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(wù)。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(wù),貨物理貨、代理,搬運裝卸;貨物進出口為主要業(yè)務(wù)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(wù)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(wù),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(wù)院關(guān)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(dǎo)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(wù)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(shè)計、綠色投資、綠色建設(shè)、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(chǔ)上,統(tǒng)籌推進高質(zhì)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(yù)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(jié)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(zhì)量(T) | 18 |
有效載重(T) | 8 | |
尺寸參數(shù) | 驅(qū)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(guān),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(guān)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(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)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(shè)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(dǎo)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(jié)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(yù)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(jié)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(dǎo)電動車輛電量消耗預(yù)估推測的條件。此模型可通過推測車輛的營運費用結(jié)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(yù)算規(guī)劃等方面提供實際指導(dǎo)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(yīng)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(chǔ)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(guān)系。
2、企業(yè)業(yè)務(wù)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)用方面具有指導(dǎo)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(xùn)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(shè)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(xùn):
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(xùn)要細致到位,由于司機駕駛習慣、空調(diào)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(dǎo)致切斷充電,需及時排除故障,以防發(fā)現(xiàn)不及時導(dǎo)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(yīng)根據(jù)當?shù)貧鉁?、載重等進行合理的里程預(yù)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(yīng)用。以達到節(jié)能減碳、降本增效的結(jié)果。
最新案例
- 易鏈倉儲——打造大宗商品智慧倉儲物流園區(qū)
- 中國物流SO56系統(tǒng)的白色家電運輸應(yīng)用
- 一汽集團汽車產(chǎn)前供應(yīng)鏈智能化物流技術(shù)改造項目
- 重慶長享供應(yīng)鏈科技有限公司:打造行業(yè)領(lǐng)先整車末端物流數(shù)字化生態(tài)圈
- 中國東信:華建會采供應(yīng)鏈服務(wù)平臺
- 一汽解放:“物聯(lián)網(wǎng)+智能儲運”助力打造數(shù)智化整車物流管理平臺
- 中原大易科技:智能物流技術(shù)與裝備創(chuàng)新應(yīng)用案例申報
- 上海南軟:打造數(shù)字供應(yīng)鏈及物流信息化平臺