尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla),偉大的發(fā)明家,電力商業(yè)化重要推動者,在去世74年后,怎么也不會想到出現(xiàn)了分別以他姓和名的兩家公司,在公路貨運電氣化領(lǐng)域爭鋒相對。
在成本越敏感的區(qū)域,一旦替代品有優(yōu)勢,越容易形成商品的替代。汽車消費市場中成本最敏感的領(lǐng)域也往往集中于兩極,低價入門級的個人汽車消費和公路貨運的商用汽車消費,而也正是在這“輕重”兩極,電動車正快速“蠶食”著傳統(tǒng)燃油車的市場份額。
在最“輕”端,對于消費者以較低的購置價格跨過了購車這道門檻,同時伴隨著更低的使用憂慮,不用擔(dān)心牌照,不用擔(dān)心限行,不用擔(dān)心油耗;而對于車廠,哪怕賣時虧一點點,依靠大量獲得的積分也可以在政策落實的后面幾年穩(wěn)穩(wěn)的賺回來。以上造就了國內(nèi)市場今年以來,以北汽新能源EC系列為代表的“輕”型純電動小車的全面爆發(fā),當(dāng)然已爆發(fā)多年“苦等轉(zhuǎn)正”的低速電動車也是一個佐證。
而在最“重”端,在電動卡車攻占燃油卡車地盤時,歐美企業(yè)較國內(nèi)企業(yè)動作更為大膽,在重卡領(lǐng)域?qū)㈦姎饣膬?yōu)勢體現(xiàn)的更為淋漓盡致,本文將選取兩個實力代表Nikola?One和Tesla?Semi與讀者一起來分析這兩家的“姓名之爭”,也希望借分析他們能為我們自己的電動貨運卡車之路上多一些靈感。
美國貨運卡車的市場
首先我們來看看美國重卡的分級,按車倆總重量等級一共分為8級,據(jù)統(tǒng)計8類重型卡車(最大總質(zhì)量超過15噸的車)運送了美國70%的物資,但同時也消耗了美國80%左右的柴油。
Class |
Sort |
Vehicle?Weight(GVWR) |
1 |
Light |
0-6000lbs/0-2.7t |
2 |
Light |
6001-10000lbs/2.7-4.5t |
3 |
Light |
10001-14000lbs/4.5-6.4t |
4 |
Middle |
14001-16000lbs/6.4-7.3t |
5 |
Middle |
16001-19500lbs/7.3-8.8t |
6 |
Middle |
19501-26000lbs/8.8-11.8t |
7 |
Heavy |
26001-33000lbs/11.8-15t |
8 |
Heavy |
33001lbs/Above?15t |
這兩款車中Tesla Semi應(yīng)處于最高級別,重量大約在35000lbs,而根據(jù)Nikola官網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示Nikola one的重量在19000-21000lbs,應(yīng)處于6級;我們再來看看美國的重型卡車市場,不同于中國市場物流業(yè)的蓬勃發(fā)展,美國的重卡市場是一個非常成熟的市場。以Class8為例,根據(jù)FTR的數(shù)據(jù)顯示,可以說近10年以來的美國Class8重卡需求均在30萬輛以下,且近年來波動很小基本在20萬輛左右。
可以說這兩家公司奪取的完全不是去開拓新的市場,而是從傳統(tǒng)燃油卡車中去搶市場,那么他們相對于燃油卡車的優(yōu)勢到底有多少?
