近期，新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作在11座城市展開，《電動汽車換電安全要求》開始實施，《電動乘用車共享換電站建設(shè)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)已通過審查，我國換電行業(yè)迎來了新的發(fā)展風(fēng)口。
數(shù)據(jù)顯示，今年10月1日，國內(nèi)高速公路充電設(shè)施充電量達到142.92萬千瓦時，接近平時日充電量的4倍，創(chuàng)歷史新高?！芭抨犓男r，充電一小時”，新能源汽車在高速公路上充電難的新聞沖上熱搜。顯然電動車的大規(guī)模交付在提升行業(yè)滲透率的同時，也給滯后的補能產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
一方面，電動車銷量持續(xù)上漲，讓新能源汽車在整體車市下滑的背景下成了靚麗的風(fēng)景線；另一方面，補能設(shè)施不足、效率低下，成為了影響用戶購買新能源車的障礙。在此背景下，各種基于補能的產(chǎn)業(yè)配套措施開始輪番出臺，作為補能模式的一種——換電模式，越來越受到重視。
相比起充電模式，換電模式最短僅需3-5分鐘，與加油時間差不多，在便利性、可靠性方面優(yōu)勢明顯。而以“車電分離”為特征的換電模式，不但降低了消費者的購置成本，拉動新能源車消費，而且電池所有權(quán)由供電方和電池運營方擁有，可將所有電池在恒溫恒濕環(huán)境中進行集中統(tǒng)一充電，有助于延緩電池壽命衰減，減少電池安全事故的發(fā)生概率。
基于此，換電作為一種電動車補能方案，可以解決電動車?yán)m(xù)航短、充電時間長兩大核心痛點，受到追捧也就不難理解了。
從最近陸續(xù)出臺的新能能源汽車政策來看，國家政策推廣換電模式的傾向明顯。
政策東風(fēng)拂過
11月1日，GB/T 40032-2021《電動汽車換電安全要求》開始實施。這是我國汽車行業(yè)在換電領(lǐng)域制定的首個基礎(chǔ)通用國家標(biāo)準(zhǔn)，有助于提升使用換電技術(shù)的電動車在機械強度、電氣安全、環(huán)境適應(yīng)性等方面的安全水平，保障換電電動汽車的安全性。
《要求》明確了換電車輛的一般安全要求、整車安全要求及系統(tǒng)部件安全要求，分別規(guī)定了5000次（卡扣式）和1500次（螺栓式）的最低換電次數(shù)要求，以確保用戶在車輛設(shè)計使用壽命內(nèi)換電時的機械安全。
10月28日，工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作的通知》，決定啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作。試點城市共有11個，其中綜合應(yīng)用類城市8個（北京、南京、武漢、三亞、重慶、長春、合肥、濟南），重卡特色類3個(宜賓、唐山、包頭)。
這次申報城市類別包括覆蓋乘用車、商用車等多領(lǐng)域的綜合應(yīng)用類城市，以及聚焦重型商用車領(lǐng)域的重卡特色類城市，通知鼓勵在公交、出租、城市物流配送、港口、礦山等公共領(lǐng)域率先試點，在私人領(lǐng)域推動商業(yè)化運營。
這次試點總體推廣目標(biāo)為推廣換電車輛10+萬輛、換電站1000+座，其中包括突破換電產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)，打通基礎(chǔ)設(shè)施審批流程，建立換電汽車監(jiān)管平臺，健全換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成換電模式產(chǎn)業(yè)生態(tài)，構(gòu)建換電政策支持體系，力爭達到節(jié)省燃油70+萬噸/年、碳減排200+萬噸/年。
10月16日，中國汽車工業(yè)協(xié)會透露，《電動乘用車共享換電站建設(shè)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)已通過審查，預(yù)計將于年內(nèi)發(fā)布。規(guī)范中提出換電電池包包容尺寸長寬高尺寸應(yīng)小于等于2100×1540×480mm，換電電池包電壓范圍宜為240V-500V，旨在集合不同品牌、不同車型的多種換電需求，將原本分散的各類換電站進行整合統(tǒng)一。
在該團體標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，寧德時代、欣旺達、廣汽集團、蔚來、北汽新能源、展鵬科技子公司杭州伯坦科技、協(xié)鑫集團、奧動新能源等公司深度參與標(biāo)準(zhǔn)制定，它們對統(tǒng)一換電標(biāo)準(zhǔn)的訴求非常強、積極性非常高。
