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10个月新增3.36万家企业,换电的春天还远吗?

作者:钱亚光 来源:汽车商业评论杂志 发布时间:2021-11-12 浏览:
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近期,新能源汽车换电模式应用试点工作在11座城市展开,《电动汽车换电安全要求》开始实施,《电动乘用车共享换电站建设规范》团体标准已通过审查,我国换电行业迎来了新的发展风口。

数据显示,今年10月1日,国内高速公路充电设施充电量达到142.92万千瓦时,接近平时日充电量的4倍,创历史新高。“排队四小时,充电一小时”,新能源汽车在高速公路上充电难的新闻冲上热搜。显然电动车的大规模交付在提升行业渗透率的同时,也给滞后的补能产业带来了巨大的挑战。

一方面,电动车销量持续上涨,让新能源汽车在整体车市下滑的背景下成了靓丽的风景线;另一方面,补能设施不足,效率低下,成为了影响用户购买新能源车的障碍。在此背景下,各种基于补能的产业配套措施开始轮番出台,作为补能模式的一种——换电模式,越来越受到重视。

相比起充电模式,换电模式最短仅需3-5分钟,与加油时间差不多,在便利性,可靠性方面优势明显。而以“车电分离”为特征的换电模式,不但降低了消费者的购置成本,拉动新能源车消费,而且电池所有权由供电方和电池运营方拥有,可将所有电池在恒温恒湿环境中进行集中统一充电,有助于延缓电池寿命衰减,减少电池安全事故的发生概率。

基于此,换电作为一种电动车补能方案,可以解决电动车续航短,充电时间长两大核心痛点,受到追捧也就不难理解了。

从最近陆续出台的新能能源汽车政策来看,国家政策推广换电模式的倾向明显。

政策东风拂过

11月1日,GB/T 40032-2021《电动汽车换电安全要求》开始实施。这是我国汽车行业在换电领域制定的首个基础通用国家标准,有助于提升使用换电技术的电动车在机械强度,电气安全,环境适应性等方面的安全水平,保障换电电动汽车的安全性。

《要求》明确了换电车辆的一般安全要求,整车安全要求及系统部件安全要求,分别规定了5000次(卡扣式)和1500次(螺栓式)的最低换电次数要求,以确保用户在车辆设计使用寿命内换电时的机械安全。

10月28日,工业和信息化部办公厅印发《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,决定启动新能源汽车换电模式应用试点工作。试点城市共有11个,其中综合应用类城市8个(北京,南京,武汉,三亚,重庆,长春,合肥,济南),重卡特色类3个(宜宾,唐山,包头)。

这次申报城市类别包括覆盖乘用车,商用车等多领域的综合应用类城市,以及聚焦重型商用车领域的重卡特色类城市,通知鼓励在公交,出租,城市物流配送,港口,矿山等公共领域率先试点,在私人领域推动商业化运营。

这次试点总体推广目标为推广换电车辆10+万辆,换电站1000+座,其中包括突破换电产品关键技术,打通基础设施审批流程,建立换电汽车监管平台,健全换电技术标准体系,形成换电模式产业生态,构建换电政策支持体系,力争达到节省燃油70+万吨/年,碳减排200+万吨/年。

10月16日,中国汽车工业协会透露,《电动乘用车共享换电站建设规范》团体标准已通过审查,预计将于年内发布。规范中提出换电电池包包容尺寸长宽高尺寸应小于等于2100×1540×480mm,换电电池包电压范围宜为240V-500V,旨在集合不同品牌,不同车型的多种换电需求,将原本分散的各类换电站进行整合统一。

在该团体标准制定过程中,宁德时代,欣旺达,广汽集团,蔚来,北汽新能源,展鹏科技子公司杭州伯坦科技,协鑫集团,奥动新能源等公司深度参与标准制定,它们对统一换电标准的诉求非常强,积极性非常高。

事实上,换电模式并不是一个新概念。换电站已经连续两年被写入《政府工作报告》中,可见换电作为一种高效的补能方式已经受到了政府的高度重视。最近政策的不断推动,相关标准的不断完善,无疑会大大促进换电产业的发展。

市场蓬勃发展

换电模式并不是新鲜事物,只是以前受技术,认知多方面条件所限,尝试结果不太理想。早在2007年,国外先行者Better place就开始提供电池业务服务,并建立了世界首家换电站,后因电池标准难统一,动力电池利润归属问题而破产;Tesla也在2013年已经尝试过换电技术,但因换电站的可复制性,换电电池种类及充电芯片的统一性以及机械损伤等原因放弃换电。

在我国,2011年国家电网推出“换电为主,插电为辅,集中充电,统一配送”的运营模式,但遭到了电池企业和整车企业的反对,企业间“互通互享”的机制很难建立打通,到2013年被迫放弃。

现在中国的换电产业大致有两种形式,一种以奥动新能源,伯坦科技等为代表的第三方设备公司通常与知名汽车生产商,电池生产商等开展第三方换电合作,能够满足多种品牌及多种车型的换电需求;另一种是以蔚来,吉利为代表的汽车生产商自行研发换电车型,运营换电站,仅为本系统的车型提供换电服务。

奥动新能源于2000年在广州成立并开始探索换电技术;2008年全球第一次用换电模式的电动大巴成功服务于奥运;2010年在上海世博会建立了世界规模最大的换电站,同年广州亚运会首次以商业化模式运营;2016年,该公司全面启动规模化商业换电布局。

