一、企業(yè)簡介
長春一汽國際物流有限公司成立于1997年7月，是一汽物流公司全資子公司，主要為一汽合資品牌、一汽奔騰轎車公司、一汽豐田公司、長青工廠、蔚山工廠、繁榮工廠等公司提供汽車零部件物流服務。是以道路普通貨物運輸,集裝箱道路運輸,道路貨運站(場),倉儲服務,貨物理貨、代理,搬運裝卸;貨物進出口為主要業(yè)務的綜合性物流公司。
二、突出問題
目前整個汽車物流行業(yè)，基本仍在使用燃油卡車運輸，電動卡車的使用量非常有限，尤其在我國東北地區(qū)到目前為止還沒有電動物流卡車使用案例，以我司業(yè)務某主機廠長春工廠本地入廠運輸為例，入廠運輸使用7.6 米柴油卡車，每天有上千次運輸任務，年油耗費用幾千萬元，因此產(chǎn)生的二氧化碳排放達到幾萬噸。
2021年02月02日，《國務院關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》，意見指出：要深入貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中全會精神，全面貫徹生態(tài)文明思想，認真落實黨中央、國務院決策部署，堅定不移貫徹新發(fā)展理念，全方位全過程推行綠色規(guī)劃、綠色設計、綠色投資、綠色建設、綠色生產(chǎn)、綠色流通、綠色生活、綠色消費，使發(fā)展建立在高效利用資源、嚴格保護生態(tài)環(huán)境、有效控制溫室氣體排放的基礎上，統(tǒng)籌推進高質量發(fā)展和高水平保護，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系，確保實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，推動我國綠色發(fā)展邁上新臺階。節(jié)能、減碳已然是當前急需解決的問題，基于此前提，我們對7.6 米柴油卡車使用電動替代款替代問題進行了測算對比，經(jīng)測算能耗成本預計可降低54%。以位于長春的某工廠為例，每年能耗有約2000多萬優(yōu)化空間，并大幅降低碳排放。
表一 燃油卡車與電動卡車對比
維度 | 燃油卡車 | 電動卡車 | 優(yōu)化比例 | 單位 |
能耗 | 2.24 | 1.02 | 54% | 元/千米 |
碳排放 | 0.84 | 0 | 100% | 千克/千米 |
注：柴油成本計算基準：0.32 L/km *7 RMB/ L
用電成本計算基準：0.8 kw·h/km *1.02 RMB/KWH
碳排放量計算基準：1L柴油=2.63kg“CO2”= 0.717kg“碳”
三、解決辦法
經(jīng)過以上初步的數(shù)據(jù)分析可得，電動卡車有低能耗、零排放的優(yōu)勢，結合電動卡車目前的發(fā)展現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，電動卡車在技術上仍處于發(fā)展階段，因此從可靠性角度分析，當前階段更適合通過逐步切換的方式進行推廣，并應先對相對極端工況的地區(qū)（高寒地區(qū)長春）進行試點運行。
據(jù)此，我們對公司內(nèi)部使用數(shù)量較多得7.6米卡車進行試點電動化推廣，7.6米電動卡車在汽車產(chǎn)前物流中進行應用，前無先例可循，為驗證方案可行性及獲取一手的實際運行數(shù)據(jù)，項目正式投入購買電動卡車之前，我司利用中國第一汽車集團內(nèi)部合作的方式，進行聯(lián)合測試。選取解放公司7.6米電動卡車，在我司為某公司進行產(chǎn)前運輸?shù)囊粭l線路中進行測試。測試周期為6個月（包含冬季），運行時間為10+10小時。選取卡車基本參數(shù)如下表二：
表二 電動卡車基本參數(shù)
項目 | 參數(shù) | |
重量參數(shù) | 滿載總質量(T) | 18 |
有效載重（T) | 8 | |
尺寸參數(shù) | 驅動形式 | 4×2 |
整車尺寸（mm) | 10200×2550×3880 | |
車廂內(nèi)尺寸（mm) | 7700×2400×2510 | |
性能參數(shù) | 能耗（kWh/100km） | 80 |
最大爬坡度（%） | ≮30 | |
最高車速（km/h） | ≮80 | |
續(xù)駛里程（km） | ≮200 | |
電池類型 | 磷酸鐵鋰電池 | |
電池容量（kwh） | 218 | |
電機功率（kw） | 160 | |
