重卡未来演进方向

BCG（波士顿咨询公司）是一家全球性管理咨询公司，是世界领先的商业战略咨询机构，客户分布于世界主要商业地区，涉及诸多行业。BCG与客户密切合作，帮助他们辨别最具价值的发展机会，应对至关重要的挑战，并协助他们进行业务转型。在为客户度身定制的解决方案中，BCG融入对公司和市场态势的深刻洞察，并与客户组织的各个层面紧密协作，从而确保客户能够获得可持续的竞争优势，使其成长为更具能力的组织并保证成果持续有效。

展望重卡未来演进方向，我们认为主要有两条主线：一是零碳化，即通过采纳新能源实现节能减排，助力“碳中和”；二是智能化，即通过全车智能和无人驾驶解放劳动力，实现自动化运营。二者共同牵引重卡产品向终极形态进化——高度智能化、无人驾驶的零排放重卡。

重卡零碳化和智能化在技术研发方向上各有侧重，又相互促进。

零碳化

以纯电动重卡大规模商业化为目标，领先玩家已经开始正向研发纯电动重卡平台，在动力总成、底盘布局、车身外形等方面进行深度优化，以充分发挥纯电动重卡的优势。主要的研发和设计方向包括：

电驱动系统

随着商用车电驱动系统向集成化方向发展，为纯电动重卡设计的集成式电驱桥和分布式驱动方案相继出现，东风德纳、采埃孚、AVL、AxleTech等公司均有针对纯电动重卡的电驱桥产品推出。以轮边电机、轮毂电机为代表的分布式驱动方案仍处于发展早期。现阶段，正向开发的纯电动重卡大多采用集成式电驱桥。与中央驱动相比，集成式电驱桥是集电机、减速器、驱动轴等为一体的高集成传动系统，具备整车布置空间小、集成度高、传动链少、效率高等优点。对于纯电动重卡来说，更加集成化的电驱动系统可以扩大可用空间，降低车体自重，从而实现更好的动力性能和更优的能效。

电驱动系统的另一个发展趋势是高压平台的应用。当前，乘用车主流的电压平台为400V，商用车为600V，而下一代电动车的发展方向是800-1000V高压系统。高电压平台的最大价值之一是实现大功率快充：充电功率提升后，配合超充桩的应用，可以大幅缩短充电时间。尤其是纯电动重卡本身电池容量更大，考虑到其生产工具的属性，充电速度加快对运营效率的提升尤为关键。

底盘布局

在正向设计电驱动系统的基础上，纯电动重卡的底盘结构设计也可以得到进一步优化，空间布局利用率得到提升。例如，正向设计的纯电动重卡可以去掉传统的传动轴，重新设计车架结构以实现在底盘中平铺布置电池。这样的布置有诸多优势：

底部平铺电池能带来更多的电量，提升续航里程，同时减少对货箱容积的挤占。这一点对于作为生产工具的重卡来说，尤为关键。

采用箱型梁框架结构，电池包置于箱型框架结构内，使底盘整体结构更加稳固。这样既能保证电池箱的安全，又能充分发挥车架的承载能力。

整车重心更低，转向时侧翻风险低，行驶稳定性和操控性更好。

车辆外观的整体性更优。

车身外形

得益于正向设计，纯电动重卡不再局限于传统燃油重卡“平头车”的外形，而是可以通过重新设计驾驶室结构，采用低风阻外形设计和轻量化车身材料，从而优化整车空气动力学性能，实现进一步的能效提升。

以车身外形为例，当前国内量产的平头卡车风阻系数大多为0.55-0.65，而采用子弹头设计、只有单驾驶位的Tesla Semi宣称可以将风阻系数降低至0.36。

智能化

从实现路径来看，商用车线控技术的逐步成熟会为自动驾驶在重卡上应用奠定良好的基础，而集中化的电子电气架构设计可以在商用车领域实现“软件定义硬件”，实现汽车全生命周期的迭代升级。

