在新能源汽車的補(bǔ)能之路上，是“充”還是“換”一直是產(chǎn)業(yè)熱議的兩大方。而在剛剛過去的2021年，我國換電產(chǎn)業(yè)模式幾乎迎來了前所未有的跨越式發(fā)展。
這一年，國家推行換電試點(diǎn)，11個城市率先啟動換電模式試點(diǎn)，同時首個基礎(chǔ)通用類國標(biāo)《電動汽車換電安全要求》正式實(shí)施；同在這一年，換電生態(tài)圈逐步擴(kuò)大，國家電網(wǎng)、國家電投、中石化等行業(yè)巨頭紛紛入局，而早期就在換電領(lǐng)域有所布局的奧動、蔚來、吉利等企業(yè)則持續(xù)深耕。根據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟最新數(shù)據(jù)，截至2021年11月，我國換電站數(shù)量為1192座，同比增幅超過100%。
相較于當(dāng)下主流的充電模式，換電模式快速發(fā)展的原因是什么？在“3060”雙碳目標(biāo)下，換電未來的主要應(yīng)用場景有哪些？除了現(xiàn)階段的應(yīng)用試點(diǎn)外，該模式距離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？在日前召開的“2021 第二屆中國國際換電模式產(chǎn)業(yè)大會”上，行業(yè)嘉賓，企業(yè)代表就圍繞上述問題展開了一場思辨。
談及換電模式快速發(fā)展的原因，就不得不提其自身具備的獨(dú)特優(yōu)勢。在此次大會上，中國電力企業(yè)聯(lián)合會（中電聯(lián)）標(biāo)準(zhǔn)化管理中心處長周麗波從用戶、車企、電池、電網(wǎng)、國家和社會5個層面具體分析了換電模式的優(yōu)勢。
聚焦新能源汽車補(bǔ)能體系：“充”和“換”各有乾坤
首先，在用戶層面，換電模式能夠提供像燃油車加油一樣便利、快捷的服務(wù)；同時通過“電池租賃”可以降低用戶的購車成本；另外可以滿足用戶高頻補(bǔ)電需求，提升運(yùn)營效率。
在車企層面，換電能夠減少電池搭載量，提高整車能效；車電分離可以降低車企的銷售成本和電池維護(hù)保養(yǎng)的成本，提高資金利用率。
在電池層面，通過對電池的專業(yè)化充電與維護(hù)提升動力電池壽命，改善電動汽車的經(jīng)濟(jì)性；車電分離給用戶和企業(yè)帶來便利的同時，也讓電池資產(chǎn)回歸使用屬性，有助于促進(jìn)電池流通，提升使用效率；通過對電池集中管理、梯次利用、回收等運(yùn)營方式，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)換狀態(tài)下的可持續(xù)盈利；換電電池的兼容性還可促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的統(tǒng)一。
在電網(wǎng)層面，服務(wù)同樣數(shù)量的車，換電模式的充電功率只有充電模式的1/4到1/2，可以顯著降低對電網(wǎng)負(fù)荷和對電網(wǎng)的沖擊；換電可利用谷電為動力電池充電，避開峰時充電；與此同時換電還可以參與電網(wǎng)需求響應(yīng)，在日間用電高峰時段向電網(wǎng)釋放多余電能，協(xié)助電網(wǎng)滿足高峰負(fù)荷要求。
上至國家和社會層面，換電模式下，車企對國家補(bǔ)貼政策依賴度較小，有利于實(shí)現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)迅速崛起。
中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬也指出，換電在補(bǔ)電時間、電池使用率、整車采購成本等方面具有明顯的優(yōu)勢，可以做到車電分離。另外電池在有效無死角監(jiān)控的管理下，使用率和使用年限以及電池維護(hù)都會達(dá)到比較高的水平?！皳Q電模式既符合推動電動汽車模式創(chuàng)新的要求，又能解決純電動汽車在普及過程中的難點(diǎn)問題，換電并非完美無缺但它確實(shí)能夠解決一些原來充電解決不了的問題?！蓖踝佣f到。
值得一提的是，基于換電自身的優(yōu)勢，再加上政策的持續(xù)加碼，2021年換電生態(tài)圈除了不斷擴(kuò)大外，各布局換電的企業(yè)也紛紛公布的各自的換電發(fā)展規(guī)劃。