經(jīng)查閱資料可知，電動車的續(xù)航里程主要與車輛工作環(huán)境溫度和車輛負載兩項指標強相關，故我們此次測試中重點對行駛里程、電量消耗、載重、環(huán)境溫度四個指標進行了監(jiān)測。經(jīng)過19年8月5日-20年4月23日，開展空載和載重兩個階段試運；累計行駛約6000km，消耗電量約8500kw·h，百公里電量消耗約140 kw·h；在日行100km，以5km為單次往返里程的行駛前提下，記錄統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
對有效數(shù)據(jù)回歸分析得出電動卡車電量消耗關于卡車運行時氣溫和載重量的電量消耗模型，我們對有效數(shù)據(jù)進行反代，得到其在該模型下得理論電量消耗值，將該值與測試時實際消耗電量進行對比具體結果。
運用模型計算理論百公里電量消耗與實際產(chǎn)生的電量消耗對比，數(shù)據(jù)偏差范圍為在15%以內(nèi)，計算結果基本可靠，并由此統(tǒng)計模型驗證了電動卡車行駛里程主要受溫度、載重兩點因素影響的結論。并根據(jù)推算模型各項系數(shù)進一步得出低溫條件下電動卡車電量消耗更快，受載重因素影響較小的特點。從而得出，在4月-10月常溫溫度區(qū)間內(nèi)，車輛的性能指標能夠響應汽車物流運輸短途、高效的運輸特點，具備高強度、單日多班次的運行能力。
綜上，經(jīng)測試驗證了電動卡車在長春地區(qū)具備基本的產(chǎn)前物流運輸能力，據(jù)此我們繼續(xù)深入電動卡車替代傳統(tǒng)燃油卡車的工作，通過測試時得出的統(tǒng)計模型可以推算電動卡車在長春地區(qū)運行的耗電情況。據(jù)此我們選取了一條成熟的產(chǎn)前物流配送線路，采購2臺電動卡車，并建設1臺快速充電電動車充電樁。項目在2021年7月份落地完成，截至2022年3月，項目已經(jīng)平穩(wěn)運行8個月。運行溫度基本覆蓋長春日常最高氣溫及最低氣溫范圍，經(jīng)過為期8個月的使用數(shù)據(jù)記錄，對記錄數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)實際耗電量和測試得到的統(tǒng)計公式計算的耗電量存在偏差，經(jīng)過研討分析，發(fā)現(xiàn)測試過程中由于測試方案規(guī)劃時忽略了車輛實際運行工況，測試時采用空載、半載、滿載三個狀態(tài)分別分時間段測試的方法進行測試，每個載重量測試一段世界后切換下一載重，導致記錄的相鄰數(shù)據(jù)間載重幾乎無變化，統(tǒng)計分析歸納時弱化了載重對耗電量的影響，造成模型推測結果不準確。因此我們重新梳理了測試數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打散，重新排序使其更接近實際工況，得到修正后電量消耗預測模型，并將我們采購車輛實際運行時的氣溫、載重兩項參數(shù)帶入修正模型進行計算。得到的結果分別與原始模型推測值和實際運行時的實際值進行對比。
修正模型推算理論電量基本與實際耗電量誤差在8%以內(nèi)（日里程不足5km的特殊情況予以剔除后），并且基本符合實際運行時氣溫低、載重大、運行里程長時電量消耗較大的消耗規(guī)律。據(jù)此，我們認為此修正模型具備指導電動車輛電量消耗預估推測的條件。此模型可通過推測車輛的營運費用結合我司自身的物流方案規(guī)劃能力及電動卡車出廠參數(shù)等，在實際的電動卡車物流線路規(guī)劃，充電方案規(guī)劃，維修維保規(guī)劃，包括年度費用預算規(guī)劃等方面提供實際指導意義。極大的增加電動卡車物流方案的可控性。
四、效益分析與評估
1、經(jīng)濟效益對比
由于車輛的價格根據(jù)不同的供應商和不同時期均存在差異性，在經(jīng)濟效益分析中我們以每臺7.6米燃油車成本為20萬元，7.6米電動卡車成本為70萬元估算。以年測試時的年行駛20000公里為例進行測算，電動卡車百公里平均電量可根據(jù)測試經(jīng)驗公式計算得出，以平均載重4T年運行平均氣溫度10℃計算，平均電電量為124.1kw·h。詳細運維費用如下：
表三 運營成本分析
基礎費用 | 燃油車 | 電動車 | |
年行駛里程（km） | 2萬 | 2萬 | |
能耗（L/100km,kw·h/100km） | 32 | 124.1 | |
使用年限（年） | 4 | 4 | |
車輛售價（萬元） | 20 | 60 | |
購置稅（萬元） | 1.5 | 0 | |
保險（萬元） | 1.4 | 4.55 | |
合計（萬元） | 22.90 | 64.55 | |
油電使用費用 | 油電價格（萬元/年） | 5.2 | 2.54 |
固定維護費用 | 尿素、機油等（萬元/年） | 1.05 | 0 |
維修費（萬元） | 2.69 | 2.27 | |
合計（萬元） | 8.94 | 4.81 | |
4年攤銷后年成本（萬元） | 14.67 | 20.95 | |
