在交通领域，重卡作为碳排放的主要贡献者，其减排问题已成为实现碳达峰和碳中和目标的核心挑战。因此，重型卡车向新能源技术的转型显得尤为迫切。当前，受行业转型趋势的推动及一系列优惠政策的激励，商用车市场新能源化进程明显加快，尤其以新能源重卡的渗透率增长最为显著。然而，从燃油驱动到电力驱动的转变过程中，仍面临诸多挑战，如电池成本高昂、充电设施不足等，这些难题在一定程度上制约了新能源重卡的普及。面对这一困境，换电技术为新能源重卡市场带来了新的转机，推动了重卡换电站建设的迅猛发展。接下来，我们将深入探讨重卡换电模式的诸多优势、当前发展状况以及相关政策扶持措施。

图为重型卡车换电站。

重卡换电站的定义与构成

重卡换电站的定义

换电站，顾名思义，是一种用于进行电池更换的设备。特别地，重卡换电站专为新能源重卡设计，旨在提供便捷的电池更换服务。

目前，新能源重卡主要分为三类。纯电动重卡，受限于续航能力，主要适用于短距离运输，如港口物流、矿山运输和建渣清运等，且大多采用换电模式以确保便捷性。在国家的政策扶持下，我国新能源重卡行业蓬勃发展，已构建起完整的新能源重卡产业链，并涌现出众多配套企业。当前，重卡换电模式日益成熟，每年都有新进展、新气象，预示着重卡换电站将成为未来发展的重要趋势之一。

接下来，我们将探讨重卡换电站的具体构成。换电站主要包括外壳、电池转移设备、充电设备以及传感器和监控设备等。外壳方面，市场上主流的是集装箱式设计，也有部分换电站采用钢结构建筑。电池转移设备负责将车端电池箱移动至充电位置，并将充满电的电池箱转回车端，目前常见的是顶吊和机械臂转移方式，或采用轨道运输。此外，换电站还配备了充电设备以满足电池箱的快速充电需求，通常为外置或内置充电机。

另外，换电站内还部署了各种传感器和监控设备，以及云视频平台进行实时监控。同时，通讯电源柜负责整站的通讯和电源供应，配备ups不间断电源以确保换电设备的稳定运行和故障时的短时供电。而站控系统作为换电站的核心，负责统筹整个换电流程、进行换电控制和与BBOX换电控制器的交互等操作。

最后，随着技术的进步，换电站正朝着智能化和无人监管方向发展。AIBOX（智能云控终端）的应用使得换电站能够节省人工成本、提高安全系数并实现高效运行。

重卡换电站云端涵盖多个功能强大的平台，包括：

视频云平台：实时监控换电站内外部状况，确保远程监管有效，提供安全预警及报警服务。

充换电运营平台：集中监控充电和换电动态，管理车辆运行，收集并监控数据，以及收取运营费用。

电池银行运营管理平台：在线监测电池的寿命、使用状况和位置，实现对电池的精细化管理。

无人值守平台：支持换电站的远程监管和设备自动化运营，提高管理效率。

接下来，我们将深入了解重卡换电站的工作流程。
以国海绿能重卡换电站的换电流程为例，当换电重卡驶入换电站的换电位置后，换电机器人会运用精准定位技术来识别卡车上的电池。随后，机器人通过顶部吊装方式，轻松抓取旧电池并将其放入电池仓内。在完成新电池的更换后，换电机器人会精准地将新电池安装到卡车上。整个换电过程无需司机下车，只需通过手机简单扫描，系统便能自动识别车辆。整个流程仅需5分钟，既高效又安全便捷。

重卡换电站的分类与布局

重卡换电站的布置对于电动汽车服务而言至关重要。在现有的电动重卡市场中，电池的安装方式呈现出多样化的特点。主流的换电技术路线主要包括整体单侧换电方案、顶吊式换电方案以及整体双侧换电方案这三种。

顶吊式换电站凭借其技术简洁、成本低廉及良好的可行性，成为最早实现商业化的换电方案。

整体单侧式换电站的设计巧妙，其主体装备的高度与普通车辆高度相仿，这一特点使其在城市建设过程中容易被归类为装备范畴，从而节省了临时建筑审批的繁琐流程。
整体双侧式换电站的设计相较于单侧式更为复杂，因为其需要配备两套机器人系统以及相应的电池存储充电仓，这使得其整体成本相对较高。