事實上，換電模式并不是一個新概念。換電站已經(jīng)連續(xù)兩年被寫入《政府工作報告》中，可見換電作為一種高效的補能方式已經(jīng)受到了政府的高度重視。最近政策的不斷推動，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，無疑會大大促進換電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
市場蓬勃發(fā)展
換電模式并不是新鮮事物，只是以前受技術(shù)、認(rèn)知多方面條件所限，嘗試結(jié)果不太理想。早在2007年，國外先行者Better place就開始提供電池業(yè)務(wù)服務(wù)，并建立了世界首家換電站，后因電池標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一、動力電池利潤歸屬問題而破產(chǎn)；Tesla也在2013年已經(jīng)嘗試過換電技術(shù)，但因換電站的可復(fù)制性、換電電池種類及充電芯片的統(tǒng)一性以及機械損傷等原因放棄換電。
在我國，2011年國家電網(wǎng)推出“換電為主、插電為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的運營模式，但遭到了電池企業(yè)和整車企業(yè)的反對，企業(yè)間“互通互享”的機制很難建立打通，到2013年被迫放棄。
現(xiàn)在中國的換電產(chǎn)業(yè)大致有兩種形式，一種以奧動新能源、伯坦科技等為代表的第三方設(shè)備公司通常與知名汽車生產(chǎn)商、電池生產(chǎn)商等開展第三方換電合作，能夠滿足多種品牌及多種車型的換電需求；另一種是以蔚來、吉利為代表的汽車生產(chǎn)商自行研發(fā)換電車型、運營換電站，僅為本系統(tǒng)的車型提供換電服務(wù)。
奧動新能源于2000年在廣州成立并開始探索換電技術(shù)；2008年全球第一次用換電模式的電動大巴成功服務(wù)于奧運；2010年在上海世博會建立了世界規(guī)模最大的換電站，同年廣州亞運會首次以商業(yè)化模式運營；2016年，該公司全面啟動規(guī)?；虡I(yè)換電布局。
今年5月，奧動新能源董事長蔡東青宣布，2025年前，該公司全國布局1萬座換電站，形成1000萬輛新能源汽車的換電服務(wù)能力規(guī)模。為此，奧動新能源開始了更多融資。今年9月底，該公司宣布完成B輪戰(zhàn)略融資15億元，其中九成將用于擴大換電站規(guī)模。
據(jù)奧動新能源營銷中心總經(jīng)理黃春華介紹，截至目前，奧動已在全國共建設(shè)超過500座換電站，在北京、上海、廣州、三亞、重慶等25座城市建設(shè)了城市級共享換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，換電里程累計超過10億公里。它還與一汽、北汽、上汽、廣汽、長安、東風(fēng)等14家主流車企合作開發(fā)超過24款換電車型，并與中石化等頭部能源企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。
奧動共享換電站具備車輛柔性夾道、電池智能識別和電池分艙管理等優(yōu)勢，可實現(xiàn)為北汽EU系列、廣汽Aion S、一汽紅旗E111、上汽榮威Ei5、長安EV460等多品牌換電車型提供共享換電服務(wù)。
北汽新能源是奧動新能源第一大合作伙伴，也是全球第一個將換電模式帶入大規(guī)模商業(yè)化運營的車企。從2016年起，北汽新能源在國內(nèi)開始投放“換電版”的EU300、EU260純電動出租車，目前已在北京、廈門、蘭州、廣州等19個城市投放近2.5萬輛換電式電動車，累計建成配套換電站250余座。
2020年8月，廣汽埃安召開AionS換電版車型上市暨奧動新能源全新一代4.0換電站推介會；
2021年3月，上汽榮威換電車型Ei5快換版發(fā)布暨奧動新能源上海換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建成儀式舉行；同月，一汽子公司富奧股份與奧動新能源、一汽出行、南京一汽創(chuàng)新基金共同出資設(shè)立奧動旗行新能源科技有限公司，為一汽集團品牌車輛提供以換電服務(wù)；2021年4月，長安新能源聯(lián)合奧動新能源等在重慶實現(xiàn)4.0智慧換電站20站聯(lián)發(fā)，并于6月交付了100輛長安逸動EV460換電版車型。
蔚來汽車經(jīng)過數(shù)年的累積，于2020年8月首次發(fā)布了“BaaS（電池即服務(wù)）”車電分離方案，打開了電池和車分開售賣分別擁有產(chǎn)權(quán)的法律通道，為換電模式的發(fā)展開辟了一條新路。目前，蔚來換電站總數(shù)為598座，累計為全國用戶提供換電服務(wù)超450萬次。
吉利集團在2017年就開始了換電模式的布局，2020年9月，吉利科技智能換電站全國首發(fā)亮相。今年1月，吉利首款換電車型——楓葉80V下線，4月份吉利注冊了“易易換電”公司。吉利10月宣布到2025年，將在100個核心城市布局5000座換電站，滿足100萬輛車的換電需求。
