新能源汽車未來能主要依靠換電嗎？
2024-03-28 10:05
隨著新(xin)能源汽車(che)市場快速(su)增長，如(ru)何有效(xiao)、快速(su)地為(wei)(wei)電(dian)動車(che)充電(dian)，成為(wei)(wei)公眾的重要關切。電(dian)池換電(dian)技(ji)術，被視為(wei)(wei)一(yi)種可能方(fang)案。
此前，換(huan)電(dian)(dian)模(mo)式(shi)也得到國家政策支持。國務院發(fa)布的(de)《新能源汽(qi)車產業(ye)發(fa)展規(gui)劃（2021—2035年）》和《關于(yu)進一步構建高質量充電(dian)(dian)基礎設施體系的(de)指導(dao)意見》均明確鼓勵(li)開展換(huan)電(dian)(dian)模(mo)式(shi)應(ying)用。
換電(dian)(dian)技(ji)術允許電(dian)(dian)動汽車通(tong)過快速更(geng)換電(dian)(dian)池(chi)立刻上路，不需要(yao)充(chong)(chong)電(dian)(dian)的等(deng)待時間。而當前新能(neng)源汽車補能(neng)仍以充(chong)(chong)電(dian)(dian)為(wei)主。中國(guo)充(chong)(chong)電(dian)(dian)聯盟2024年1月的數據顯示，全國(guo)換電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)共3642座，而充(chong)(chong)電(dian)(dian)基礎設施達886.1萬臺。北京(jing)市是全國(guo)換電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)保有量(liang)最多的城市之一，截至(zhi)2023年10月，北京(jing)市換電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)為(wei)313座。
換電技(ji)術在城市(shi)(shi)中的應(ying)用(yong)，存在哪些挑戰(zhan)，如何用(yong)它緩解能(neng)源(yuan)焦慮，并讓城市(shi)(shi)交(jiao)通更(geng)有效率？近(jin)日，澎湃研(yan)究所研(yan)究員實地考察(cha)了北京幾家(jia)換電站(zhan)，采訪(fang)了新能(neng)源(yuan)車主及政策研(yan)究者。
換電在特定領域(yu)最為適用
在位于北(bei)京(jing)東(dong)五環(huan)朗廷大廈的蔚來自動換電(dian)站，研究員觀(guan)察(cha)了換電(dian)流程。車主能在5分鐘(zhong)內完成自動換電(dian)，費用自動從(cong)車主賬戶扣除。換電(dian)不(bu)僅可大幅(fu)縮短(duan)等待(dai)時間(jian)，也可減(jian)輕車主對電(dian)池老化的擔憂(you)。
一位蔚(yu)來ES8車主(zhu)表示(shi)，目前電(dian)(dian)(dian)池(chi)月租約1100元(yuan)，可免費(fei)換(huan)電(dian)(dian)(dian)6次。不同(tong)地區有多(duo)種付費(fei)選項。車主(zhu)可通過(guo)手機App查(cha)詢換(huan)電(dian)(dian)(dian)站信息(xi)。目前電(dian)(dian)(dian)池(chi)換(huan)電(dian)(dian)(dian)費(fei)用，依(yi)據高峰期(qi)和低谷期(qi)不同(tong)，每(mei)度電(dian)(dian)(dian)價格(ge)在0.8元(yuan)到(dao)1.8元(yuan)之(zhi)間，此外(wai)需(xu)(xu)支付30元(yuan)每(mei)次的服務費(fei)。每(mei)月更換(huan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)5次，通常可滿足(zu)車主(zhu)需(xu)(xu)求。以此計算，目前換(huan)電(dian)(dian)(dian)和充電(dian)(dian)(dian)價格(ge)相差(cha)不大。
在車(che)輛(liang)品(pin)牌(pai)統(tong)一、電(dian)池規(gui)格標準化前(qian)提下(xia)，換電(dian)模式可以滿足快(kuai)速充能需(xu)求。特別(bie)是(shi)重卡等(deng)大型車(che)輛(liang)，由于(yu)能效(xiao)(xiao)和負載能力都較高(gao)，特定場景下(xia)建設(she)換電(dian)站解決其能源(yuan)補給，能有效(xiao)(xiao)提升效(xiao)(xiao)率(lv)。
以現有充(chong)電(dian)技術，一個(ge)典(dian)型重卡(ka)電(dian)池包（282kWh容量）充(chong)電(dian)需(xu)1至1.5小時；而采用換(huan)(huan)電(dian)重卡(ka)，整個(ge)換(huan)(huan)電(dian)過程只(zhi)需(xu)3-5分鐘。根據(ju)終端上牌數據(ju)，2023年(nian)，換(huan)(huan)電(dian)重卡(ka)全年(nian)累計銷售14693輛，同比增長18.2%，市場份額(e)占(zhan)比達到43%。
換電站(zhan)投(tou)入大，限制條件多
國務院發展研究中心市場經濟研究所副所長、研究員王青對研究員表示，對特定場景，尤其在商業（B2B）端，換電技術是可行的，如公交、機場和固定運營線路。但在更廣泛的消費者市場（B2C），換電技術則面臨一系列挑戰。比如，換電站的建設需考慮到站點分布密度、電池容量（電容）、電壓要求，以及運營安全性。而(er)直接影響(xiang)站點(dian)服務能力的選址和土地審批(pi)、電容擴充等工作，往往難(nan)以協調或需要更(geng)大成(cheng)本投(tou)入。
