从制造成本角度看新能源环卫车竞争力
更新时间:2021-09-07            点击数:

新能源环卫车:小巧、便捷、安全低速,适合走街串巷,可以覆盖更多背街小巷,提高全区机械化作业比率。同时,在开展环卫作业时,新能源车辆的噪音较传统车辆小,更符合群众对环境安静舒适的要求。

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新能源环卫作业车不仅获得群众点赞,对于每天和车辆接触最多的同事来说,因为是自动挡,不用踩离合,车身也比原来更小,操作起来更方便。车辆设置有垃圾渗滤液专用收集容器,自动收集垃圾渗滤液,避免沿途撒漏,密闭性更好,完全闻不到垃圾的异味。


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。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的发展趋势。


新能源环卫车成本拆分:底盘占 75%,动力电池降价空间大


纯电动环卫车价格是同类型传统环卫车的 2-4 倍,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3.6x/2.7x/2.0x/3.6x。


能源环卫车底盘成本占比 75%,上装及其他成本占比 25%。


根据 XX收购报告数据: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,我们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。


动力电池降价趋势仍将持续


GGII 数据显示,2014Q1 至 2020Q1,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,我们认为2021-2025 年动力电池价格仍将保持下降趋势。


专用车市场以磷酸铁锂为主,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(cell to pack)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。


根据合格证数据,19 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。

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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(电车资源数据),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。


电机的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,我们预计成本难以降低。


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(卡车之家数据),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%(卡车之家数据)。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。


总结: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。


使用新能源车辆在城区内巡回收运生活垃圾,统一运送到垃圾转运站或收集站,再进行压缩转运,尽可能减少使用重型燃油运输车辆,从而减少一氧化碳、氮氧化物等污染物质的排放。按照垃圾分类要求,每辆环卫作业车辆都只收一类垃圾,避免各类垃圾混杂。另外,除可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾外,我公司还有一类专门运输大件垃圾的环卫作业车。前端分类投放,中端分类收运,末端分类处置,目前正在完善生活垃圾全程分类体系发力。小型扫地车、小型高压冲洗车、快速拾捡车等全部为新能源车辆,无污染、零排放,随时保持城区道路干净本色。


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