置条件

根据郑州、成都等地的市场调研情况，以15方的8×4自卸渣土车用户运营数据作为测算前置条件，具体如表4所示。

表4 TCO测算前置条件

项目8×4渣土车 燃油版282 kWh换电版423 kWh充电版 测算周期整车生命周期/年6 期望回本周期/年2 用户运营年工作天数/天300 日运营里程/公里180 综合能耗油车/电车0.5 L/公里1.7 kWh/公里 能源单价柴油/电0.5 L/公里0.63元/kWh 能源服务费充电 充电桩分摊在车价中 换电 1.5元/kWh

4 重卡TCO现状分析

燃油重卡的推广，一般只考虑用户端的成本、盈利及回本周期指标。而电动重卡，除了考虑用户端，还需考虑换电（充电）运营方，其提供的服务费用对分析结果有直接的影响。

4.1 用户端TCO及运营效益分析

4.1.1整车购置成本b

整车购置成本一般由车价、购置税、金融贷款信息、上牌费等组成，因首付、利息等各个地方差异很大，为便于分析，按全款方式进行核算，车辆购置税计算公式为（发票价格/1.13）×10%，以实际购车价格计算，其中新能源车辆减免购置税，上牌价按调研0.4万元。计算后汇总，整车购置成本如表5所示。

表5 整车购置成本 单位：万元

车型燃油自卸282 kWh换电版423 kWh充电版 车辆购置成本Cb43.983.496.4 电池包成本037.850.8

4.1.2年运营成本（使用成本u+维护成本m）

整车年运营成本由使用成本和维护成本组成。使用成本一般包括能源费用、尿素费用、保险、车船税及年检费用；维护成本主要由轮胎更新费用、发动机变速箱保养、刹车系统保养及其他维修费用组成。

结合表4数据，计算后汇总，整车年运营成本如表6所示。

表6 年运营成本 单位：万元

车型燃油自卸282 kWh换电版423 kWh充电版 使用成本Cu能源费用21.616.36.3 尿素费用0.300 保险费用22.52.5 车船税0.1500 年检费用0.20.20.2 维护成本Cm轮胎更新费用4.534.534.53 保养费用0.40.30.3 维修费用0.60.50.5 年运营成本(汇总)29.824.514.5

注：换电重卡能源费用包括换电服务费。

4.1.3运营收入t

整车年运营收入与基础运价、日运营里程、每车运量和运营天数相关，年运营收入计算公式为基础运价×每车运量×日运营里程×运营天数，根据调研的数据计算结构如表7所示。

表7 运营数据及收入

项目市场数据 基础运价/(元/m3.公里)0.7 日运营里程/公里180 每车运量/m315 年运营天数/天300 年运营收入/万元56.7

由于目前的充换电效率足以满足用户上工需求，燃油重卡和电动重卡收入可视为一致。

4.1.4车辆残值s

卡车生命周期一般在10年以上，运营6年后的燃油重卡的残值，常规计算值为购车价格×30%。

运营6年后电动重卡的残值由传统燃油重卡部分和电池部分组成。传统燃油重卡部分的残值为扣除电池后的价格×30%，电池部分的残值为回收单价×剩余电量。

而电池回收单价与电池健康状态（State Of Health, SOH）及剩余电量相关。通过测算，使用6年后的电池，电池健康状态SOH在80%～90%之间，剩余电量在80%左右。目前电池的回收单价如表8所示。

表8 电池回收单价

电池健康状态(SOH)回收单价 SOH≥95%300元/kWh 95%≥SOH≥90%240元/kWh 90%＞SOH≥80%200元/kWh 80%＞SOH≥70%80元/kWh SOH＜70%1000元/吨

综合以上数据，运营车辆的残值计算结果如表9所示。

表9 整车残值 单位：万元

车型燃油自卸282 kWh换电版423 kWh充电版 残值Cs1218.119.7

4.1.5运营效益（6年周期）对比分析

用户端的运营价值体现为利润值和回本周期两个维度，综合上述数据，6年期间燃油重卡与电动重卡的运营价值如表10所示。

表10 6年运营效益对比

效益指标车型 燃油自卸282 kWh换电版423 kWh充电版 车辆购置成本Cb/万元43.983.496.4 运营成本Cu+Cm年运营成本/万元29.824.514.5 6年总运营成本/万元178.8146.886.9 运营收入Rt年收入/万元56.756.756.7 6年总收入/万元340.2340.2340.2 残值Cs/万元1218.119.7 运营利润Pt年利润/万元19.618.326.2 6年总利润/万元117.4110157 回本周期/年1.62.62.3

