在全球“雙碳”戰略深入推進(jìn)的大背景下，交通運輸行業(yè)作為碳排放的重要領(lǐng)域之一，正面臨著(zhù)迫切的綠色轉型需求。作為長(cháng)距離道路運輸的主力車(chē)型，半掛車(chē)汽車(chē)列車(chē)的減排重點(diǎn)最初聚焦于牽引車(chē)（主車(chē)）部分。而隨著(zhù)新能源技術(shù)的快速發(fā)展，商用車(chē)企業(yè)為持續提升運輸效率、降低碳排放，開(kāi)始將創(chuàng )新視角延伸至掛車(chē)領(lǐng)域。

新能源重卡加速轉型，電動(dòng)掛車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)迎來(lái)政策端與市場(chǎng)端的雙重關(guān)注。中國早在2024年全國汽車(chē)標準化技術(shù)委員會(huì )就已經(jīng)牽頭召開(kāi)“電動(dòng)掛車(chē)標準需求研究項目啟動(dòng)會(huì )”，我國電動(dòng)掛車(chē)技術(shù)規范體系進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設階段。歐盟則對掛車(chē)碳排放削減提出了明確的時(shí)間進(jìn)度表，半掛車(chē)產(chǎn)品必須在2030年前實(shí)現10%的碳排放削減目標。

在日益嚴苛的法規倒逼下，全球掛車(chē)行業(yè)正加速布局新一代環(huán)保技術(shù)解決方案——電動(dòng)掛車(chē)已經(jīng)成為行業(yè)轉型的重要突破口。

電動(dòng)掛車(chē)的起源與初期探索

掛車(chē)電驅橋技術(shù)的首次商業(yè)化展示最早可追溯于2018年的漢諾威商用車(chē)展。當時(shí)，全球知名掛車(chē)車(chē)橋制造商SAF-HOLLAND展出了其研發(fā)的掛車(chē)電驅橋產(chǎn)品，標志著(zhù)這一技術(shù)正式進(jìn)入市場(chǎng)視野。

2018年IAA上首次展出SAF TRAKr電驅橋

在這一技術(shù)浪潮推動(dòng)下，包括ZF、WABCO、Schmitz Cargobull等在內的國際主流卡車(chē)供應商和掛車(chē)企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，積極布局掛車(chē)電驅橋技術(shù)領(lǐng)域。

作為電動(dòng)掛車(chē)發(fā)展的萌芽，主流技術(shù)路線(xiàn)聚焦于被動(dòng)式能量回收系統。該技術(shù)通過(guò)在掛車(chē)車(chē)軸安裝電機和電池組，將車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能轉化為電能儲存起來(lái)，實(shí)現能量回收利用。

這一階段的掛車(chē)電驅橋技術(shù)更多的屬于發(fā)電型，比如Schmitz Cargobull已經(jīng)量產(chǎn)的Rotos車(chē)橋，以及美國Carrier公司的額定功率為17kW的電驅橋。

具有能量回收系統的Kgel Cool –PurFerro系列冷藏掛車(chē)

然而，這一階段的技術(shù)仍存在明顯局限性：首先，能量回收效率高度依賴(lài)路況條件，系統僅能實(shí)現有限的能量補充；其次，早期系統成本高昂，電池重量增加導致有效載荷顯著(zhù)降低；最后，經(jīng)濟性指標難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。這些技術(shù)痛點(diǎn)促使行業(yè)開(kāi)始探索更先進(jìn)的解決方案。

Schmitz Cargobull電動(dòng)冷藏半掛車(chē)的核心為發(fā)電橋、電池組以及純電冷機實(shí)現能量回收

獨立型電動(dòng)掛車(chē)的發(fā)展與挑戰

在能量回收的同時(shí)，為了更好地給掛車(chē)提供動(dòng)力支持，2022年后，全球電動(dòng)掛車(chē)技術(shù)迎來(lái)突破性發(fā)展階段，主流技術(shù)開(kāi)始由發(fā)電型轉向掛車(chē)獨立驅動(dòng)型。

2021年10月，歐洲商用車(chē)制造巨頭Krone與Trailer Dynamics展開(kāi)戰略合作，共同推出專(zhuān)業(yè)電動(dòng)掛車(chē)（e-Trailer）解決方案，這也是首次提出電動(dòng)掛車(chē)的概念。巴西的Suspensys公司也聯(lián)合巴西的掛車(chē)巨頭Randon推出了掛車(chē)獨立型的電動(dòng)掛車(chē)，目前已經(jīng)開(kāi)始小批量生產(chǎn)。

Krone與Trailer Dynamics推出的電動(dòng)掛車(chē)e-Trailer

掛車(chē)獨立型的電動(dòng)掛車(chē)在保留制動(dòng)能量回收功能的基礎上，通過(guò)集成高功率驅動(dòng)電機與大容量動(dòng)力電池組，賦予掛車(chē)獨立動(dòng)力輸出能力，實(shí)現從“能量回收裝置”向“智能驅動(dòng)單元”的技術(shù)躍遷。

