中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著新能源汽車市場(chǎng)快速增長，如何有效、快速地為電動(dòng)車充電，成為公眾的重要關(guān)切。電池?fù)Q電技術(shù)，被視為一種可能方案。
此前，換電模式也得到國家政策支持。國務(wù)院發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》和《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》均明確鼓勵(lì)開展換電模式應(yīng)用。
換電技術(shù)允許電動(dòng)汽車通過快速更換電池立刻上路，不需要充電的等待時(shí)間。而當(dāng)前新能源汽車補(bǔ)能仍以充電為主。中國充電聯(lián)盟2024年1月的數(shù)據(jù)顯示，全國換電站共3642座，而充電基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)886.1萬臺(tái)。北京市是全國換電站保有量最多的城市之一，截至2023年10月，北京市換電站為313座。
換電技術(shù)在城市中的應(yīng)用，存在哪些挑戰(zhàn)，如何用它緩解能源焦慮，并讓城市交通更有效率？近日，澎湃研究所研究員實(shí)地考察了北京幾家換電站，采訪了新能源車主及政策研究者。
換電在特定領(lǐng)域最為適用
在位于北京東五環(huán)朗廷大廈的蔚來自動(dòng)換電站，研究員觀察了換電流程。車主能在5分鐘內(nèi)完成自動(dòng)換電，費(fèi)用自動(dòng)從車主賬戶扣除。換電不僅可大幅縮短等待時(shí)間，也可減輕車主對(duì)電池老化的擔(dān)憂。
一位蔚來ES8車主表示，目前電池月租約1100元，可免費(fèi)換電6次。不同地區(qū)有多種付費(fèi)選項(xiàng)。車主可通過手機(jī)App查詢換電站信息。目前電池?fù)Q電費(fèi)用，依據(jù)高峰期和低谷期不同，每度電價(jià)格在0.8元到1.8元之間，此外需支付30元每次的服務(wù)費(fèi)。每月更換電池5次，通常可滿足車主需求。以此計(jì)算，目前換電和充電價(jià)格相差不大。
在車輛品牌統(tǒng)一、電池規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化前提下，換電模式可以滿足快速充能需求。特別是重卡等大型車輛，由于能效和負(fù)載能力都較高，特定場(chǎng)景下建設(shè)換電站解決其能源補(bǔ)給，能有效提升效率。
以現(xiàn)有充電技術(shù)，一個(gè)典型重卡電池包（282kWh容量）充電需1至1.5小時(shí)；而采用換電重卡，整個(gè)換電過程只需3-5分鐘。根據(jù)終端上牌數(shù)據(jù)，2023年，換電重卡全年累計(jì)銷售14693輛，同比增長18.2%，市場(chǎng)份額占比達(dá)到43%。
換電站投入大，限制條件多
國務(wù)院發(fā)展研究中心市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)研究所副所長、研究員王青對(duì)研究員表示，對(duì)特定場(chǎng)景，尤其在商業(yè)（B2B）端，換電技術(shù)是可行的，如公交、機(jī)場(chǎng)和固定運(yùn)營線路。但在更廣泛的消費(fèi)者市場(chǎng)（B2C），換電技術(shù)則面臨一系列挑戰(zhàn)。比如，換電站的建設(shè)需考慮到站點(diǎn)分布密度、電池容量（電容）、電壓要求，以及運(yùn)營安全性。而直接影響站點(diǎn)服務(wù)能力的選址和土地審批、電容擴(kuò)充等工作，往往難以協(xié)調(diào)或需要更大成本投入。
此外，還必須考慮電池的儲(chǔ)備、充電和常規(guī)維護(hù)等運(yùn)營成本。有接近國家發(fā)改委的人士補(bǔ)充分析道，這些換電站不僅要提供換電服務(wù)，還需確保電池能夠穩(wěn)定供應(yīng)。
成本方面，有研究分析稱，建立一個(gè)小型換電站的總費(fèi)用大約為313萬元，其中，設(shè)備相關(guān)投資大約需253萬元，包括150萬元的換電站設(shè)施和103萬元的電池。此外，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大約需要投入60萬元。每月運(yùn)營成本預(yù)計(jì)為4.55萬元，主要包括場(chǎng)地租賃、電力消耗、服務(wù)支出以及人員運(yùn)營等開銷。
