一、纯电动宽体车产品属性
纯电动宽体车优势：
1）能效更高。从理论上讲，纯电动矿用车比传统重卡具有更高的效率。当前，内燃机的热效率最大不超45%，而永磁同步电动机可以将90%的电能转化机械能，作为动力源输出，以驱动车辆前行，能量利用率优势明显。
2）零排放降碳减排。为节能减排，矿车“油改电”大势所趋，意义更是显而易见。在“双碳”战略稳步推进的大背景下，电动矿车具有不可限量的发展空间。
3）节省运行成本。燃油矿卡重载低速运行时极为耗油，而纯电动宽体车可大幅降低运行成本，同时车辆定期维修保养费用也将随之降低。
4）适用矿区封闭场景。以纯电动矿用卡车应用于矿山这个工作场景来看，在该场景作业的矿卡多为低速行驶，单程运距多在几公里内，充电便捷有保障。
5）应用范围广。纯电动矿用车既可以高速行驶，又可以在需要大扭矩的低速爬坡状态下使用，未来的应用范围会越来越广 。
纯电动宽体车与燃油宽体车的区别：
1）两者相比，最大的不同在于纯电动矿车没有发动机和变速箱，而是改用电机驱动自动换挡。因此，发动机舱减少了很多机械部件，增加了电气组件。
2）纯电动矿用车配置了热管理系统，为动力电池降温或预热，电机及多合一控制器以冷却为主，整个热管理系统的功率较小。
3）纯电动矿用车多了三电系统，重载下坡时可利用动能回收，为动力电池反充电能，增加车辆续航能力。
二、纯电动宽体车露天煤矿试用
2019年7月18日—9月17日，某品牌纯电动宽体车在新疆一露天煤矿试用，单班（白班）运行，这期间车辆在多个运行场景完成测试，包括重车下行、重车上行、平路行驶等工况，单程运距约2～2.5km，提升高度33m。
为保证测试数据客观公正，具有可比性，矿方特意安排一台车况良好的同吨位燃油宽体车与纯电动宽体车进行同平台PK，在相同工况下测试各自的作业效率和能耗高低。
2.1 纯电动宽体车试用数据
1）充电数据
纯电动矿用卡车在露天煤矿自2019年7月18日—9月17日试运行共62天。实际运行60天，出勤率100%，充电次数78次，其中一天之内充电次数两次的共有18天。
分析充电桩运行数据，纯电动宽体车每分钟充电在3.88～4.8 kwh之间波动，平均每分钟充4.50kwh，充电速度整体平稳。
正常运行期间，当SOC降到15%时，需要停止生产，返回充电桩进行补能，SOC从15%-100%需用时约100min。
2）实际载重
对两款车型分别过磅，期间共抽吨8次。结合以往运载数据进行统计分析，剥离物料密度为2.36 t/m3，燃油宽体车平均每车拉运剥离物料实方量为28.2 m3，纯电动宽体车平均每车拉运剥离物料实方量为26.6 m3。
3）能耗成本
纯电动车与燃油车测试期间同步运行，按电价0.5元/度，柴油6.3元/L计算，电动卡车平均运距2.145 km，燃油卡车平均运距2.135 km，统计油耗、电耗、运输量，测算能耗情况。
运行62天数据分析，纯电动宽体车的能耗成本优势明显，约为柴油卡车的30%。
表1 纯电动宽体车能耗测算表
表2 燃油宽体车能耗测算表
2.2 试用期间存在的问题
1）充电用时长
纯电动矿用卡车平均每分钟充电4.50kwh，一次充电时间约1.5h，24小时作业需充电3～4次，每日充电耗时4.5～6h，充电用时长，影响工作效率的发挥。
纯电动宽体车电池电量500kwh，白夜双班作业时需要充电4次，占用生产时间。每天拉运约35次，约为燃油矿用卡车生产效率的87.5%；如达到同等生产能力，纯电动矿用卡车数量比燃油矿用卡车多14%。
2）续航能力有限
纯电动宽体车搭载的电能有限，当SOC低于20%时需要进行充电，根据实际情况，白班可以利用中午吃饭时间给电动矿用车充电；夜班无法满足夜班整班运行的需求，作业期间至少需要充电1次。
3）缺少冬季运行数据