从表10可以得出，282 kWh换电版从运营利润和回本周期两个维度看均不具备优势，423kWh充电版运营利润有优势，但回本周期仍无优势。

4.2 电动重卡市场化痛点分析

综合上述分析，燃油重卡从购置成本、回本周期、TCO利润的数据，对比如表11所示。

由表11可以得出，目前电动重卡市场化，有3个痛点需要解决。

1）购车成本高，用户端成本压力增大，影响用户接受度。

2）回本周期长，用户运营风险增大，降低了用户端购买意愿。

3）运营利润无明显优势，用户顾虑较大。

因此，要实现电动重卡的市场化，需满足客户现阶段购买电动车诉求，分析结论如下：

1）前期投资越大，后期得到的回报就要更多。

2）回本周期接近油车，不超过2年。

3）高购车成本会导致月供高，业务不饱和时风险需得到规避。

表11 油/电重卡购车成本、回本周期、TCO利润对比

车型及分类燃油自卸282 kWh换电版423 kWh充电版 购置成本/万元成本43.983.496.4 变动幅度 增加90%增加120% 回本周期/年时间1.62.62.3 变动幅度 增加62.5%增加44% TCO利润/万元利润117.4110157 变动幅度 降低6%增加33.7% 用户接受度分析接受难接受接受度一般

5 电动重卡市场化趋势探索

5.1 电动重卡市场化用户接受平衡点

目前，电动重卡的推动主要还是政策驱动，基于成都、郑州区域的调研数据，可以计算出政策补贴下的电动重卡TCO和运营利润情况，找到市场化用户接受度平衡点。

以282 kWh换电版自卸为基准，地方政府补贴后电动重卡运营价值如表12所示。

表12 政府补贴后利润及回本周期

类别燃油自卸282 kWh换电版自卸 无补贴成都补贴20万郑州补贴12万 6年TCO利润/万元117.4110130122 回本周期/年1.62.62.02.2 利润增量(对比燃油车) /万元 -7.412.64.6 增长百分比/% -6.310.74

从表12可以看出，地方政府的政策导向也是让电动车更有运营优势（盈利增加4%～10.7%），能吸引用户使用电动重卡。

综合以上分析得出：考虑到回本周期因素，在油车的基础上盈利增加10%，回本周期低于2年且业务稳定时，基本能满足用户现阶段购买电车诉求，这是电动重卡市场化用户接受平衡点。

5.2 车电分离模式对电动重卡市场化的影响分析

为了加快推动电动重卡市场化，2021年后，通过能源价值链商业模式创新，以租赁/车电分离[7]为代表的“金融+科技+场景”服务盈利模式兴起。即通过电池银行金融模式，客户端租用电池，只购买传统整车部分。此模式一定程度上解决了购置成本高的痛点，既降低了客户购车门槛，也提升了运营方的积极性。

以282 kWh换电版自卸车为基准进行运营分析，采用车电分离新模式后，电动重卡运营价值如表13所示。

表13 车电分离模式运营收益

效益指标车型 燃油自卸282 kWh换电版 车辆购置成本Cb/万元43.945.6 运营成本Cu+Cm年运营成本/万元29.826 6年总运营成本/万元178.8155.8 运营收入Rt年收入/万元56.756.7 6年总收入/万元340.2340.2 残值Cs/万元1213.6 运营利润Pt年利润/万元19.623.1 6年总利润/万元117.4138.8 回本周期/年1.61.5 说明282 kWh车电分离的数据按4.1的模型计算出来，不再赘述

由表13可以得出，车电分离模式，282 kWh换电版自卸电池成本37.8万转移到运营方，运营方通过较低的租赁服务费用提供给用户端，电动重卡达到了市场化盈利平衡点，即在油车的基础上盈利增加10%，回本周期低于2年，与油车基本相当。

然而，此模式牺牲了运营方的利润点，具有一定的局限性，电动重卡实际购置成本仍然较高，无法彻底实现电动重卡市场化。

5.3 电池成本降低对电动重卡市场化趋势敏感性分析

目前电池单价处于市场高位，随着电池技术的进步及产业化布局后，零部件成本的降低，以及整车新材料、轻量化技术的应用，电池及整车成本有望会得到连续下降。假定2022－2027年期间，电池含税单价按1 200元/kWh、1 120元/kWh、1 028元/kWh、900元/kWh、820元/kWh、750元/kWh的阶梯进行降价。

1）对于423 kWh充电版自卸车，电池成本降低后，客户端购车成本、客户盈利值、回本周期的变动情况如图2所示。

由图2可知，423 kWh充电版自卸车盈利值均高于用户端期望回报值，到2026年，回本周期2年，已在用户的可接受范围，购车成本降低11.2%，而盈利情况高于用户可接受度的29.7%，较油车更是增加了39.7%。