經(jīng)梳理，到2025年，國家電網(wǎng)計(jì)劃建成公共及商用換電站超1000座；國家電投計(jì)劃投資持有換電站4000座；中石化則規(guī)劃建設(shè)充換電站5000座；蔚來計(jì)劃建設(shè)超過4000座換電站；吉利計(jì)劃運(yùn)營5000座智能換電站；奧動的目標(biāo)最為激進(jìn)，其計(jì)劃到2025年投建10000座換電站。而根據(jù)中金最新預(yù)測，預(yù)計(jì)到2025年新能源汽車換電站將達(dá)到2.2-2.6萬座，換電市場的發(fā)展?jié)摿χ罂梢娨话摺?/p>
換電面向B端為主，重卡成換電新生力量
具體到換電模式的實(shí)際應(yīng)用場景，清華大學(xué)教授陳全世表示，目前主要還是面向B端，面向C端的挑戰(zhàn)很大?！八郊臆囕v要做換電很難，品牌車型不同、電壓制式不同，電池也不同；而B端的出租公司、公交公司、運(yùn)輸公司的營運(yùn)車輛都是統(tǒng)一設(shè)計(jì)?！?/p>
王子冬也表示，換電模式先從公共領(lǐng)域車輛開始是比較合適的，如車組車、網(wǎng)約車、物流車、公交車、清掃車；取得經(jīng)驗(yàn)后再向家用無法安裝充電樁的私家車滲透。
對于這一發(fā)展路徑，工信部在2021年5月發(fā)布將啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)通知時也明確指出，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(diǎn)。且目前來看，出租車、網(wǎng)約車等公共交通領(lǐng)域確已成為換電模式主力軍。
中汽數(shù)據(jù)有限公司康澤軍給出的一組分析數(shù)據(jù)顯示，自第333批新車公告中出現(xiàn)換電車型的名稱后，至第346批新車公告，共有16家乘用車企業(yè)的22個換電車型品牌。其中，除蔚來汽車外，其他品牌的換電產(chǎn)品均已出租租賃為主。
值得注意的是，除了公共領(lǐng)域的營運(yùn)車輛外，商用車重卡已成為換電模式的新生力量。因?yàn)?，在?060”雙碳目標(biāo)的催動下，在交通領(lǐng)域占據(jù)2/3碳排放的重卡成為國家重點(diǎn)調(diào)整的對象，除了向氫燃料電池路徑發(fā)展外，換電重卡也成為發(fā)展的一大方向。
有數(shù)據(jù)顯示，相比燃油車，每1000輛新能源重卡每年可以減少14萬噸二氧化碳排放和1.25萬噸污染物排放，能耗費(fèi)用降低5%-10%?！爸乜ㄎ廴敬螅请妱又乜ê苤?、拉貨又多，傳統(tǒng)充電方式很難滿足其使用要求，因此提倡重卡換電?！蓖踝佣硎荆瑩Q電重卡可以快速補(bǔ)充，解決工作切面的問題，任意調(diào)配工作時間段，可應(yīng)用于專線運(yùn)輸、支線短倒、港口內(nèi)倒、干線運(yùn)輸?shù)葓鼍啊?/p>
正是在“雙碳”目標(biāo)的刺激下，2021年包含重卡在內(nèi)的新能源商用車市場經(jīng)歷四年連續(xù)下滑后迎來了反彈。數(shù)據(jù)顯示，2021年1-10月，新能源商用車?yán)塾?jì)銷量12.66萬輛，同比增長55.88%。具體來看，換電重卡的銷售區(qū)域又集中為大氣污染防治重點(diǎn)地區(qū)，其中京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原地區(qū)、長三角地區(qū)的占比超過90%。分析指出，2021年全年，新能源商用車銷量將突破16萬輛。
國家電投綠電交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心副主任劉須寶則表示，到2030年，我國新能源重卡市場的滲透率將超過50%，市場保有量突破500萬輛，換電站投資布局超過4萬座，未來十年市場新增規(guī)模預(yù)估超過10萬億元。
換電并非唯一模式，電池標(biāo)準(zhǔn)仍是私家車換電最大掣肘
其實(shí)，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)界的多年探索，從目前的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果來看，換電模式更適用于商用車以及營運(yùn)型乘用車。對于私人乘用車領(lǐng)域，業(yè)界普遍認(rèn)為電池標(biāo)準(zhǔn)是最大掣肘。
聚焦新能源汽車補(bǔ)能體系：“充”和“換”各有乾坤
奧動新能源汽車科技有限公司 品牌與公共事務(wù)中心 總經(jīng)理黃春華；圖片來源:金磚換電論壇