此外，還必須考慮電池的儲備、充電和常規維護等運營成本。有接近國家發改委的人士補充分析道，這些換電(dian)站不僅(jin)要提供換電(dian)服務，還需確保電(dian)池能夠穩定(ding)供應。
成本方面，有研(yan)究分析稱，建立(li)一個小型換電(dian)(dian)站的總費用大(da)約(yue)(yue)為(wei)313萬(wan)元(yuan)，其中(zhong)，設備相關投資大(da)約(yue)(yue)需253萬(wan)元(yuan)，包括150萬(wan)元(yuan)的換電(dian)(dian)站設施和103萬(wan)元(yuan)的電(dian)(dian)池(chi)。此外，基礎設施建設大(da)約(yue)(yue)需要投入60萬(wan)元(yuan)。每月運(yun)營成本預計為(wei)4.55萬(wan)元(yuan)，主要包括場地(di)租賃、電(dian)(dian)力消耗、服務(wu)支出以(yi)及人員運(yun)營等開銷。
A股上(shang)市公司協鑫能科2022年(nian)的(de)公告也(ye)佐證了上(shang)述信息。單(dan)個乘用車(che)(che)換(huan)電站(zhan)所需投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)額為(wei) 490.72萬元，其中換(huan)電站(zhan)投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi) 260.72 萬元；單(dan)個重卡(ka)換(huan)電站(zhan)所需投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)額914.14萬元，換(huan)電站(zhan)投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)約為(wei) 420.14 萬元。單(dan)個乘用車(che)(che)換(huan)電站(zhan)，投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)回收期(qi)為(wei)（稅(shui)(shui)后）5.22年(nian)；單(dan)個重卡(ka)車(che)(che)換(huan)電站(zhan)的(de)投(tou)(tou)資(zi)(zi)(zi)回收期(qi)（稅(shui)(shui)后）為(wei)5.21年(nian)。
相比之下，充電(dian)樁投(tou)資(zi)更少，回(hui)報周期(qi)更短(duan)。此前(qian)，有充電(dian)樁運(yun)營的企業(ye)主王先生向研(yan)究員表示，一處(chu)市中心六個樁的充電(dian)站，投(tou)資(zi)約(yue)為150萬元左右，投(tou)資(zi)回(hui)報為2到3年。
統一電池標(biao)準(zhun)是(shi)難題
電池標準不統一，成為換電技術普及的障礙。不同品牌的電動汽車，使用的電池規格并不相同。這意味著，提供(gong)換(huan)電(dian)服務的公(gong)司需要準備多種型(xing)號(hao)的電(dian)池(chi)，以適(shi)應不(bu)同車輛需求。
國內換(huan)電服(fu)(fu)務的主(zhu)要(yao)運營(ying)商，包括(kuo)奧動、蔚(yu)來和伯坦科技(ji)等(deng)。奧動主(zhu)要(yao)為(wei)出租(zu)車(che)和網(wang)約車(che)等(deng)營(ying)運車(che)輛提供(gong)服(fu)(fu)務，并正向(xiang)私家車(che)和商用車(che)市(shi)(shi)場擴(kuo)張；蔚(yu)來則(ze)主(zhu)要(yao)面向(xiang)私家車(che)市(shi)(shi)場，建設城(cheng)市(shi)(shi)和高(gao)速公(gong)路的換(huan)電網(wang)絡；伯坦科技(ji)側重(zhong)商用車(che)市(shi)(shi)場，其服(fu)(fu)務覆(fu)蓋了(le)乘用車(che)、物流(liu)車(che)和大巴(ba)車(che)等(deng)多種(zhong)車(che)型(xing)，實現了(le)換(huan)電的兼容性。
汽車制造廠商也有自己的電池類型和對應技術。這使市場上(shang)的電(dian)池品牌和型號(hao)非常多，給統(tong)一換電(dian)標準帶來挑戰。比如，車輛設計時的品牌定位、性能指標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、力帆等品牌選擇側面插入，北汽新能源則主要采用端面式換電。
鑒于換電技術在城市中的應用潛力及面臨的挑戰，全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹給出了一些政策建議。一是適應換電(dian)的特定場景探(tan)索(suo)。鼓勵開發園區、廠區、港口等具有固定運輸路線和運輸任務的區域內的換電站建設。
二是鼓勵重型卡(ka)車電池標準統一。有關政府部門可以與車輛制造商、電池制造商合作，制定統一的電池規格和接口標準，降低換電技術的復雜性和成本。促進電池模塊化，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準化解決方案。
三是換電站(zhan)與充(chong)(chong)電站(zhan)互為(wei)補充(chong)(chong)。在城市充電基礎設施規劃中，合理布局換電站和充電站，確保兩者互補，滿足不同用戶的需求。
四是探索換電站與電網互動模式。開展智能電網技術研究，使換電站能與電網進行雙向互動，不僅能從電網獲取電能，還能在電網負荷低時將電池儲能反饋給電網，實現能量的優化分配和利用。
五是探(tan)索換電站使(shi)用(yong)綠色(se)電能。鼓勵換電站使用風能、太陽能等可再生能源，減少化石能源消耗，降低碳排放。可以通過政府補貼、稅收優惠等政策措施，鼓勵換電站建設者采用綠色能源，推廣清潔能源使用。
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