11月8日，吉利在旗下新能源商用車品牌遠程汽車發(fā)布會上，宣布將推出換電重卡，并將以換電重卡為基礎(chǔ)，打造綠色智能換電運力服務(wù)平臺——萬物友好：建立由超級換電站、能源存儲銀行構(gòu)成的綠色發(fā)電分布式能源網(wǎng)絡(luò)——陽光銘島，實現(xiàn)“智能換電+清潔能源供給網(wǎng)絡(luò)+全場景定制服務(wù)+智能運營平臺”的定制化全生命周期綜合服務(wù)。
在這個圈子里布局的不光是換電運營商、車企，隨著電池技術(shù)的成熟和政策的導(dǎo)向，讓更多其他領(lǐng)域的企業(yè)，諸如國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中國石化、中國電投、協(xié)鑫集團這樣的上游能源公司紛紛進入換電領(lǐng)域。
國家電網(wǎng)與東風(fēng)集團達成戰(zhàn)略合作，表示雙方將開展車電分離模式推廣，組建合資公司合作建設(shè)運營充換電站；中石化與蔚來合作建設(shè)的換電站正式投運，計劃到2025年建設(shè)充換電站達5000座；能源巨頭協(xié)鑫能科，也募集了資金用于建設(shè)新能源汽車換電站項目，并稱其在十四五期間換電站將達到5000座；國內(nèi)充電樁頭部企業(yè)星星充電也新增了換電設(shè)施銷售業(yè)務(wù)。
電池龍頭寧德時代，在2020年7月為首批福田智藍新能源換電重卡提供高效換電解決方案；2020年8月，寧德時代和蔚來等共同投資成立了武漢蔚能電池資產(chǎn)有限公司，基于“車電分離”模式進行電池資產(chǎn)管理；此外，寧德時代還與哪吒等車企客戶們合作，推行車電分離的“電池銀行”項目，以徹底解決用戶對電池衰減和電池質(zhì)量問題的擔(dān)憂。
企查查數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)存換電相關(guān)企業(yè)6.75萬家。2019年新增3710家，同比增長27.98%。2020年新增1.66萬家，同比增長348.71%。2021年前10月，新增3.36萬家，同比增長184.83%。
中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理兼技術(shù)部部長王耀表示，截至今年9月底，全國共建設(shè)換電站890座。另據(jù)工信部數(shù)據(jù)，目前換電車型近200款，累計推廣超過15萬輛。隨著標(biāo)準(zhǔn)的明確和試點的普及，換電龍頭企業(yè)已準(zhǔn)備大規(guī)模擴張。
如何應(yīng)對挑戰(zhàn)
現(xiàn)階段相關(guān)支持政策不斷出臺、換電技術(shù)迭代升級、資本注入促進產(chǎn)業(yè)鏈整合，包括運營車、商用車以及私家車在內(nèi)的應(yīng)用場景趨于多樣化。
但目前國內(nèi)換電產(chǎn)業(yè)仍然規(guī)模較小，運營商相對數(shù)量少，商業(yè)模式仍處于探索階段，還存在一些需要克服的瓶頸問題，面臨著不少挑戰(zhàn)。
首先，與匹配度較高的充電樁相比，換電市場需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化主要包括換電站的標(biāo)準(zhǔn)化、電池箱體的標(biāo)準(zhǔn)化和電池管理系統(tǒng)BMS的標(biāo)準(zhǔn)化。目前標(biāo)準(zhǔn)化缺失，換電車型少，導(dǎo)致?lián)Q電站的利用效率不高。
黃春華表示，奧動共享換電站的柔性夾道解決了不同車輛進入換電站軸距問題；智能識別可以認(rèn)出電池尺寸和對應(yīng)品牌；集中充電的電池充電架也可以兼容不同尺寸和型號電池。但目前奧動仍只能實現(xiàn)部分車輛換電，無法為所有電池提供兼容，很難做到大規(guī)模推廣。
可喜的是，目前已經(jīng)有一些主流主機廠下一代電池平臺正在逐步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，屆時1-2款電池包，就能適配絕大多數(shù)該主機廠車型。
一位不愿透露姓名的換電事業(yè)從業(yè)人士表示，在換電行業(yè)發(fā)展過程中，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一是一大瓶頸。現(xiàn)在電池技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，主流的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，性能突破已接近瓶頸。電池標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)能逐漸滿足各方的利益訴求，這讓換電模式的推廣有了前提和基礎(chǔ)。
他建議可以先在電池包的尺寸標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)上進行統(tǒng)一，至于電池包里面用什么樣的控制技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工藝，大家仍然可以各展所長。