作為全球換電模式的開創(chuàng)與引領(lǐng)者，奧動新能源汽車科技有限公司品牌與公共事務(wù)中心總經(jīng)理黃春華坦言：“私人乘用車市場換電最主要的挑戰(zhàn)還是電池包的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，現(xiàn)在各家都不一樣，長寬高不一樣，BMS通訊協(xié)議不一樣?！睘榇?，他呼吁，整車廠應(yīng)將重心放在車型研發(fā)上而非電池包上。相應(yīng)地，電池包應(yīng)該成為一個標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，一個具有社會化屬性的流動能源，并由第三方公司經(jīng)營管理。
在上海市新能源汽車公共數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測研究中心副主任丁曉華看來，換電產(chǎn)業(yè)除了電池標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一外，也存在換電站空間稀缺性的問題。“國內(nèi)主力加油場站運(yùn)營商一手牽著加氫，一手拉著換電，向左還是向右，他們還在觀察中?！?/p>
丁曉華還指出，目前上海每100輛新能源汽車保有量中，每個月大約有55車輛出行，有出行車輛中大約42%發(fā)生過充電。此外，在公共場站充電的電量占全部充電電量僅僅50%不到一點(diǎn)?！拔覀儗ι虾?00家充電量頭部的公共充電場站持續(xù)分析也發(fā)現(xiàn)，他們的充電率也在10%上下，現(xiàn)在的公共充電場站單槍的充電利用率遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和?！?/p>
作為新能源汽車城市推廣的排頭兵，上海充電配套基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用情況或是新能源汽車補(bǔ)能發(fā)展之路的一個縮影，而這也恰恰說明，換電并非唯一模式，充電也有其存在的場景和必要。
王子冬指出，換電跟充電不是完全對立的，這是一種新的選擇，且具有可觀的社會效益?！爱?dāng)電池組的壽命加大了，安全性提高了，換電模式的乘用車將會被廣泛應(yīng)用于市場，屆時不僅是B端車，C端車（私家車）也會逐漸追上這個需求。”
黃春華則坦陳，未來新能源汽車用戶有時間可以充電，沒時間可以換電，也可以通過換電站來升級電池，讓用戶有多種選擇，更便捷的使用方式才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。他還指出，工信部日前通知2022年將啟動公共領(lǐng)域車輛全面電動化城市試點(diǎn)背后，一定是充電、換電相結(jié)合，一起推動公共領(lǐng)域車輛的全面電動化?！拔磥韮傻饺陜?nèi)，在公共交通、運(yùn)輸?shù)燃?xì)分領(lǐng)域，換電模式的普及速度會加快。”而這或許也是奧動2025年目標(biāo)建設(shè)10000座換電站的信心之一。
據(jù)介紹，2021年奧動的建站數(shù)量較之以往已經(jīng)翻了一番，目前整體換電站總量為500多座?！跋噍^于萬座目標(biāo)，目前的數(shù)量可能不值一提，但是有個詞叫‘厚積薄發(fā)’，當(dāng)奧動把所有的準(zhǔn)備工作都做好了，就能夠快速復(fù)制，形成聚合效應(yīng)。2022~2023年奧動仍處于城市開拓和業(yè)務(wù)布局期，但是2024~2025年一定會是一個高速增長的擴(kuò)張期。”黃春華說道。
科大智能總經(jīng)理王雙福亦表示，未來三五年換電模式會有一個比較大規(guī)模的應(yīng)用，且在“雙碳”目標(biāo)下，充/換電未來有望朝著光、儲、充、換一體化的方向發(fā)展?！澳壳懊弘姾徒煌ㄟ\(yùn)輸是我國的兩大碳排放源，因此用光電、風(fēng)電等清潔能源替代煤炭發(fā)電將是大勢所趨，而此類清潔能源又存在不穩(wěn)定性，這就需要用到儲能，同時新能源汽車又是交通運(yùn)輸減碳的重要路徑，充換電也就隨著而來?！?/p>
一場思辨過后，可以發(fā)現(xiàn)，新能源汽車補(bǔ)能體系并非是單一的充電或是換電，充和換都有各自最佳的應(yīng)用場景，在公共交通、運(yùn)輸?shù)燃?xì)分領(lǐng)域，換電的好處和發(fā)展前景是毋庸置疑的，而在私人消費(fèi)端，充電或具備條件的換電都有較大的發(fā)展空間。但不管是何種方式，針對不同用戶的使用場景和需求，提供一個最合適的補(bǔ)能方式一直整個產(chǎn)業(yè)聚焦的所在，期待在整個產(chǎn)業(yè)界的共同努力下，一個可充、可換、可升級的補(bǔ)能體系早日普及開來。（蓋世汽車 雷云）