重卡换电模式的显著优势

新能源重卡换电模式正逐渐展现出其独特优势，成为新能源转型中的关键选择。该模式遵循“换电为主，充电为辅”的策略，已形成稳定的商业模式，为新能源汽车行业的未来发展提供了新思路。

首先，换电模式显著降低了成本。购买换电重卡时，可省去电池成本，使单车成本降低约40%。在补能效率上，单座重卡换电站每日可完成约120次换电，轻松满足35辆重卡的换电需求，相比普通充电模式，单车补能时间节省80%，工作效率提升15%。此外，重卡电池的养护成本也转嫁给了换电站运营商，从而避免了动力电池容量衰减和高额更换电池的成本问题。

其次，换电模式有助于电网的削峰填谷。通过善用换电站的充配电系统，在用电谷段进行充电，可以避开高峰时段，减轻电网压力，有效平抑电力需求曲线。同时，换电模式与V2G（双向充放电）技术高度契合，能最大限度地发挥新能源汽车的储能优势。

换电站的利用率超越充电桩

在当下，充电桩的利用率普遍较低，且存在“冷热不均”的问题。而换电模式，凭借其极短的补能时间和高效率，在商用车领域中脱颖而出。换电重卡仅需不到5分钟即可完成满电电池的更换，这不仅显著缩短了补能时间，更确保了电动重卡的持续运营，从而提升了盈利能力。

可观的盈利能力

展望至2025年，预计换电重卡的销量将达到10万作业量级，届时换电站的盈利能力将更为显著。据业内人士估算，单个重卡换电站的利用率一旦超过35%，即可实现盈利。当单站利用率达到100%时（即每日换电次数达到上限），其回本周期甚至不足1年。

电池损耗的降低

换电模式在数字化管理方面展现出优势，能够实时评估动力电池的性能、安全状况及故障诊断，进而降低安全事故的风险。

动力电池的利用价值

采用换电模式，即车电分离的方式，使得对电池余能的检查、分选和回收更为便捷。通过运营电池资产并协同梯次利用，可以充分发挥动力电池的全生命周期价值，这是换电体系化运作的又一重要价值所在。

重卡换电站的运营服务解析

重卡换电站主要服务于港口、钢铁厂、电厂、煤矿等区域的短途运输场景。在这些区域，重型卡车作为运输主力，其运输路线固定且车流量大。换电站的运营，使得这些运输车辆能够迅速完成换电，从而提升了整体的运输效率。

此外，换电站通过智能云平台系统，对网络内的电池进行集中监测和管理。这种管理方式不仅确保了电池的安全和性能，还为车辆的运营提供了有力支持。

换电模式以其快速补能的特点，完美解决了电动重卡的续航焦虑问题。相比充电模式，换电时间缩短至5分钟以内，这在封闭或特殊应用场景下显得尤为突出，有效保障了运输效率。

同时，“车电分离”的新能源重卡模式，实现了车辆与电池在物理和价值层面的双重分离。这一模式不仅降低了购置成本和使用成本，还为运营稳定的场站带来了显著的经济效益。对于用户而言，他们只需购买车身，通过电池租赁和换电服务即可使用重卡，从而大幅减少了使用成本。对于车企来说，电池可以从“电池银行”租赁，有效减轻了他们的负担。

重卡换电站的建设运营所面临的挑战

电动卡车换电站，无论是自建还是公共设施，都面临着诸多运营难题。其中，选址困难和经营盈亏问题尤为突出。大型物流公司车队往往选择在固定运营路线上自建换电站，以满足其运输需求。然而，这些运营区域内的土地往往价值连城，导致土地审批成为一大难题。同时，换电站的建设与运营也需要巨大的资金投入，包括设备采购、人员配备、场地租赁等多个方面，这些都增加了运营的复杂性。此外，电池的维护和管理、换电技术的持续升级以及客户需求的变化等，也是换电站运营过程中必须面对的挑战。

