媒体聚焦 | 电动拖车十年演进:谁将定义下一代运输设备?
2025-05-20
在全球“双碳”战略深入推进的背景下,作为碳排放主要来源之一的交通运输行业正面临着迫切的绿色转型需求。作为长途公路运输的主要车型,半挂卡车列车减排工作的初期重点放在牵引车(主车)上。然而,随着新能源技术的快速发展,商用车制造商正将创新重点扩展至挂车领域,以持续提升运输效率并减少碳排放。
新能源重型卡车的转型步伐正在加快,电动挂车行业已从政策和市场双重角度吸引到广泛关注。早在2024年,中国国家汽车标准化技术委员会便召开了“电动挂车标准需求研究项目启动会议”,标志着中国电动挂车技术规范体系进入实质性建设阶段。欧盟也已明确挂车碳排放减排时间表,要求半挂车产品到2030年实现碳排放量10%的减排目标。
在日益严格的法规压力下,全球挂车行业正加速推进下一代环保技术解决方案的研发——电动挂车已成为行业转型的重要突破点。
01 电动拖车的起源与早期探索
拖挂车电动驱动桥技术的商业展示可追溯至2018年汉诺威商用车展。当时,作为全球知名的拖挂车桥制造商,SAF-HOLLAND展出了其新开发的拖挂车电动驱动桥产品,标志着该技术正式进入市场。
SAF TRAKr 电动驱动桥亮相于 2018 年 IAA 展会。
在这一技术浪潮的推动下,包括 ZF、WABCO 和 Schmitz Cargobull 在内的国际卡车供应商和挂车制造商纷纷加大研发投入,并积极拓展挂车电动驱动桥技术领域。
作为挂车电动化发展的核心技术路线,主流技术路径聚焦于被动式能量回收系统。该技术通过在挂车轴上安装电机和电池组,将制动过程中产生的动能转化为电能进行储存,从而实现能量回收与再利用。
目前,挂车电动驱动桥技术主要以发电机型为主,例如Schmitz Cargobull量产的Rotos轴和美国Carrier公司推出的17kW电动驱动桥。
Kgel Cool –PurFerro系列带能量回收系统的冷藏挂车
然而,当前阶段该技术仍存在明显局限性:首先,能量回收效率高度依赖道路条件,且系统仅能实现有限的能量补充;其次,早期系统成本高昂,电池增加的重量显著降低载货量;经济指标难以满足市场需求。这些技术痛点促使行业探索更先进的解决方案。
施密茨卡戈布尔(Schmitz Cargobull)电动冷藏半挂车的核心组件包括发电轴、电池组和纯电动制冷单元,这些组件实现了能量回收功能。
02 独立电动挂车的发展与挑战
在实现能量回收的同时,为更好地为挂车提供动力支持,自2022年起,全球电动挂车技术进入突破性发展阶段,主流技术从发电型向挂车独立驱动型转变。
2021年10月,欧洲商用车制造巨头克罗内(Krone)与拖车动力公司(Trailer Dynamics)合作,共同推出专业电动拖车(e-Trailer)解决方案,标志着电动拖车概念被引入。巴西公司Suspensys也与巴西拖车巨头兰顿(Randon)合作,推出独立驱动电动拖车,该产品已开始小批量生产。
克罗内与拖车动力公司联合推出电动拖车e-Trailer
这款独立式电动拖车在保留制动能量回收功能的同时,集成了高功率驱动电机和大容量动力电池组,从而赋予拖车独立的动力输出能力。这标志着技术从“能量回收装置”向“智能驱动单元”的飞跃。
国内企业也在积极探索该领域。某挂车制造商采用模块化集成技术,在半挂车底盘上部署了电池组、电动驱动桥及BMU控制器,构建了具备辅助驱动与能量回收功能的复合动力系统。
2024年5月14日,欧盟对《2018/858指令》中电动挂车的定义进行了修订。修订后的“电动挂车”定义指任何可通过自身电动动力系统辅助车辆组合进行推进的挂车,且若未被车辆主动牵引,则不得在公共道路上使用。
这意味着仅提供能量存储功能的挂车电动驱动桥技术(如上述发电型)无法被归类为电动挂车,而具备独立动力输出能力的挂车电动驱动桥技术(如挂车独立型)则可被归类为电动挂车。
因此,能量回收加动力辅助已成为全球电动挂车行业的重要关注点,电动挂车正迎来新一轮研发热潮。以2024年汉诺威车展为例:ZF旗下新品牌‘TrailTrax’的电动概念半挂车、KRONE的eCOOL LINER电动半挂车,以及Trailer Dynamics的eCool Trailer型号电动半挂车均吸引了与会者的广泛关注。
拖车动力学公司于2024年IAA展会上推出的拖车独立电动驱动轴结构