電動卡車與燃油卡車的優(yōu)勢
以下數(shù)據(jù)采集自Nikola官網(wǎng),且不說最后它的產(chǎn)品能否實現(xiàn),單出數(shù)據(jù)來看幾個重點考核指標(biāo)上,Nikola?One均有顯著優(yōu)勢。
Sort |
Diesel |
Electric(Nicola?One) |
HorsePower |
500HP |
1000HP |
Torque |
1650 |
2000 |
Range |
500-750miles |
800-1200miles |
Top?Speed?up?Hills(6%) |
20-40MPH |
65MPH |
On?Descent |
No?Recharge |
Recharge |
Acceleration?60MPH |
60s |
30s |
MPG |
7.5 |
13-15 |
Weight |
19000-23000?lbs |
18000-21000?lbs |
相對于燃油約58%的效率損失,電機(jī)驅(qū)動的電動卡車損耗大約只有14%,而每600公里對應(yīng)的費用,電動卡車也只相當(dāng)于同類型燃油車的三分之一,如果這些成本優(yōu)勢還不夠的話,在驅(qū)動系統(tǒng)上電卡也有足夠優(yōu)勢,上表為nikola?one與傳統(tǒng)燃油卡車的對比,Nikola?one在馬力和續(xù)航上都接近燃油車的一倍,而在加速上由于電機(jī)的恒扭矩輸出特點使其在卡車這種需要極大牽引力啟動上占凈了優(yōu)勢,其6%爬坡最高速度得到了65mph,0-60mph加速也只用30s,時間是傳統(tǒng)車的一半。
而我相信其最大的劣勢還是在于加氫等配套設(shè)施的不成熟,這一點上nikola計劃在2019前全美建364個加氫站,但即使這樣恐怕還是不夠的,況且這本身也將會是一個極大的支出。
兩家電動卡車技術(shù)路線的比較
從電驅(qū)動技術(shù)上來看,特斯拉Semi并沒有提供更多的技術(shù)細(xì)節(jié),但是假如它依然采用的是一貫的純電路線,對于一個半掛式卡車來說,每天大約要跑300-600英里,按照目前特斯拉pack的能量密度水平約240Wh/kg,根據(jù)下圖George Bower的計算,每度電大概能跑0.503英里,那么600英里(大約1000公里)的續(xù)航大約需要1200kwh的電池,那么光電池成本就用到了25萬美元,而電池本身的重量也將達(dá)到至少5t以上。對于燃油卡車本身重量約15t,售價僅12萬美元的車來說以上數(shù)據(jù)顯示是沒有任何競爭力的。
因此,特斯拉未來極有可能采用21700的路線,配合4-5%的SiC負(fù)極的使用將能量密度提升到300Wh/kg,同時成本降到172USD/kwh(約1100-1200元每度電),這樣能量密度提升大約20%的同時,成本在下降約9%,如此可能還不足夠。如此大的包充電也將是個大問題,在充電模式是否會采用換電的模式,且看9月份特斯拉能否給出一個更大的驚喜。
另一點擔(dān)心的就是,Tesla Semi將是一個巨型的高速公路上的“移動炸藥包”,而從上面預(yù)覽圖中看到這是一個沒有后視鏡的電動重卡,聯(lián)想到了特斯拉的autopilot,而馬斯克多次強(qiáng)調(diào)的這款車的駕駛體驗,很期待看到這款陸地上最重的自動駕駛怪獸。而瑞典正在推行的vehicle?platnooning計劃其實對于這類巨型移動高能量載體也能提供一種不錯的方法。
相較于Tesla,Nikola在重量和成本的設(shè)計更為大膽,他采用了鋰電與氫燃料電池的結(jié)合,對于大車而言既要減輕重量又要兼顧排放,似乎燃料電池成為了目前唯一的選擇。
上圖為從nikola官網(wǎng)上的截圖,其主要的電驅(qū)動體系集中于3,4,6,7,Nikola one采用了交流感應(yīng)電機(jī),電機(jī)功率達(dá)到了1471kw,3處為功率電子轉(zhuǎn)化設(shè)備,能為高達(dá)800V的直流電池提供功率轉(zhuǎn)化;4為鋰離子電池存放的地方,是由32000顆小電芯做的pack,一共320度電,假設(shè)電壓是800V的話,容量應(yīng)是400Ah,推測為150顆左右小電芯并聯(lián),則每節(jié)電池容量在2.67Ah,電壓在3.6-3.7V之間,很大可能也用的是18650的電芯,大約為150并再213串,這也是Tesla Model S900D版本pack大小的3倍,可以說Nicola相當(dāng)大膽;而更為大膽的是在6處Nicola利用了一個300KW的燃料電池電堆對鋰離子電池進(jìn)行持續(xù)充電,而位于7處的儲氫裝置使得整個車的綜合續(xù)航達(dá)到了可怕的1200miles(約1900公里為Semi的兩倍),接近于從北京到上海跑一個半來回不用加氫。加上Nicola正在積極推行的加氫站計劃,以及宣傳的1百萬英里的免費氫燃料,相信無論是成本還是重量都使得這款產(chǎn)品非常有競爭力。
比較來看特斯拉Semi在行車安全,以及電氣化技術(shù)成熟度上顯然更有優(yōu)勢,而Nikola顯然在想法上更為大膽,也造就了其在續(xù)航和使用成本上的進(jìn)一步降低。而這兩家顛覆貨運卡車設(shè)計的汽車公司能否給國內(nèi)正在積極躍進(jìn)的電動物流車企業(yè)帶來更多靈感呢?因為油耗和人力恰恰是公路貨運行業(yè)作為關(guān)鍵的兩大成本因素,而正對應(yīng)著汽車?yán)顺敝械碾姎饣椭悄芑瘍蓚€方向,會不會在這“重”的一端更快突破呢。
我們相信無論這兩家最后的結(jié)果如何,都將引領(lǐng)了一個貨運商用領(lǐng)域電氣化顛覆的新時代,這也是一生致力于將電氣商業(yè)化的尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)所樂于看到的。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:曉宇
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