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从制造成本角度看新能源环卫车竞争力
创建时间: 2021-12-22 14:12 信息来源:广州市城市管理和综合执法局
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  环卫新能源车的直接采购成本高一直是许多人在选择环卫车时无法逾越的坎,因此在目前的大环境下,尤其对于中小型环卫项目,燃油环卫车依然是受青睐程度更高。下面通过剖析新能源环卫车的制造成本,了解一下在未来新能源环卫车的发展趋势。

纯电动环卫车价格是同类型传统环卫车的2-4倍

  新能源环卫车底盘成本占比75%

  上装及其他成本占比25%。

  以中联环境的环卫车为例,清洗车/清扫车/垃圾车/市政车4类纯电动车型的价格,分别是传统车型价格的2-4倍。

  据有关数据显示:2019年传统环卫车单台底盘均价约为14万元,发动机约为3万元,上装及其他成本约为13万元,三者的成本占比分别为47%、10%、44%。

  对新能源环卫车而言,底盘系统包含“三电”系统,价格远高于传统发动机+变速箱。

  以一般吨位环卫车单车带电量300KWh计算,仅电池价格就达到24万元,加上BMS、电驱、电控之后,估算新能源环卫车底盘均价接近40万元,是传统环卫车底盘的2.9倍,底盘占整车成本比例达到75%,上装及其他成本占比仅有25%。

底盘:“三电”系统(新能源独有)+机械结构(与传统车通用)

  电驱、电控、电池是新能源独有

  新能源环卫车底盘系统包括转向系统、制动系统、前后桥与车轮、电机驱动系统、电机控制单元、电池组、驾驶员座椅。其中电驱、电控、电池的“三电”系统是新能源独有,其他机械结构则与传统燃油车通用。

  动力电池有望持续降价

  动力电池降价趋势仍将持续,高工产研数据显示,2014年第一季度至2020年第一季度,国内磷酸铁锂(LFP)动力电池价格由2.8元/Wh 降至 0.79元/Wh(电芯价格,底盘采购对应PACK价格会更高),年均降幅达到19%,三元(NCM)动力电池价格由 2.9元/Wh降至0.86元/Wh,年均降幅达到18%。国内动力电池持续降价的主要推动力包括:

  1. 电池能量密度的提升,带来单Wh成本的降低;

  2. 规模效应与自动化程度加深,电池四大原材料价格呈下降趋势;

  3. 电池制造工艺的优化,平均制造费用降低。随着国内新能源车市场逐步扩大、动力电池产能持续加码, 2021-2023年动力电池价格仍将保持下降趋势。

  CTP技术助力磷酸铁锂电池优势提升

  磷酸铁锂电池因为正极材料价格相对便宜,相对三元电池有成本优势。CTP技术通过去模组的思想提升电池包成组效率,进一步助力磷酸铁锂提升体积能量密度,降低模组成本。

  专用车市场以磷酸铁锂为主

  据悉,2019年国内动力电池装机量中磷酸铁锂占比为33%,应用场景主要为商用车和部分A0级以下的乘用车。随着国内补贴进一步退坡,更多车企基于性价比考虑可能选择磷酸铁锂。

  电驱与电控降本空间有限

  电驱效率接近饱和,降本空间有限。电驱由三部分构成:传动机构、驱动电机、逆变器,目前电机和电控的综合效率最高约95%左右,通过效率实现降本的空间有限。

  1. 目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合器与变速器,未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性,降低对电机、电机变阻器的需求。

  2. 目前车用驱动电机主要有三类:直流电机、永磁同步电机、交流感应电机。

  电机成本的下降主要取决于电机的内部主要零部件,商用车电机的成本与电机的输出扭矩几乎呈正比,扭矩越大成本越高,因此像商用车电机这一类需要大扭矩并持续时间长的电机种类,预计成本难以降低。

  3. 逆变器是把直流电转变成交流电的设备,逆变器支持电压越高,充电功率越大,充电时间越短;但与此同时,充电发热增加多,需要解决逆变器中 IGBT 模块的散热问题。

  目前纯电动环卫车驱动系统有3种主流方案

  1. 电机直驱:优点是传动效率非常高,最高约 95%左右,单峰值扭矩持续时间短,不适合长时间作业。

  2. 电机+减/变速箱驱动:电驱系统配备减/变速箱,可大幅放大电机扭矩,因此电机的扭矩得以降低,由此带来的电机成本最高可降低超过50%。此外,变速箱重量远低于电机,因此在降低重量方面也有一定的优势,但在传动效率方面则不如直驱的形式。

  3. 电驱桥:优势是省去动力总成安装悬置、传动轴、三相线、水管等部件,综合重量比变速箱低,但缺点是簧下重量较大,导致能耗增加、舒适性减弱。

  新能源环卫车是科技发展的新兴产物,但仍然需要时间沉淀,相信随着技术的成熟与制造环节的完善,新能源环卫车终将成为市场主流。

 
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