厚势按:麦肯锡公司的 4 位咨询师 Bernd Heid、Russell Hensley、Stefan Knupfer 和 Andreas Tschiesner 近日发布了针对纯电动商用车市场(特别是电动卡车)的研究报告《What’s Sparking Electric Vehicle Adoption in the Truck Industry?》。
麦肯锡认为,随着电动卡车在总拥有成本、基础设施和监管环境这三方面得到的助推力越来越大,市场将在未来 10 年中爆发。特别是在轻型和中型细分市场的某些应用场景中,电动卡车将逐步取代柴油卡车。
厚势将此报告整理成中文,由于报告篇幅较长,为了方便阅读理解,将分成了上下篇进行推送。本文为下篇,上篇可点击《麦肯锡:电动卡车市场为何在此刻集中爆发?(上)》阅读。
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纯电动商用车对充电基础设施的依赖是其增长所面临的主要挑战。不过,由于行驶模式的可预测性与重复性,以及充电行为的集中性,充电问题对商用车的影响并不像纯电动乘用车那么严重。一般来说,仓库中应配备充电基础设施,以便在纯电动商用车不工作时为其充电。建造这样一个配套的基础设施,需要车主进行投资。
此外,如果在装货或者卸货的同时能够为其充电,那么对于那些配置较小电池容量的专用商用车而言,它将更能够满足在《麦肯锡:电动卡车市场为何在此刻集中爆发?(上)》第一小节「电动化进程正在进行时」中所描述的「早期采用」场景的假设。
在长途行驶的应用场景中,商用车需要在行驶途中进行充电,例如在高速公路或休息区域。
一方面,长途行驶路线的高可预见性使得对基础设施进行集中投资成为可能。各企业可以事先确定主要的行驶线路和充电设施布置点,并考虑优先对其投资。分析表明,在繁忙行驶路线上每隔 80 公里到 100 公里设置一个充电点,就能满足重型卡车技术早期发展阶段的需求。因此,充电点的绝对数量可能并不是限制因素。
另一方面,各企业仍需解决快速充电方面的技术挑战,以便充分利用司机需要强制休息的那段时间。目前,对充电基础设施的投资主要集中在乘用车上,投资方包括欧洲和美国个体企业、汽车制造商以及国家电网这样的中国国有企业。虽然轻型卡车和中型卡车也可以使用乘用车的充电基础设施,但为了更加有效地给重型卡车充电,重大技术升级仍是必要的。例如,为了给电池容量接近 1000 千瓦时的重型卡车充电,普通的充电站(假设其平均充电功率为 120 千瓦)要花费 8 个多小时。
市场大规模的转向电动卡车仍有很长的路要走。目前,汽车制造商能够在某些特定应用场景的专用车辆上实现电动卡车与柴油卡车的总拥有成本(Total Cost of Ownership,TCO)相等。然而,由于市场上缺乏合适的产品,车队运营方还不能考虑将其运输车辆都变成电动卡车。
在中国、欧洲和美国众多城市地区,针对柴油发动机的越来越严苛的排放法规以及未来很可能施行的柴油车禁售措施,都将加速电动卡车的市场普及。
事实上,针对商用车的监管法规有比乘用车更快履行的趋势。例如,麦肯锡对欧盟的分析显示,监管法规留给商用车的履行期限更短:乘用车可以用 16 年来满足新标准,而商用车必须在 3 年内完成。此外,法国和英国已经宣布了关于设立零排放区域(zero-emission zones)的第一个时间表。
在中国,政府在 2015 年就开始收紧针对中型卡车和重型卡车排放法规。整个产业的参与方需要密切观察,未来中国政府是否会针对中型和重型卡车要求强制性电动汽车积分,并对轻型卡车设置更严苛的法规(译者注:目前中国的「双积分政策」只针对乘用车)。
在美国,联邦一级的法规要求,在 2027 年之前需减少 25% 的二氧化碳排放。然而,仅仅是这一限制并不能推动电动卡车的市场普及,因为使用其它技术也可以实现这些目标,例如改进汽车的空气动力学性能、使用低滚阻轮胎或提高发动机的热效率。
尽管经过精心设计并经过了电动汽车领域的企业和专家的验证,麦肯锡的见解也只是大量可能结果的一种。考虑到预测的复杂性以及所涉因素众多,我们可以根据《麦肯锡:电动卡车市场为何在此刻集中爆发?(上)》中开头部分提到的三个因素的变化,对市场模型作出相应调整。
麦肯锡聚焦于通用的和特定的使用案例(use cases),这种方式为行业参与者提供了一种清晰的视角,以理解促进纯电动商用车市场普及的因素。如图 3 所示,我们选择了在全球具有代表性的使用案例,相信它们将推动纯电动商用车在中国、欧洲和美国的普及。