换电站的选址至关重要，它直接关系到未来运营的盈利能力。在选址过程中，需要综合考虑土地资源、环境保护、电力增容等多方面因素，并获得政府主管部门、环保部门以及国家电网的审批和许可。特别是在换电模式试点阶段，由于各方面关系尚未完全理顺，责任不明确、法规不健全等问题层出不穷，这无疑增加了选址和建设的复杂性。此外，土地资源的稀缺性、主管部门的不明确性，以及审批的困难性和法规的缺失性，都为自建换电站的选址和建设带来了不小的挑战。相比之下，散户运营的公用换电站在网点布局方面的选址则更为棘手。

重卡换电站政策概览

近年来，国家对新能源中重卡市场的扶持力度不断加大，推动区域货运重卡零排放试点，并设立清洁运输限行区和先行示范区。钢铁、煤电、港口等高耗能企业纷纷响应，购置新能源重卡，从而带动了市场需求的持续增长。在此背景下，多部门联合推出支持换电产业发展的政策措施，启动换电模式应用试点，标志着换电产业迎来了政策扶持的黄金时期。特别值得一提的是，2月20日交通运输部发文表示，已原则同意国家电投在重卡换电站建设、氢燃料电池研发及城市级绿能交通体系等多个领域开展试点工作。

各省市积极响应国家政策，纷纷出台换电相关支持措施，推动重卡换电模式成为实现“双碳”目标的重要手段。自2022年以来，政策扶持力度不断加大，通过补贴等方式，促进换电产业健康、持续发展。

重卡换电站应用案例

雄安新区迎来首座中化重卡换电站

2024年5月20日，中化新能源雄安昝岗换电站盛大开业，标志着该区域首座重卡换电站的正式投入运营。该换电站创新采用顶部换电技术，并配备10个充电仓位，日均换电能力超过200次，为雄安新区的绿色交通贡献力量。

晋城市新能源重卡充换电一体站投入使用
位于晋城市城区开发区街道耿窑社区的新能源重卡充换电一体站，不仅是该市的首座此类站点，更是全省首家集“光、储、充、换”于一体的综合能源服务站。该站点由山西晋电新能源科技公司与国家电投启源芯动力共同打造，配备了先进的换电系统，可实现新能源重卡五分钟内快速换电。

陕投集团在疆首座重卡换电站正式投运
2024年2月2日，陕投集团吉木萨尔发电换电站于新疆准东地区正式投运，标志着该地区重卡换电领域的“零”突破。这一换电站由陕投集团旗下的陕西陕能新动力科技有限公司倾力投资、建设并运营，是其在新疆的首个换电项目。该站点采用高效的4充电仓位布局，配备顶部吊装换电系统，使得补能过程仅需约6分钟。项目投运后，预计每年可节约燃油高达100万升，同时减少碳排放约3186吨，相较于传统的燃油运输车辆，每年可节省运输成本超过300万元。

陕投集团在疆重卡换电站投运
2024年2月2日，陕投集团吉木萨尔发电换电站于新疆准东地区盛大投运，这不仅标志着该地区在重卡换电领域的崭新开始，更展现了陕投集团在新能源领域的深耕与布局。该换电站由陕投集团旗下的陕西陕能新动力科技有限公司精心投资、建设并运营，旨在为新疆地区提供便捷、高效的换电服务。站点采用先进的4充电仓位设计，配备智能化的顶部吊装换电系统，使得重卡车辆的补能时间缩短至约6分钟，大大提升了运输效率。此外，该项目的投运预计将带来显著的经济效益和社会效益，每年可节约燃油高达100万升，减少碳排放约3186吨，同时为运输企业节省成本超过300万元。

重卡换电站相关企业

启源芯动力
上海启源芯动力科技有限公司，简称“启源芯动力”，隶属于国家电力投资集团有限公司。这家公司专注于“绿电交通”领域，提供综合智慧能源服务，并拥有核心换电专利技术。目前，其在全国30余个省市区已布局近1000座重卡换电站，能够适配市面上百余款换电重卡，成为国内领先的规模化换电服务品牌。