其次，換電站作為基礎(chǔ)設(shè)施，前期資金投入巨大，加上場地的費用，設(shè)備后期的維護，目前需要較長時間才能實現(xiàn)盈虧平衡，這也是影響換電產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素。
換電站的初始投資主要包括設(shè)備投資和土地成本。換電站中需要安裝多個充電裝置為電池充電，還有換電設(shè)備、施工費用以及后期的運維成本。從目前來看，由于電池成本、稅收、城市土地租金以及人員成本等諸多方面影響，換電站的建設(shè)和運維成本遠高于充電站。
據(jù)蔚來官方透露，第二代換電站單座建設(shè)成本在150萬元人民幣左右，目前蔚來的電池外觀尺寸、接口都是統(tǒng)一的，所以換電站建設(shè)成本相對低一些。
奧動新能源的共享換電站，在實際運營中，基本上可以兼容3-6款電池，面向3-6款車型。
據(jù)黃春華介紹，成本260萬-400萬元不等（周轉(zhuǎn)電池除外），電力增容還要做100萬-200萬元投入，還有場站租賃和運營管理、智能化平臺支撐等費用。在車與站配比合理情況下，形成城市服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)計3-4年左右才可以做到盈虧平衡。
第三，用戶體驗并不完美。換電的優(yōu)勢在于高效，但這僅限于無人排隊的時候。如果換電車輛增加很快，換電站中的電池?zé)o法及時充滿，即使預(yù)約了換電時間，用戶依舊需要等很長的時間排隊，那么換電模式的優(yōu)勢就蕩然無存，反而會給使用者帶來新的煩惱，這也是當(dāng)今消費者在換電過程中的真實痛點。
據(jù)一位蔚來車主提供的數(shù)據(jù)，11月8日周一上午11點左右，市區(qū)北部幾大換電站均在排隊，等等時間多超過1小時。不但一代換電站排隊，電池更多的二代換電站也排隊，還有不少換電站停運。
第四，由于換電站建設(shè)算是新鮮事物，社會各界對換電站的認(rèn)識還不統(tǒng)一，在建設(shè)過程中還會遇到一些不確定因素，影響換電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。
黃春華表示，換電站不屬于工程建設(shè)，雖然各地政策不同，但多數(shù)是在發(fā)改委、建設(shè)局、施工街道進行備案，并不需要特別的手續(xù)。不過因為設(shè)備構(gòu)造的特殊，在目前一般的城市管理中，換電站會被認(rèn)定為非法搭建物。前不久引起轟動的蔚來開封事件，就是因為不同結(jié)構(gòu)對于這類設(shè)備的認(rèn)定出現(xiàn)分歧，導(dǎo)致強制拆違。
一位在負(fù)責(zé)換電站規(guī)劃、建設(shè)的企業(yè)管理人員告訴汽車商業(yè)評論，換電站是新行業(yè)、新業(yè)態(tài)，還沒有形成一個完全成熟的、類似于加油站那樣從前期審批、報規(guī)、到建設(shè)完成，在什么樣的地方經(jīng)營，還沒有形成這樣一個有規(guī)模效應(yīng)和非常標(biāo)準(zhǔn)的審批流程和相關(guān)文件，所以會引發(fā)各方認(rèn)知的不同，這是行業(yè)的一個共性問題。
總的來說，現(xiàn)在換電產(chǎn)業(yè)要做的關(guān)鍵，第一就是電池的標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一，以減少資源的浪費；第二，要在推廣過程中，利用好人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，節(jié)省用戶的時間，提升用戶的換電體驗，降低換電成本；第三，需要找到一個可持續(xù)的、適合長久復(fù)制的商業(yè)模式，讓換電運營實現(xiàn)盈利。
國金證券預(yù)計，我國2025年換電站有望達2.2萬座、運營市場規(guī)模有望達2631億元、換電站設(shè)備市場有望達693億元，對應(yīng)換電站建設(shè)、運營、換電設(shè)備2021-2025年年復(fù)合增長率達80%-107%。專業(yè)人士預(yù)計2025年換電車型占比將達30%。
不過，在目前電池標(biāo)準(zhǔn)無法大規(guī)模統(tǒng)一、可換電車型非常少的情況下，換電還只是補能手段的一種，可以讓電動汽車的補能措施更加完善，但并不太可能成為主流，真正要實現(xiàn)大規(guī)模落地仍需要行業(yè)做出較大的改進。
在今年合肥的中國汽車藍皮書論壇上，上海交大智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車創(chuàng)新中心主任殷承良教授認(rèn)為，在當(dāng)今汽車行業(yè)“整車為王”的邏輯下，電動汽車全部實現(xiàn)換電是不可能的。但在三種情況下，換電模式是成立的，一是汽車品牌內(nèi)部可以進行換電，二是特定的場景或區(qū)域內(nèi)換電，三是隨著智能化、互聯(lián)互通的發(fā)展，汽車品牌慢慢地消亡，換電模式會成為最好的補能方式，但不是現(xiàn)在。