國內企業(yè)亦展開(kāi)積極探索，某掛車(chē)制造商通過(guò)模塊化集成技術(shù)，在半掛車(chē)底盤(pán)部署電池包、電驅橋及BMU控制器，構建起具備輔助驅動(dòng)與能量回收功能的復合動(dòng)力系統。

2024年5月14日，歐盟在2018/858指令對電動(dòng)掛車(chē)的概念進(jìn)行了修改，修改后的“電動(dòng)掛車(chē)”是指任何能夠通過(guò)使用自己的電動(dòng)動(dòng)力系統來(lái)協(xié)助車(chē)輛組合推進(jìn)的掛車(chē)，并且如果沒(méi)有被車(chē)輛主動(dòng)牽引，它不能在公共道路上使用。

這就意味著(zhù)，如果僅僅是提供儲能的掛車(chē)電驅橋技術(shù)（如上文提及的發(fā)電型）并不能稱(chēng)之為電動(dòng)掛車(chē),而具有獨立動(dòng)力輸出能力如掛車(chē)獨立型的電驅橋技術(shù)才能稱(chēng)之為電動(dòng)掛車(chē)。

正因為如此，此后能量回收+動(dòng)力輔助成為全球電動(dòng)掛車(chē)行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，電動(dòng)掛車(chē)也迎來(lái)新一輪研發(fā)潮。以2024年漢諾威車(chē)展為例，采埃孚公司以新品牌名稱(chēng)“TrailTrax”命名的電動(dòng)概念半掛車(chē)、KRONE eCOOL LINER電動(dòng)半掛以及Trailer Dynamics展出的eCool Trailer型號的電動(dòng)化半掛都受到與會(huì )者的高度關(guān)注。

2024年IAA上Trailer Dynamics推出的掛車(chē)獨立型電驅橋結構

與能量回收型不同，掛車(chē)獨立型的電動(dòng)掛車(chē)在三個(gè)方面實(shí)現了技術(shù)突破：一是驅動(dòng)系統創(chuàng )新，采用輪邊電機或中央電機驅動(dòng)方案；二是電池技術(shù)升級，能量密度提升使續航能力顯著(zhù)增強；三是智能控制系統開(kāi)發(fā)，實(shí)現掛車(chē)動(dòng)力的自主調節。這些技術(shù)進(jìn)步使電動(dòng)掛車(chē)從單純的能源回收裝置進(jìn)化為具有輔助驅動(dòng)能力的智能運輸單元。

主掛一體協(xié)同解決方案

盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，獨立型電動(dòng)掛車(chē)在實(shí)際應用中仍面臨諸多挑戰。

首當其沖的是‌協(xié)同控制難題‌，由于主車(chē)與掛車(chē)動(dòng)力系統相互獨立，在加速、制動(dòng)等工況下難以實(shí)現完美匹配，不僅影響駕駛舒適性，還可能帶來(lái)一些安全隱患，特別是在智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展下，電動(dòng)掛車(chē)主掛一體協(xié)同需求日益明顯，主掛一體協(xié)同的電動(dòng)掛車(chē)已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢。

主掛一體協(xié)同技術(shù)在掛車(chē)方面不僅擁有掛車(chē)獨立型電動(dòng)掛車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)，更重要的是它建立了主掛車(chē)之間的智能聯(lián)動(dòng)機制，當駕駛員操作牽引車(chē)時(shí)，其駕駛意圖將被主掛智能控制系統分析并分配主掛的協(xié)調動(dòng)作，其控制指令將實(shí)時(shí)傳導至掛車(chē)，從而實(shí)現主掛車(chē)動(dòng)作的精準同步響應。

當電動(dòng)掛車(chē)與主車(chē)進(jìn)行了一體化合作開(kāi)發(fā)后，主車(chē)與掛車(chē)動(dòng)力系統不再相互獨立，在加速、制動(dòng)等工況下實(shí)現智能聯(lián)動(dòng)機制和快速響應。這種協(xié)同控制模式突破了傳統主掛車(chē)各自為政的局限，顯著(zhù)提升了車(chē)輛整體的操控性、安全性和能源利用效率。

目前，歐洲企業(yè)已率先展開(kāi)探索——采埃孚（ZF）等零部件巨頭以及瑞典自動(dòng)駕駛企業(yè)Einride在新一代電動(dòng)掛車(chē)樣車(chē)上嘗試掛車(chē)與牽引車(chē)的更多信息交互，開(kāi)始對主掛概念進(jìn)行新的探索。

但是，真正的頭掛一體協(xié)同需要突破企業(yè)邊界，實(shí)現整車(chē)系統的深度聯(lián)動(dòng)，這對產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作提出了更高要求。