国海绿能
国海绿能（上海）能源有限公司，自2019年涉足新能源重卡换电领域以来，便深耕于此，不断推进科研创新。公司独立拥有多项智能换电站核心技术，并建立了完善的管理团队和生产工厂，实现新能源重卡换电站的产、销、研一体化发展。经过近四年的技术积累与经验沉淀，国海绿能已构建起一套成熟的换电站建设与运维体系。其产品范围广泛，包括重卡换电站、换电机器人、站控系统、车载底托以及电池框架等。无论是换电站的规划设计、制造建设，还是安装调试及运营维护，国海绿能都能为客户提供全面周到的EPC总包及运营服务。
玖行能源
上海玖行能源科技有限公司，作为一家集新能源电动汽车充换电设备的研发、生产、销售及运营为一体的高新技术企业，致力于为客户提供全方位的解决方案。其产品线丰富，涵盖商用车换电站、动力电池总成、交直流充电桩，以及综合能源管理和充换电运营平台。通过不断创新，玖行能源已成功构建基于大数据、人工智能和物联网技术的电动汽车充换电基础设施，致力于成为新能源汽车产业领域的佼佼者。

奥动新能源

奥动新能源汽车科技有限公司，作为全球换电模式的先行者与引领者，自2000年起便深耕于新能源汽车换电技术的研发与换电站网络的商业运营。其愿景是打造世界一流的智慧能源服务平台，为新能源汽车产业贡献力量。
智锂物联

智锂物联，这家由清华大学与欧阳明高院士团队共同创立的企业，专注于重卡数字化换电系统解决方案的研发与推广。他们致力于为重卡换电运营商提供全面的解决方案，涵盖车载换电系统、换电设备、数字化换电运营平台等多个领域。同时，智锂物联还提供锂电大数据安全监控与运维平台、电池银行资产管理平台等一站式服务，助力新能源汽车产业的持续发展。

图片来源：智锂物联

重卡补能，充电与换电何去何从？

在新能源重卡补能领域，充电站与换电站的优劣势一直备受争议。那么，究竟该如何抉择呢？这主要取决于两个关键因素：场地和经济。

首先，场地大小至关重要。若场地宽敞，那么建设充电站或换电站皆可。然而，在场地有限的情况下，换电站则显示出其独特优势。由于重卡充电需要较长时间，宽敞的场地才能容纳多辆车辆同时充电。而换电模式仅需五分钟即可完成补能，且补能完成后即可驶离，对场地大小的要求相对较低。

其次，经济因素也不容忽视。充电重卡的电池费用成本相对较低，主要得益于其使用的大型锂离子电池组数量较少、规格较大，从而使得单位电能的成本低于换电重卡所使用的电池单元。相比之下，换电重卡需要储备大量电池单元以保证24小时运营，且电池单元规格较小，导致单位电能成本相对较高。此外，充电桩的建设成本更低、更易实现，而换电站的建设投资则更高，且换电行业目前尚未形成统一标准。因此，从经济和实用性的角度看，充电重卡的应用范围更广，且标准相对统一，而充电站的应用也更为普遍。

时间因素
换电站凭借其高效补能特点，能在5分钟左右完成重卡的补能，这与传统燃油车的加油时间相当，显著减少了等待时间。这在港口、电厂、矿区等24小时高速运转的封闭作业环境中尤为适用。

相较之下，充电站在时间上并不占优势。即使采用直流电大功率快充，重卡充满电通常也需要5至2小时，而慢充则需6至7个小时。这在需要快速补能的行业中显得效率低下。

使用场景

换电站主要适用于高度集约化封闭的作业环境，如电厂、钢厂、港口和矿山等。在这些场景中，重卡通常在固定区域内连续作业，且作业路线不固定。换电站能满足这种24小时连续作业的需求，实现快速补能。

而充电站则适用于对效率要求不高的作业场景，特别是在夜间休息时段可以利用低谷电价进行充电，从而节约运营成本。其使用场景更为广泛，技术也相对更加成熟，受众群体广泛。

综上所述，重卡换电站与重卡充电站并无绝对优劣之分。选择哪种补能方式，应根据具体的使用场景来定。
充换电投研专注于新能源充电场站的投资、建设、并购、资产交易及运营，提供充电站内商业业态服务，包括储能站、光伏分布式电站、换电站等。我们致力于为城市充电网络贡献力量，并与合作伙伴共同探索充电站运营的未来。

此外，我们还将分享往期文章，探讨公共充电站的投资建设全流程、充电运营商的市场策略、充电桩行业的盈利模式等话题。同时，关注光储充一体化技术的发展趋势，以及新能源汽车充电桩的最新动态。