本次数据收集期间为7—9月，动力电池放电未受到气温影响，而实际剥离竣工日期一般为12月，冬季气温最低可达-30℃，极其寒冷。目前缺少冬季试运行数据，无法对纯电动矿用车在冬季严寒天气下的作业性能进一步分析。
4）电池衰减程度不明
由于纯电动矿用车目前基本处于推广阶段（2019年），市场上并未大范围使用，试用时间也较短，无法判断动力电池随使用时间增加，内部电芯衰减情况，无法明确动力电池的使用寿命和更换周期。
5）车辆残值低
根据国内煤炭矿区换车频率，燃油宽体车使用3年之后，可以低价转卖再换一批新车；而纯电动宽体车尚未普及，如电动矿车厂家无置换政策，超过规定使用年限后，旧车只能报废处理，车辆残值太低。
2.3 纯电动宽体车市场现状
纯电动宽体车在高海拔山区、重车下行工况使用节能效果良好，可将车辆满载下行的重力势能，转化为电能给动力电池充电，车辆的各项性能、成本优势明显优于燃油矿用车。
长江以南省份的砂石矿山多采用台阶式开采方式，重载下坡工况且运距较短，是电动矿车理想的应用厂家，矿石运输公司对电动宽体车尤为青睐。
中国的露天煤矿主要分布在内蒙古、新疆、山西、云南，这些区域海拔低，以深凹露天矿为主，矿车作业需从坑底重车爬行到坑口，如动力仅依靠动力电池提供，需要具备整车售价低且动力电池容量大、寿命长等优势，才能从传统燃油车市场份额中抢得一块“蛋糕”。
三、运行成本分析
相较于燃油车，纯电动矿用车价格昂贵，当下投资一台纯电动宽体车，约等同于购买两台同吨位的燃油矿车。
一台105型纯电动宽体车搭载500度动力电池，原值按180万元/台，折旧期按5年，残值按5%；105燃油矿用卡车原值按75万元/台，折旧期按4年，剩余残值按5%。
鉴于充电时间影响设备作业时间，燃油车运载40车/天，电动车运载35车/天，每月运行25天，每年可运行9个月。电价按0.38元/kwh，燃油按6.68元/L计算，电动矿用卡车维修费按5000元/月，燃油矿用卡车维修费6000元/月。
考虑到后期需要更换动力电池，暂估5年更换1/2电池组，电动矿车维修费平均每年增加10万元。
通过计算两款车的运行成本，电动矿车运行成本为2.92元/m3，燃油矿车运行成本为2.69元/m3，电动矿用卡车运行成本略高于燃油矿用卡车，主要问题在于折旧高、维修费用高。
表3 成本分析对比表
四、结 语
1）纯电动宽体车三电系统发展至今，仍处于技术优化与升级迭代阶段，设备存在整车单价高、充电时间长和用车环境差等痛点，动力电池的寿命和更换周期需要长期使用来验证。
2）目前不宜大批量购置纯电动矿用车，同时需结合矿卡无人驾驶技术方案进行综合考量，否则后续无论是设备改造或引进新设备，都将带来其他方面的技术问题，一旦车型选择错误，势必付出更大的代价。
3）为实现纯电动矿用在露天煤矿的推广应用，需要电动矿车制造商、电池厂家协同配合加大技术研发力度，推出更多新型电动矿车，同时降低电芯成本进一步拉低整车造价，缩小电动矿车与燃油车的价格差。
4）近两年，北方煤矿投入常态化使用的电动矿车多以增程混动宽体车为主，承载吨位普遍在90吨上下，初步统计保有量接近500台，目前仍在不断增长之中，多以无人驾驶矿卡为主。
写在最后：
综合而言，第一批增程混动车型使用至今褒贬不一，它们既有油车的机械故障，也会出现电车的三电问题，现在看来矿车“油改电”似乎有些超前，其实背后原因多在于日常保养和维护不到位所致。矿区维修工业务水平参差不齐，对电动矿车工作原理尚不熟悉，缺乏维修电动矿车必备常识，进行电焊作业时常忘记关闭车辆电源总闸，导致电气系统人为故障高发。
随着动力电池价格大幅下调，纯电动宽体车已朝着超大电量车型方向快速发展，加上兆瓦级液冷超充桩的应用普及，充电补能可像停车加油一样便捷。届时，增程混动矿车市场空间将会被压缩，纯电矿车零碳低噪增效，矿区倒短用起来真的更香。
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