因此，面對行業(yè)痛點(diǎn)，中集車(chē)輛（301039.SZ）與戰略合作車(chē)企緊密協(xié)作，構建了純電動(dòng)頭掛列車(chē)（EV-RT）技術(shù)創(chuàng )新平臺。其與陜汽集團的合作成為行業(yè)典范，首創(chuàng )“主掛一體”開(kāi)發(fā)模式，實(shí)現牽引車(chē)與掛車(chē)同步設計，雙方以“好頭牽好掛”業(yè)務(wù)模式為運營(yíng)底座，技術(shù)聚焦于“主掛協(xié)同控制”和“主掛協(xié)同制動(dòng)能量回收”等系統性創(chuàng )新，持續推動(dòng)純電動(dòng)頭掛列車(chē)的技術(shù)突破與應用場(chǎng)景突破。

中集車(chē)輛研發(fā)的純電動(dòng)頭掛列車(chē)（EV-RT）

基于這一突破，中集車(chē)輛快速推進(jìn)了產(chǎn)品商業(yè)化進(jìn)程。

2024年，中集車(chē)輛已首次向市場(chǎng)推出研發(fā)的純電動(dòng)頭掛列車(chē)J-RT1.0攪拌車(chē)，批量投入西安市場(chǎng)運營(yíng)，主要應用場(chǎng)景為港口運輸和混凝土物流，頭掛列車(chē)的操控性可靠，能耗節降達37.7%。

2025年，中集車(chē)輛將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)純電動(dòng)頭掛渣土車(chē)（EV-RT2.0-7A渣土車(chē)）和純電動(dòng)頭掛攪拌車(chē)（EV-RT 2.0-攪拌車(chē)）；2026年籌備推出智能化純電動(dòng)頭掛冷鏈車(chē)和智能化純電動(dòng)汽車(chē)零部件物流車(chē)。

除了不斷迭代純電動(dòng)頭掛列車(chē)的設計和制造外，中集車(chē)輛還積極構建進(jìn)入市場(chǎng)的通路。今年，公司計劃在瀘州投資純電動(dòng)頭掛列車(chē)整裝基地，同時(shí)在川渝云貴投資四個(gè)面向純電動(dòng)頭掛銷(xiāo)售和售后服務(wù)的純電動(dòng)頭掛門(mén)店。這些門(mén)店和瀘州整裝基地一起構成西南地區的純電動(dòng)頭掛的營(yíng)銷(xiāo)者，溝通用戶(hù)、運營(yíng)者、廠(chǎng)家和上牌所在地政府的關(guān)系，提供車(chē)貸和二手車(chē)交易服務(wù)。

隨著(zhù)純電動(dòng)頭掛列車(chē)產(chǎn)品矩陣的持續完善和銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )的不斷布局，針對港口物流、城市配送、工程建設等特定場(chǎng)景的定制化解決方案將不斷涌現，中集車(chē)輛將有望搶灘電動(dòng)掛車(chē)廣闊的市場(chǎng)空間。

根據《專(zhuān)用汽車(chē)》數據顯示，2024年我國新能源牽引車(chē)市場(chǎng)呈現爆發(fā)式增長(cháng)，全年銷(xiāo)量達5.58萬(wàn)輛，市場(chǎng)滲透率攀升至17.43%，較2023年的5.87%實(shí)現近三倍增長(cháng)。這一數據充分表明，新能源牽引車(chē)已進(jìn)入規?；瘧秒A段。在此背景下，與之配套的主掛一體協(xié)同技術(shù)半掛車(chē)必將迎來(lái)同步發(fā)展的黃金機遇期，未來(lái)的5-10年有可能在各個(gè)應用場(chǎng)景中迎來(lái)市場(chǎng)爆發(fā)。

結語(yǔ)

中集車(chē)輛董事長(cháng)兼CEO李貴平曾公開(kāi)表示：“在第三次的創(chuàng )業(yè)的過(guò)程中，我們希望能夠成為純電動(dòng)頭掛列車(chē)的探索者、構建者以及全價(jià)值鏈的運營(yíng)者。”中集車(chē)輛提出的主掛一體協(xié)同技術(shù)方案，正是精準把握了商用車(chē)新能源轉型的戰略窗口期，通過(guò)系統性技術(shù)創(chuàng )新打造具有全球競爭力的新能源運輸裝備解決方案。

主掛一體協(xié)同技術(shù)不僅填補了我國在電動(dòng)掛車(chē)系統集成領(lǐng)域的技術(shù)空白，更重要的是將推動(dòng)中國在電動(dòng)掛車(chē)領(lǐng)域從技術(shù)跟隨者到標準制定者的角色轉變。

這是一場(chǎng)技術(shù)創(chuàng )新的競賽，更是推動(dòng)整個(gè)商用車(chē)產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要契機。