融资首发 | 清华孵化了一个重卡换电项目，新能源领域这个细分场景或被低估
人们对电动汽车的想象，大多还停留在 “特斯拉” 三个字上。一是因为马斯克的名人效应，二是因为我国电动汽车的普及率还不高，2020 年只有 5.4%。但电动汽车绝不止以特斯拉为代表的乘用车，运营类汽车的 “电动化” 也是一片蓝海。2020 年，国家发布了《新能源汽车产业发展规划 (2021-2035)》，提出加强充换电基础设施建设，到 2035 年，我国公共领域用车要实现全面电动化。其中，重卡长时间高负荷作业，排碳量居高不下，重卡电动化是实现 2030 年碳达峰、2060 年碳中和的重要举措。但不同于乘用车，重卡作为运营车辆，最优先级是运营效率 —— 司机可以倒班，但车需要长时间在路上跑，尽量在每一个环节都减少时间浪费，比如减少充电时间、精确里程预估、降低司机的里程焦虑等。在分秒必争的要求下，换电似乎比动辄几小时的充电模式更适合电动重卡。换电模式也是解决购置成本高、运营效率低、充电建设复杂、电池安全监管难等产业发展瓶颈的必由之路。换电重卡的动力性、通过性、安全性、出勤率和运载能力均能满足生产实际需求。2021 年 10 月，国家工信部和能源局启动新能源汽车换电模式应用试点，将宜宾、唐山和包头设为重卡特色类试点城市。智锂物联就瞄准了重卡换电场景，为这一场景下的各个环节设计了全套的数字化重卡换电运营解决方案。智锂物联目前已完成数千万人民币 Pre-A 轮融资，由宜宾市专为院士团队投资成立的人才基金领投。本文中，着陆 TouchBase 将围绕公司基本面、ESG 分析、赛道分析三个方面，探讨智锂物联解决了重卡换电的哪些痛点。新能源交通成为终点后，重卡换电和锂电智能化的市场又有多大呢？“一辆带电池的车大概 80 万，电池要占一半。” 智锂物联总经理助理曾云川说。这是充电模式难以在运营车辆中做起来的原因之一。运营车以大型车辆为主，包括运货车、渣土车、水泥搅拌车、牵引车等，主要用于物流运输，车主买车也是为了运货挣钱。买一台重卡，一半的钱都花在了不挣钱的电池上且初期投资巨大，对车主来说并不划算。车电分离就解决了这样的问题。由电池银行持有所有换电电池，车主购买不带电池的裸车，然后从电池银行租用电池。同时换电运营商建设重卡换电站，跑在路上的电动重卡快要没电时，就去附近的换电站更换电池，交付一定的电费和换电服务费。围绕这样的场景，智锂物联针对换电运营商、电池银行、车厂、运力方等受益群体提供换电装备和数字化换电运营管理平台产品。智锂物联想要打造的，是一个完全无人化的智能换电站。卡车进来后停到指定位置，换电机器人通过高精度激光雷达识别系统，精准定位车辆及车载电池系统的位置，采用 5 轴伺服控制的多自由度换电机器人和高承载复合型智能伸缩机械臂将车载电池系统从车辆侧面抓取下来完成换电服务。“换电时间我们能做到 3.3 分钟。” 曾云川说道。行业里的普遍时间是 5 分钟，换电代替充电本身就是为了节省时间，增加重卡的运营效率。换电时间如果能得到缩减，换电高峰期其他司机的等待时间也会降低。除了侧换，市面上还有一种顶吊的换电方法，从车顶上方抓取电池。但曾云川告诉着陆 TouchBase，目前顶吊换电要求司机停车位置更精准，否则设备感应不到。智锂物联的侧换式换电机器人能从六个自由度感知车载换电系统的位置，做到 “机器人找电池”。不过，智锂物联也在国内首发侧换和顶吊兼容的车载换电系统，电池框架具备顶吊设备抓取接口，也同时具备侧换抓取接口，保证基础设施的兼容性，作为重卡换电标准化和互联互通的重要创新，得到了汽标编写组各方的一致认可。换上电池，还要保证电池在车上的稳定性。重卡的路况复杂，经常在高环、鹅卵石、搓衣板路上行驶，电池的稳定性更为重要。曾云川告诉着陆 TouchBase，智锂物联的车载换电系统，换电底座和换电框之间的锁紧机构，其锁紧力能达到 10 千牛。这套换电设备及车载换电系统由智锂物联的创始人李立国带领开发。他本硕博师从清华大学专研新能源汽车的中科院院士欧阳明高，作为中国重卡换电联盟秘书长、重卡换电机构及换电电气接口标准的主要起草人，也曾在 2010-2014 年 “垄断” 过国内乘用车底盘换电市场。除了李立国，团队里的许多人都有电池管理背景，重视锂电池的安全管理，也有监控电池安全的能力。因此，智锂物联还会给换电站配备安全消防仓。针对热失控预警的电池，机器人会把电池转移到安全消防仓里预防火灾发生，而不是等危险发生了进行人为扑救，同时也做到了全流程的无人化。目前，换电设备已经被应用在宜宾、郑州、商丘、青岛、张家口、荥阳、盐城等七地建成的换电站，并稳定运营近一年时间，预计今年能再建成二三十个。同时，智锂物联还希望联合重卡换电联盟探索出的 “1+N” 城市拓展模式，协助地方政府推动换电产业的发展和应用。智锂物联的数字化能源管理平台有四个，都是基于大数据和云端算法的技术开发的。第一个是给换电站和司机用的，叫换电运营及调度平台。