由上表可得到車輛在年行駛2萬km時每公里運維費用，燃油車為6.34 元/Km電動車成本為3.54元/km。在計算車輛成本時，由于車輛本身價格較高，目前電車得整體成本明顯高于傳統(tǒng)燃油車輛，運維方面，電車與燃油車比較關系。
2、企業(yè)業(yè)務流程改造及新物流方案分析
由上文經(jīng)濟效益對比可知，電動車的運營費用要明顯低于傳統(tǒng)燃油卡車，在年行駛20000km時，電動車比燃油卡車節(jié)約費用2.8元/Km達到了44.2%，但由于電動卡車高額的采購成本，目前在綜合使用費用上燃油卡車仍具有較大優(yōu)勢，年行駛2萬公里時電動卡車綜合年成本20.95萬元而燃油卡車只需14.67萬元。但是由于電動卡車營運成本低，在有限的生命周期內(nèi)，運行距離越長，優(yōu)勢將越明顯，現(xiàn)以4年為使用周期對運行費用和運行里程關系進行計算。
當電動卡車在4年的生命周期內(nèi)運行里程達到27萬公里時成本即可幾乎與燃油卡車持平。超過此里程電動卡車成本更低。以我司此次應用的電動卡車為例，電池容量218kw·h，正常工況運行百公里耗電124.1 kw·h，充滿一次電大約需要2h。滿電續(xù)航里程為218/124.1*100=175km。以年250個工作日，日均工作時間為10+10，其中單班一次充電時間2h，裝卸時間40%計算可得日運行時間為（10+10-4）*60%=9.6h，以市內(nèi)運行平均車速40km/h計算，日可最大行駛里程為9.6*40=384km，此值大于兩次充電可行使最大里程，故取2次充電最大里程175+175=350km為日均里程計算，電動卡車年平均行駛里程可達到250*350=87500km，生命周期四年內(nèi)的總里程可達到35萬公里?？傔\營成本低于燃油卡車。
另一方面，目前減碳降碳已經(jīng)成為大趨勢，未來如果實行碳排放稅政策，電車與油車的使用費用對比將出現(xiàn)新的變化，由前文我們可知，1L柴油排放二氧化碳2.63kg，以每噸二氧化碳排放收取50元碳排放稅估算，燃油車萬公里油耗3200L，碳排放8.42T，碳排放稅0.04萬元，如后續(xù)隨著政策的不斷延申，稅額不斷加大，燃油卡車的運營成本將有小幅度的提升，電動卡車優(yōu)勢將更加明顯。
3、電動卡車應用對企業(yè)核心競爭力的影響
目前隨著國際油價的日益上漲，石油資源日益減少加上國家對節(jié)能減碳要求的力度加大，綠色工廠顯得愈發(fā)重要，同時也應該是未來工廠的發(fā)展方向，目前廠內(nèi)的工藝車輛基本實現(xiàn)了全部使用綠色能源，但是廠外的轉運卡車電動化尚在起步階段，行業(yè)內(nèi)大部分物流企業(yè)都處于摸索階段，尚未有大規(guī)模集群化應用的案例，此次電動卡車試點運行，積累到了豐富的多工況全場景的運行數(shù)據(jù)，對電動卡車的使用方案、充電規(guī)劃等進行了摸索。得出一套電動卡車應用方面具有指導性意義的經(jīng)驗。對未來企業(yè)在電動化改革方面起到了鋪墊作用，降低了盲目電動化改革可能帶來的風險，并且可以使得企業(yè)在必要的時候隨時進行電動卡車物流方案規(guī)劃，實現(xiàn)第一時間全面電動化改革。
五、經(jīng)驗教訓及下一步計劃和推廣
電動卡車試點過程中，在物流方案規(guī)劃、充電樁的實施及布置方面遇到了許多困難，在長春地區(qū)，冬季漫長寒冷，國內(nèi)許多廠家沒有在東北建設大功率充電樁的經(jīng)驗，也因充電樁數(shù)量少許多充電樁廠家并不愿意進行合作。經(jīng)過重重困難和項目組全體人員的不屑努力，項目得以順利完成。得到了電動卡車運行的一手數(shù)據(jù)。也在以下幾個方面取得了一些教訓：
1、充電規(guī)劃時，要充分考慮到裝卸貨及可能存在的排隊時間的裝卸情況，利用碎片化時間進行充電更有利于提高車輛利用率。
2、對司機的卡車駕駛培訓要細致到位，由于司機駕駛習慣、空調使用習慣等原因會造成電量的不必要浪費，縮短續(xù)航里程。
3、電動卡車充電時，充電站附近要有安全人員看守，電動車充電非常敏感，如有異常會引起充電槍自動保護導致切斷充電，需及時排除故障，以防發(fā)現(xiàn)不及時導致車輛沒電無法行使。
4、電動卡車車輛表顯電量不等同于實際續(xù)航，使用過程中應根據(jù)當?shù)貧鉁亍⑤d重等進行合理的里程預估，以防無法回到充電站充電。
卡車新能源化是物流車輛今后的發(fā)展趨勢，我司也會緊跟趨勢借助此次成功經(jīng)驗，在一汽物流承擔的全國范圍內(nèi)盡可能多的場景率先應用。以達到節(jié)能減碳、降本增效的結果。
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