图2 423 kWh充电版客户运营情况

2）对于282 kWh换电版自卸车，电池成本降低后，客户端购车成本、客户盈利值、回本周期的变动情况如图3所示。

图3 282 kWh换电版客户运营情况

由图3可知，282 kWh换电版自卸车盈利值无法达到用户端期望回报值，到2027年，回本周期2.1年，也高于用户的可接受范围，购车成本降低16.9%，但盈利情况低于用户可接受度的3.6%。

因此可以做出如下判断：目前充电版车型盈利值虽然高于用户端期望回报值，但仍存在回本周期长、前期投入大导致难以市场化，预计当电池降价到820元/kWh时，充电版车型回收周期在2年内，即可在2026年实现完全市场化。换电版仅从购车成本降低，2027年仍难以实现市场化，市场化程度还需依赖换电站服务费的降低（见5.5的分析）。

5.4 运营方服务费用降低对电动重卡市场化趋势敏感性分析

仅依赖电池成本降低，无法在较短期内实现换电版车型的市场化，通过调研后发现，目前换电运营方换电站5 min可换电一次，日换电次数可达到168次，服务费用为1～1.5元/kWh。但一般换电车辆仅为15～30台，换电站利用率偏低，仅为13%～26%左右。基于此，假定2022－2027年期间，换电车辆逐渐增加到60台，服务费用按 1元/kWh、0.96元/kWh、0.78元/kWh、0.7元/kWh、0.65元/kWh阶梯进行降价。则对于282 kWh换电版自卸车，服务费用降低后，客户端购车成本、客户盈利值、回本周期的变动情况如图4所示。

图4 服务费用降低后购车成本、客户盈利值、回本周期的变动情况

由图4可知，服务费用降低后，282 kWh换电版到2027年，盈利值可实现高于用户端期望回报值，回本周期2.3年。但可以看出，换电车型的服务费对电动重卡的推广影响巨大，已经逐渐接近用户的可接受范围。

5.5 电池成本+服务费用双维度降低对电动重卡市场化趋势敏感性分析

技术进步及产业化的发展推动的电池成本降低，政策及新商业模式推动下电动重卡存量递增，服务费用降低的趋势是同步进行的，因此，电池成本+服务费用双维度降低的情况下，对电动重卡市场化趋势敏感性分析如图5所示。

图5 电池成本+服务费用降低购车成本、客户盈利值、回本周期的变动情况

由图5可知，电池成本+服务费用降低后，282kWh换电版到2026年，盈利值高于用户端期望回报值8.7%，回本周期2年，购车成本已降低到70万。

综上，电池成本+服务费用降低对电动重卡的推广影响巨大，当电池价格降到820元/kWh，服务费为0.7元/kWh时，回本周期可到2年，即预测最迟2026年时换电车型将达到完全市场化的状态；若换电站以及换电车数量增长够快，换电车的市场化的速度会快于充电车。

6 推动电动重卡市场化的举措建议

6.1 国家政策全面化、系统化地支持

国家将新能源汽车作为七大战略新兴产业重点发展，于2021年11月发布了《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》[8]，为新能源汽车产业发展作出方向性指引。目前成都、郑州、石家庄、唐山等地出台补贴及配套政策，以试点形式推行电动重卡，吸引用户使用电动重卡，从调研情况看，效果不错，但目前来看力度还远远不够。

新能源乘用车市场化渗透率2022年达到27.6%，得益于国家层面有诸多连续性政策支持。因此新能源商用车的发展，也需要全国范围内路权优先、电价补贴、充换电设施建设等便利条件的政策支持。同时，还应有系统化的配套措施，强化能源基础设施建设的统筹规划，将电动重卡充换电配套设施建设列入城市规划。协调电网企业，对电动重卡充换电配套设施提供低成本的电力接入保障。

6.2 基于车电分离模式的全套新能源整体解决方案

传统燃油重卡销售模式，依赖于经销商和代理商，销售和服务模式对客户需求的响应速度慢，而且自身运营成本偏高、效率低下，已经不满足信息化时代的需求。

基于电车购车成本高而出现的车电分离销售模式，针对不同目标客户，提供个性化购置及服务方案，是一种涵盖选、用、购、管、修、换的新能源整体解决方案[9]，打造可复制的正循环商业模式，为用户提供更低的使用成本、更高的产品收益，可让用户更快适应和选用电动重卡。