他能管理租赁的电池，向司机收费，还能调度换电重卡：电池还有多少电、什么时候来我这里换电池、怎么规划路径等。还有两个平台用于监测和预警电池的安全风险和故障，分别叫锂电池云控运维平台和安全监控平台。前者向换电运营商提供 24h 的电池故障诊断和预警，筛选隐患电池，同时通过手机端智能调度运维工程师进行故障排除和快速救援。安全监控平台主要通过大数据分析提供 24h 的安全监控和自动防护，对所有锂电池及车辆进行全面的安全监管。“锂电池的核心是安全和寿命。” 曾云川说。能对电池的安全状态和寿命做到实时监控和精准预估都非常重要。平台在做热失控预警和寿命预估时使用的算法，由公司负责云端算法的技术团队负责，成员多出身于长安汽车、上汽集团等大型整车企业。因为清华大学向其合作团队开放了国家级电池安全实验室，团队有能力在实验室里完成电芯安全机理、热失控的分析和研究，相关研究也转化成了相应发明专利应用在平台上。曾云川表示，智锂物联对热失控安全预警的预警率高于90%，误报率低于 10%，对三元锂电池和磷酸铁锂电池的健康度估计误差分别小于 3% 和 5%，远高于行业普遍水平。最后是电池的资产管理平台，对电池状态、寿命、现金流、收益等做出判断和评估，锂电池的相关数据转化成经济数据，让资产持有者更加理解自己的收益情况。因为锂电池的普及，智锂物联也在为除重卡换电领域的玩家以外的，类似美团、阿里巴巴、滴滴等同样持有大量锂电资产的巨头公司，提供能源数字化的解决方案。传统重卡对化石能源的消耗量巨大，并且污染物排放量大，是 “双碳” 目标的一大阻碍，也是重大突破口。有媒体报道，重卡 “单车运营里程长、运营次数多、柴油消耗总量高，成为一氧化碳、颗粒物等污染物的主要排放来源，造成严重的环境污染”。截至 2020 年 10 月，国内载货类商用汽车保有量为 2997 万辆，占比为 10.9%。但这占比仅 10.9% 的商用汽车却排放了全部汽车 CO2 排放量的 56%。2021 年起，重卡柴油汽车更新排放标准，力求减少污染物排放。但在很多人看来，重卡电动化更像是一个 “治本之策”。针对重卡电动化的痛点，比如充电时间长，车电一体无法利益最大化，智锂物联提供了自己的解决方案，并且为电池管理者最头疼的锂电池安全问题、寿命问题和收益问题都提供了技术性的解决办法。这在一定程度上推动了电动汽车的普及，也间接地为 E（环境）做出了贡献。从 S（社会）的角度看，智锂物联的平台能够连接换电站和使用中的锂电池，对其风险做出预警，这为司机的安全问题提供了保障。卡车司机一直被看作十分危险的行业，主要是因为长途开车导致的疲劳驾驶、重型车辆的交通事故问题等。在面临重重风险的情况下，锂电池的安全问题能够得到预警，司机在这一方面的安全就能得到保障。安全预警的准确率越高，司机就越能少一份风险。此外，智锂物联的电池寿命管理系统和调度系统，还能降低司机的 “里程焦虑”。我们对电量的焦虑无处不在。当你人在外面，手机电量却从绿色变成黄色时，大概会心里一紧：怎么付钱？怎么打车？怎么刷公交地铁？怎么听歌？怎么和家人朋友联系？对跑长途的卡车司机来说，里程焦虑又是另外一个级别了。长途跋涉本身就会让司机产生恐慌，因为卡车 “趴窝” 在半路上是司机们最不想遇见的事情，这可能意味着物流违约，意味着司机运营时间减少，意味着少挣钱。此外，爬坡、复杂路段等情况都会消耗电量，而长途车司机要面对的路况通常陌生而复杂，这加剧了他们的里程焦虑，通常当电量还剩 1/2-1/3 时就回去换电池。曾云川认为，这体现了司机对续航里程的不信任，也间接体现了续航里程预测的不精确。智锂物联想用大数据和云端计算的方法解决这个问题。“续航里程越精确，司机就能对自己的工作和效率有更准确的判断。这是一个底层需求。”2022 年 1 月，国内新能源重卡行业销量为 2283 辆，在重卡中的渗透率达到 7.5%。其中换电重卡的销量虽然没有纯电动重卡大，但增速十分快，而且乘着汽车电动化的红利，被看作 “万亿级蓝海市场”。这片蓝海在初期能够得到发展，与国家的新能源政策相辅相成。2021 年 4 月底，工信部和国家能源局就决定开展新能源汽车换电模式的应用试点，多地提交了申请。宜宾是全国 50 个铁路枢纽之一，有 12 条高速公路交汇，堪称西部陆路的物流枢纽城市。在申请和试点期间，智锂物联也协助完成了申报方案及实施方案的撰写。另外两个入选为 “重卡特色” 试点的唐山和包头也是如此。全国共有 800 万辆重卡，其中包头就有 30 万辆。依托重卡电动化的场景带动当地相关产业的发展，带来的产值是十分巨大的。值得注意的是，重卡换电背后依托的不仅仅是换电场景和相关设备，还有庞大的锂电池智能管理。这种能源智能化的应用场景并不局限于重卡，而是未来所有用到锂电池的场景。智锂科技新一轮融资正在启动中，预计 5000 万人民币。
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