自动驾驶

当前，在中国燃油重卡TCO中，燃油成本和人力成本占比过半；其余是保险费用、车辆购置成本、路桥费、折旧费用、维保成本等。从成本结构角度看卡车自动驾驶的价值，最显著的无疑是驾驶员（人力成本）的免除，前提是L4级纯无人运营的实现。这一点，L2+/L3级自动驾驶是无法做到的。其次是通过软件算法优化自动驾驶车辆行驶的速度和路线、改善人类司机的驾驶行为，可以实现一定程度的油耗节降。此外，完善的自动驾驶系统也能降低事故发生率，不仅能够提升安全性，还可以节省保险费用。

根据头部卡车自动驾驶公司当前公布的进度，L2+级自动驾驶重卡已于2021年开启量产和运营，而L4级自动驾驶卡车仍处于测试阶段，前装量产预计在2025年左右实现。

线控技术

线控是卡车自动驾驶技术应用的必备基础设施。

线控底盘关键技术主要有线控驱动（DBW）、线控制动（BBW）和线控转向（SBW）。其中，线控驱动已较为成熟，线控制动处于量产应用及完善阶段，而线控转向尚不成熟。特别是对于商用车来说，线控底盘的成熟度不如乘用车，所以现阶段自动驾驶车辆大多是在传统的控制系统中增加线控功能。但目前尚缺乏成熟可靠的线控产品，线控的实现无法一蹴而就，这也是自动驾驶技术应用的必经阶段。基于这样的现状，行业更需要卡车制造商和零部件供应商共同推动线控底盘技术的发展及进步。

纯电动重卡平台相比燃油重卡平台更容易应用高质量的线控技术，让自动驾驶的适配更“无痛”，省去大量的调试和改装工作。这是因为纯电动重卡平台的主要执行机构必须使用电动机构实现从“信号”到“力”的转换。因此，这些执行机构自然具有更高的响应速度和线性度。同时，L3及以上的自动驾驶要求安全关键功能具有冗余性。利用正向开发的契机，重卡厂商也可以在控制系统中配置冗余备份，并进行更严格的可靠性设计，以更好地适应自动驾驶对重卡的需求。

集中化的电子电气架构

在“软件定义硬件”的时代，电子电气架构作为支撑智能网联和自动驾驶的关键基础设施，正由分布式向集中化演进。

在传统的分布式电子电气架构中，存在数量庞大的电子控制单元（ECU），它们在车辆中通过长达数千米的线束进行连接，分别支持各项单一的功能。它们通常是由供应商封装好的“黑盒子”，主机厂只能通过接口进行功能调用。如果需要增加新功能，那就要通过新增ECU来实现。然而，汽车智能化的发展需要更多的传感器、更复杂的算法、更快速的通信、更频繁的功能更新，单纯依靠增加ECU数量的方法已经难以为继，这样既无法满足L4及以上高等级自动驾驶的算力需求，也无法实现稳定可靠的远程功能更新（OTA）。

域控制器（DCU）的应用可以有效解决上述问题。域控制是将汽车的功能整合为自动驾驶域、座舱域、底盘域、动力总成域、车身域等几大功能域，并利用性能更强的SoC，将原本分散于各ECU中的功能集中到域控制器，实现功能的高度集成。域控架构的优势有两点：提升系统性能和整体可靠性。正是受域控制器的支持，自动驾驶、智能座舱等诸多智能化功能在高算力SoC的加持下得以实现。软硬件解耦后，OTA升级也变得更加可靠。

降低系统的软硬件复杂度，通过大幅减少ECU的数量、缩短通信总线长度、降低电子系统重量，推动车辆的轻量化和空间布局优化。

当前，重卡的智能化处于由分布式架构向域集中化发展阶段，中短期主要通过域控制器的部署实现自动驾驶的上车和智能网联的应用；长期将基于产业链的成熟程度，再由域集中的架构逐步迭代至车辆集中的架构。