纯电重卡与燃料电池重卡的技术与成本对比

随着汽车纯电技术的推进，之前被认为不太适合纯电方案的交通领域也逐渐在尝试纯电动这种新的技术，长途运输的重卡就是这其中的一个典型例子。之所以先前以为不太适合主要是这种交通工具，它不像是我们的乘用车，供人出行使用；这类交通工具，更多的属性是驾驶员的吃饭家伙，是要赚钱的，所以对于拉货载重、续航、电能补给（快充），比常见的乘用车要求更严苛。

也因此，燃料电池重卡也一度被认为是更适合该类交通场景的解决方案。这里来简单看下这两种技术方案的一个对比。下图是当前全球范围内一些典型电动重卡的车型参数。

Volvo NR4今年已经更新到了第2代，最大的电量提高至565kWh（6个电池PACK），正常的带电量为375kWh（4个电池PACK，相对于1代的264kWh电，提高了42%）；另一个提高的地方是快充的功率，由原来的150kW提高至250kW。

特斯拉Semi这里给出的是一个600kWh的推测值，从今年马斯克自己的披露来看，会有一个500kWh的版本。

重卡无论是油改电还是全新的正向开发，基本都会是采用多个电池PACK布置的方案，这样可以更好地利用车上已有空间。包括换电方案的重卡，电池包也基于是类似的思路，可以平躺布置在车架或是在车头背面垂直布置。

上图是一个典型的纯电动重卡电气架构，包括：

（1）电池系统；

（2）高压零部件，DCDC、OBC、PDU等；

（3）电池和电子电器件的热管理系统；

（4）整车的空调系统；

（5）电子转向泵系统等等。

上图是一个典型的燃料电池重卡电气架构，包括：

（1）电池系统；

（2）高压零部件，DCDC、OBC、PDU等；

（3）电池和电子电器件的热管理系统；

（4）整车的空调系统；

（5）电子转向泵系统等等；

（6）燃料电池系统；

（7）燃料电池存储系统，等等。

从它们的基本组成来年，燃料电池汽车本质上你可以把它视为某种程度上的“增程式电动汽车”（二者不完全一样），因为它仍然需要一个锂离子电池系统，只是更小些，氢燃料电池系统产生的电量会存入到这里。

从行业一些机构的评估来看，截止到2021年，纯电动重卡电池系统的成本在每度电190美元－350美元之间，平均在250美元/每度电。电动汽车行业的成本要比这个低，主要在于它的销量规模要远比电动重卡大得多，在技术与成本向电动重卡迁移的过程中，技术上要适应重卡的不同架构需求，成本上要能匹配重卡产业链上下游的支撑力度。

与电动汽车行业类似，对于电池系统成本来说，电芯占据了整个系统约80%的成本，而电芯材料又占据了电芯BOM成本的56%左右。

对于一个600kWh的重卡电池系统，成本在11.5万美元到21万美元，重量约在4285kg；燃料电池系统中应用的12度电池成型大约在0.66万美元到0.84万美元。

重卡的燃料电池系统分为两个主要的部分，一个是FC（Fuel Cell）系统，整体架构如下，由燃料电池堆FCS和BOP构成。

这两部分的成本构成如下：

到2021年，FCS的成本估计在1000美元每千瓦－1500美元每千瓦，对于一个390千瓦的燃料电池堆，成本在39万美元－58.5万美元之间，重约647公斤。

接下来下燃料电池存储系统的构成和成本，下图是一个典型的氢燃料存储系统HSS。

对于一个75公斤重，可用重量在60kg的车载储氢系统，它每公斤的成本在1288美元－1865美元之间，总成本在7.73万美元－11.19万美元。

纯电动交通工具的使用正在慢慢得到消费者的认可，续航和充电便捷性得到进一步改善后，将会有更快速的一波普及，相比之下，氢燃料电池汽车目前对消费者的培育也还远远不足，加之成本、补给方式的限制（加氢站更少），这让氢燃料电池交通工具的推广一直显得是个“小众玩家市场”，难入主流。

另外，在氢燃料电池市场也还缺少一家偶像级的标杆企业和明星产品，丰田曾有希望做到这个位置，但对比纯电动技术革新的速度，丰田做得显然是不够的。