与能量回收型拖车不同,独立电动拖车在三个领域实现了技术突破:首先,驱动系统创新,采用轮侧电机或中央电机驱动解决方案;其次,电池技术升级,通过提升能量密度显著延长续航里程;第三,智能控制系统开发,实现拖车功率的自主调节。这些技术进步使电动挂车从单纯的能量回收装置转变为具备辅助驱动能力的智能运输单元。
03 整车-挂车协同解决方案
尽管技术持续进步,独立电动挂车在实际应用中仍面临诸多挑战。
迫切的问题是协同控制的挑战。由于牵引车和挂车的动力系统是独立的,因此在加速、制动等操作条件下实现完美协调较为困难,这不仅影响驾驶舒适性,还可能带来安全风险。随着智能网联汽车技术的持续发展,电动挂车对集成牵引车-挂车协作的需求日益明显,集成牵引车-挂车协作的电动挂车已成为新的发展趋势。
电动挂车的集成协调技术不仅保留了独立电动挂车的技术特点,还建立了主车与挂车之间的智能互联机制。当驾驶员操作牵引车时,其驾驶意图会被集成智能控制系统分析,并为主车与挂车分配协调动作。控制指令随后实时传输至挂车,实现主车与挂车之间的精准同步响应。
经过电动挂车与牵引车的一体化协同开发后,其动力系统不再独立运行。在加速、制动等场景下,它们实现智能互联机制与快速响应。这种协同控制模式突破了传统牵引车-挂车系统独立运行的局限,显著提升了车辆的整体机动性、安全性和能源效率。
目前,欧洲企业已走在探索前沿——零部件巨头ZF与瑞典自动驾驶公司Einride正通过新一代电动挂车原型,在挂车与牵引车之间进行更深入的信息交换,开启主车-挂车集成概念的新探索。
然而,真正的头部与拖车集成需要突破企业边界,实现整个车辆系统的深度集成,这对于供应链协作提出了更高的要求。
因此,为解决行业痛点,中集车辆(301039.SZ)与战略汽车合作伙伴紧密合作,建立了纯电动头尾车列车(EV-RT)的技术创新平台。其与陕西汽车集团的合作已成为行业标杆,开创了“牵引车与挂车一体化”的发展模式,实现了牵引车与挂车的同步设计。双方以“好牵引车、好挂车”的商业模式为运营基础,技术上聚焦“牵引车与挂车协同控制”和“牵引车与挂车协同制动能量回收”等系统性创新,持续推动纯电动牵引车挂车列车的技术突破和应用场景拓展。
中集车辆的纯电动铰接式卡车(EV-RT)
在此突破的基础上,中集车辆迅速推进了其产品的商业化进程。2024年,中集车辆推出纯电动铰接式卡车——J-RT1.0搅拌车,并部署于西安市场投入运营。其主要应用场景为港口运输及混凝土物流。该铰接式卡车具备可靠的机动性,并实现较高达37.7%的节能效果。
2025年,中集车辆将进一步开发全电动铰接式自卸卡车(EV-RT2.0-7A自卸卡车)和全电动铰接式搅拌车(EV-RT 2.0-搅拌车);2026年,计划推出智能全电动铰接式冷藏卡车和智能全电动汽车零部件物流卡车。
除持续迭代纯电动铰接式列车的设计与制造外,中集车辆正积极构建市场准入渠道。今年,公司计划在泸州投资建设纯电动铰接式列车装配基地,同时在四川、重庆、云南、贵州四地投资开设纯电动铰接式列车专卖店,专注于纯电动铰接式列车的销售及售后服务。这些门店与泸州组装基地共同构成西南地区纯电动半挂车的营销网络,促进用户、运营商、制造商与负责车辆注册的地方政府部门之间的沟通,同时提供车辆融资及二手车交易服务。
随着纯电动半挂车产品线持续扩展及销售网络进一步完善,针对港口物流、城市配送、建筑项目等特定场景的定制化解决方案将逐步推出,助力中集车辆把握纯电动半挂车市场的巨大潜力。
根据专用车辆的数据,2024年中国新能源牵引车市场呈现爆发式增长,年销量达55,800辆,市场渗透率升至17.43%,较2023年的5.87%几乎翻了两番。这一数据明确表明,新能源牵引车已进入大规模应用阶段。在此背景下,配备集成牵引车与挂车协同技术的半挂车将不可避免地迎来同步发展的黄金机遇。未来5至10年,其有望在各类应用场景中迎来市场爆发式增长。
04 结论
中集车辆董事长兼首席执行官李国平曾公开表示:“在我们的第三次创业中,我们致力于成为纯电动半挂车全价值链的开拓者、建设者和运营者。”中集车辆提出的集成主车-挂车协同技术解决方案,精准把握了商用车新能源转型的战略窗口期,通过系统性技术创新,打造具有全球竞争力的新能源运输设备解决方案。
该集成主车-挂车协同技术不仅填补了中国电动挂车系统集成领域的技术空白,更重要的是,它将推动中国从电动挂车领域的技术跟随者转变为标准制定者。
这不仅是一场技术创新的竞争,更是推动整个商用车行业转型升级的关键机遇。
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