这 5 大使用案例代表了很大一部分纯电动商用车的行驶模式。需要指出的是,不同地区的行驶模式和详细规格会有所不同。作为例子,本小节将重点讨论针对欧洲市场定制的使用案例,中国和美国市场的情况与欧洲大致相似。
在这一使用案例中,电动卡车现在就能够与柴油卡车的总拥有成本(TCO) 持平。虽然大多数行业参与者都专注于最后一英里和城市内部货运的解决方案,但从 TCO 的角度来看,地区性中心辐射型的配送方式更有利,其潜在客户包括需要地区食品配送服务的商店和餐馆。
在这个使用案例中,轻型卡车可以共享乘用车的零部件和基础设施,以加速其市场普及。然而,如图 4 所示,需要在某一地区新建充电基础设施是这一使用案例实现的瓶颈之一。此外,在卡车装货和卸货期间,对优化设计过的电池进行适当充电,可以加速 TCO 持平到来的时间。
这一使用案例大致可在 2021 年实现 TCO 收支平衡(注:指纯电动卡车的总拥有成本与柴油卡车持平),汽车制造商近期发布的新车型公告反映了这一点。轻型卡车可以利用最初为乘用车设计的零部件和基础设施,而相比于柴油机,轻型电动卡车的动力系统更适应「走走停停型」的行驶模式。
车队运营方可以通过针对具体应用场景降低电池容量的方式来推动 TCO 收支平衡提前实现。同样地,柴油车禁令的颁布和城市零排放区域的设立,都可能加速在走走停停型使用案例中采用纯电动商用车。
用于地区性中心辐射型货物运输的中型卡车(Medium-duty regional hub-and-spoke delivery)
对于这一使用案例,大致可在 2023 年实现 TCO 收支平衡。然而,在汽车制造商的新车型公告中,并没有充分反映这一使用案例的全部潜力。通过调整车辆的控制策略以适应特定的行驶路线特征,以及通过利用行驶途中的充电机会来正确配置电池容量,部分使用案例甚至可以在今天就实现 TCO 收支平衡。
这一类的纯电动商用车可能会在 2023 年实现 TCO 收支平衡,相比于柴油车,它们更适应集中式充电模式以及「走走停停型」的行驶模式。此外,车队运营方通过在日常运营中更频繁地对电池充电,可能提早到 2020 年实现 TCO 收支平衡。例如,在行驶途中的某些站点可以提供充电基础设施。
同样地,柴油车禁令的颁布和城市零排放区域的设立,也将有助于电动公共汽车的普及程度。此外,市政府也可能会下令必须采用电动商用车,因为政府重视其低排放特性,即便此时 TCO 收支平衡尚未实现。
这一类的纯电动商用车平均要到 2030 年才会实现 TCO 收支平衡。在一开始,对更大容量电池的需求会造成更大的成本差距,虽然重型电动卡车和柴油机卡车之间的这一差距将会减少。由电池自重导致的重型电动卡车有效载荷的损失仍然存在,使得这一使用案例不利于实现运输能力最大化。
即便如此,麦肯锡预计仍会有几家公司在 2030 年之前推出重型电动卡车,其原因可能来自以下三个方面:
总的来说,电动卡车要取代柴油卡车,不仅要考虑到成本,还要考虑运行上的灵活性,因为车队运营方不能容易地预先确定所有的行驶路线或车辆使用模式。在对灵活性有相当要求的使用案例中,其最终结果可能会提供更好的关于 TCO 何时会收支平衡的参考数据。
在竞争激烈的物流领域,如果有机会降低卡车车队的运营成本,运营方很有可能会快速采取行动,因为相比于乘用车车主,他们更关注成本。
通过坚持只做某些定义明确的的应用场景,车队运营方可以选择最佳的电池尺寸,从而避免车辆费用超支。此外,相比于个人消费者,车队运营方通常会采用更有效率且长期不变的行驶路线,而典型的针对货物运输的固定行驶路线,使得车队运营方能够更有效地规划充电设施的修建位置。虽然与成本因素无关,塑造「零排放车队」企业形象的意愿也会促使运营方采用电动卡车。
自动驾驶技术将对每公里 TCO 产生积极影响,因为它或可消除主要的成本要素:卡车司机。这一技术还可以提高车辆的利用率,并加快电动卡车的投资回收时间。自动驾驶技术对在城市内部行驶的轻型卡车的每公里 TCO 影响最大,因为在这一使用案例中,司机成本占经营成本的份额最大。
最后,麦肯锡的研究表明,主要经济体的电力供应可以应对电动卡车在非高峰时期的额外需求,这些电力需求只占 2030 年的总用电量的 1%。而在用电高峰期,可能会出现困难。此外,在建有超级充电站的地区(为了中型和重型电动卡车充电),本地电网需要进行相应的升级。
(全文完)
作者:厚势分析师伊龙马
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