A股上市公司協(xié)鑫能科2022年的公告也佐證了上述信息。單個(gè)乘用車換電站所需投資額為 490.72萬元，其中換電站投資 260.72 萬元；單個(gè)重卡換電站所需投資額914.14萬元，換電站投資約為 420.14 萬元。單個(gè)乘用車換電站，投資回收期為（稅后）5.22年；單個(gè)重卡車換電站的投資回收期（稅后）為5.21年。
相比之下，充電樁投資更少，回報(bào)周期更短。此前，有充電樁運(yùn)營的企業(yè)主王先生向研究員表示，一處市中心六個(gè)樁的充電站，投資約為150萬元左右，投資回報(bào)為2到3年。
統(tǒng)一電池標(biāo)準(zhǔn)是難題
電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，成為換電技術(shù)普及的障礙。不同品牌的電動(dòng)汽車，使用的電池規(guī)格并不相同。這意味著，提供換電服務(wù)的公司需要準(zhǔn)備多種型號(hào)的電池，以適應(yīng)不同車輛需求。
國內(nèi)換電服務(wù)的主要運(yùn)營商，包括奧動(dòng)、蔚來和伯坦科技等。奧動(dòng)主要為出租車和網(wǎng)約車等營運(yùn)車輛提供服務(wù)，并正向私家車和商用車市場(chǎng)擴(kuò)張；蔚來則主要面向私家車市場(chǎng)，建設(shè)城市和高速公路的換電網(wǎng)絡(luò)；伯坦科技側(cè)重商用車市場(chǎng)，其服務(wù)覆蓋了乘用車、物流車和大巴車等多種車型，實(shí)現(xiàn)了換電的兼容性。
汽車制造廠商也有自己的電池類型和對(duì)應(yīng)技術(shù)。這使市場(chǎng)上的電池品牌和型號(hào)非常多，給統(tǒng)一換電標(biāo)準(zhǔn)帶來挑戰(zhàn)。比如，車輛設(shè)計(jì)時(shí)的品牌定位、性能指標(biāo)和成本考量直接決定了電池安裝的具體方式。例如，蔚來和特斯拉偏好采用垂直插入，而眾泰、力帆等品牌選擇側(cè)面插入，北汽新能源則主要采用端面式換電。
鑒于換電技術(shù)在城市中的應(yīng)用潛力及面臨的挑戰(zhàn)，全國乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)秘書長崔東樹給出了一些政策建議。一是適應(yīng)換電的特定場(chǎng)景探索。鼓勵(lì)開發(fā)園區(qū)、廠區(qū)、港口等具有固定運(yùn)輸路線和運(yùn)輸任務(wù)的區(qū)域內(nèi)的換電站建設(shè)。
二是鼓勵(lì)重型卡車電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。有關(guān)政府部門可以與車輛制造商、電池制造商合作，制定統(tǒng)一的電池規(guī)格和接口標(biāo)準(zhǔn)，降低換電技術(shù)的復(fù)雜性和成本。促進(jìn)電池模塊化，提高電池的互換性和兼容性，為重卡等大型車輛的換電提供標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。
三是換電站與充電站互為補(bǔ)充。在城市充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中，合理布局換電站和充電站，確保兩者互補(bǔ)，滿足不同用戶的需求。
四是探索換電站與電網(wǎng)互動(dòng)模式。開展智能電網(wǎng)技術(shù)研究，使換電站能與電網(wǎng)進(jìn)行雙向互動(dòng)，不僅能從電網(wǎng)獲取電能，還能在電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)將電池儲(chǔ)能反饋給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化分配和利用。
五是探索換電站使用綠色電能。鼓勵(lì)換電站使用風(fēng)能、太陽能等可再生能源，減少化石能源消耗，降低碳排放。可以通過政府補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等政策措施，鼓勵(lì)換電站建設(shè)者采用綠色能源，推廣清潔能源使用。