6.3 通过产品技术创新的长效机制，驱动重卡电动化

由上文分析可知，电池成本和服务费用降低，就能降低整车购买和使用成本，从而提升用户运营效益，从根本上吸引用户选用电动重卡，达到电动重卡市场化的目的。

要实现整车购买和使用成本降低，只能依托产品技术创新，路径为电动汽车技术市场化和产业化方面增加具体的政策和措施[10]，如组建电动汽车和动力电池技术创新产学研结合的产业联盟，逐步形成我国电动汽车产业化技术创新体系和持续创新机制。制定电池技术攻关计划，实施以电池原材料、制造技术、测试评价技术为重点的关键技术攻关项目，并展开对下一代新型动力电池材料、机理等基础性研究等。通过技术攻关和技术创新，让成本占比达整车成本40%以上的三电系统零件成本降下来，带动汽车产业链升级，从而降低购车成本和服务费用。

7 结束语

本文通过建立全生命周期总使用成本的TCO分析模型，从用户端油/电运营效益、回本周期、购车成本方向考量，找出目前电动重卡市场化过程中用户的痛点，分析出目前电动重卡渗透率低的原因。

通过从政策、新商业模式、电池降成本和运营方降低服务费用方向，对电动重卡的市场化发展趋势进行分析，能初步判断出，电动重卡的市场化，近期主要是靠政策驱动，中短期内可通过新的价值链商业模式驱动提升渗透率，但长期来看，降低整车成本、电池成本及换电服务费用，是电动重卡市场化的主要驱动力，并提出了加快推进重卡电动化的举措建议。

总的来说，随着国家及企业投入加大，技术的进步及电动重卡产业化加速推进，电动重卡的市场化进程有望超出预期。

[1] 习近平.在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话[N].人民日报,2020-09-22(3):3.

[2] 国务院发展研究中心产业经济研究部,中国汽车工程学会,大众汽车集团,等.中国汽车产业发展报告2020[M].北京:社会科学文献出版社,2020.

[3] 中国汽车工程学会.节能与新能源汽车技术路线图2.0[M].北京:机械工业出版社,2021.

[4] 李新波,潘增友.我国新能源卡车全生命周期成本费用分析[J].商用汽车,2018(8):62-63.

[5] 李新波.用TCO理论分析重型载货车的临界柴气价差[J].汽车工业研究,2015(11):44-46.

[6] 卢兵兵,黄真.基于TCO分析氢气价格对燃料电池重卡经济性的影响[J].上海汽车,2021(9):15-21.

[7] 王耀.推动“车电分离”快速发展是促进新能源汽车市场化的有效途径[J].汽车纵横,2020(10):卷首语.

[8] 国务院办公厅.新能源汽车产业发展规划(2021－2035年)[EB/OL].(2020-10-20)[2023-03-24].http://www. mofcom.gov.cn/aarticle/b/g/202011/20201103017539.html.

[9] 戴宝林.面向换电重卡的充换电服务目标客户群研究[J].专用汽车,2023(3):1-3.

[10] 庄幸,姜克隽.我国纯电动汽车发展路线图的研究[J].汽车工程,2012(2):91-97.

Analysis of the Market-oriented Development Trend of Electric Heavy Truck

ZHU Ping, SONG Ning, ZHAO Ming, LING Shibang, QIU Peng

( Electric Drive Technology and Product R&D, Guangxi Liugong Machinery Company Limited, Liuzhou 545005, China )

New energy heavy truck has 5.2 percent market share in 2022, which is much lower than passenger vehicle (about 27.6 percent).At present, market-oriented development has not been achieved. In view of this, by analyzing the technical route of new energy heavy truck, selecting electric heavy truck model in this paper, the total cost of ownership (TCO) model has been established, which contains purchasing cost, using cost, maintenance cost and salvage cost, and the pain points of users in the process of market-oriented electric heavy truck are found out by considering the operating efficiency of oil/electricity, payback cycle and purchase cost of customers. The profit balance point of electric heavy truck marketization is analyzed to find the key factors of electric heavy truck marketization. By analyzing the new business mode of vehicle-electricity separation, the market development trend of electric heavy truck is discussed from the dimensions of battery cost reduction and service cost reduction. It is preliminarily analyzed that the reduction of battery cost and service cost has a great influence on the promotion of electric heavy truck and is the key factor affecting the time node of market-oriented electric heavy truck.And the measures to accelerate the electrification of heavy-duty truck are proposed.

Electric heavy truck; TCO; Marketization; Development trend; Operational benefits

U461.99

A

1671-7988(2023)17-16-08

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.017.004

朱平（1983－），男，工程师，研究方向为新能源卡车开发，E-mail:zhuping@liugong.com。