今年5月,奥动新能源董事长蔡东青宣布,2025年前,该公司全国布局1万座换电站,形成1000万辆新能源汽车的换电服务能力规模。为此,奥动新能源开始了更多融资。今年9月底,该公司宣布完成B轮战略融资15亿元,其中九成将用于扩大换电站规模。

据奥动新能源营销中心总经理黄春华介绍,截至目前,奥动已在全国共建设超过500座换电站,在北京,上海,广州,三亚,重庆等25座城市建设了城市级共享换电服务网络,换电里程累计超过10亿公里。它还与一汽,北汽,上汽,广汽,长安,东风等14家主流车企合作开发超过24款换电车型,并与中石化等头部能源企业建立战略合作关系。

奥动共享换电站具备车辆柔性夹道,电池智能识别和电池分舱管理等优势,可实现为北汽EU系列,广汽Aion S,一汽红旗E111,上汽荣威Ei5,长安EV460等多品牌换电车型提供共享换电服务。

北汽新能源是奥动新能源第一大合作伙伴,也是全球第一个将换电模式带入大规模商业化运营的车企。从2016年起,北汽新能源在国内开始投放“换电版”的EU300,EU260纯电动出租车,目前已在北京,厦门,兰州,广州等19个城市投放近2.5万辆换电式电动车,累计建成配套换电站250余座。

2020年8月,广汽埃安召开AionS换电版车型上市暨奥动新能源全新一代4.0换电站推介会;

2021年3月,上汽荣威换电车型Ei5快换版发布暨奥动新能源上海换电服务网络建成仪式举行;同月,一汽子公司富奥股份与奥动新能源,一汽出行,南京一汽创新基金共同出资设立奥动旗行新能源科技有限公司,为一汽集团品牌车辆提供以换电服务;2021年4月,长安新能源联合奥动新能源等在重庆实现4.0智慧换电站20站联发,并于6月交付了100辆长安逸动EV460换电版车型。

蔚来汽车经过数年的累积,于2020年8月首次发布了“BaaS(电池即服务)”车电分离方案,打开了电池和车分开售卖分别拥有产权的法律通道,为换电模式的发展开辟了一条新路。目前,蔚来换电站总数为598座,累计为全国用户提供换电服务超450万次。

吉利集团在2017年就开始了换电模式的布局,2020年9月,吉利科技智能换电站全国首发亮相。今年1月,吉利首款换电车型——枫叶80V下线,4月份吉利注册了“易易换电”公司。吉利10月宣布到2025年,将在100个核心城市布局5000座换电站,满足100万辆车的换电需求。

11月8日,吉利在旗下新能源商用车品牌远程汽车发布会上,宣布将推出换电重卡,并将以换电重卡为基础,打造绿色智能换电运力服务平台——万物友好:建立由超级换电站,能源存储银行构成的绿色发电分布式能源网络——阳光铭岛,实现“智能换电+清洁能源供给网络+全场景定制服务+智能运营平台”的定制化全生命周期综合服务。

在这个圈子里布局的不光是换电运营商,车企,随着电池技术的成熟和政策的导向,让更多其他领域的企业,诸如国家电网,南方电网,中国石化,中国电投,协鑫集团这样的上游能源公司纷纷进入换电领域。

国家电网与东风集团达成战略合作,表示双方将开展车电分离模式推广,组建合资公司合作建设运营充换电站;中石化与蔚来合作建设的换电站正式投运,计划到2025年建设充换电站达5000座;能源巨头协鑫能科,也募集了资金用于建设新能源汽车换电站项目,并称其在十四五期间换电站将达到5000座;国内充电桩头部企业星星充电也新增了换电设施销售业务。

电池龙头宁德时代,在2020年7月为首批福田智蓝新能源换电重卡提供高效换电解决方案;2020年8月,宁德时代和蔚来等共同投资成立了武汉蔚能电池资产有限公司,基于“车电分离”模式进行电池资产管理;此外,宁德时代还与哪吒等车企客户们合作,推行车电分离的“电池银行”项目,以彻底解决用户对电池衰减和电池质量问题的担忧。

企查查数据显示,我国现存换电相关企业6.75万家。2019年新增3710家,同比增长27.98%。2020年新增1.66万家,同比增长348.71%。2021年前10月,新增3.36万家,同比增长184.83%。

中国汽车工业协会秘书长助理兼技术部部长王耀表示,截至今年9月底,全国共建设换电站890座。另据工信部数据,目前换电车型近200款,累计推广超过15万辆。随着标准的明确和试点的普及,换电龙头企业已准备大规模扩张。

如何应对挑战

现阶段相关支持政策不断出台,换电技术迭代升级,资本注入促进产业链整合,包括运营车,商用车以及私家车在内的应用场景趋于多样化。

但目前国内换电产业仍然规模较小,运营商相对数量少,商业模式仍处于探索阶段,还存在一些需要克服的瓶颈问题,面临着不少挑战。

首先,与匹配度较高的充电桩相比,换电市场需要统一的标准,标准化主要包括换电站的标准化,电池箱体的标准化和电池管理系统BMS的标准化。目前标准化缺失,换电车型少,导致换电站的利用效率不高。

黄春华表示,奥动共享换电站的柔性夹道解决了不同车辆进入换电站轴距问题;智能识别可以认出电池尺寸和对应品牌;集中充电的电池充电架也可以兼容不同尺寸和型号电池。但目前奥动仍只能实现部分车辆换电,无法为所有电池提供兼容,很难做到大规模推广。

可喜的是,目前已经有一些主流主机厂下一代电池平台正在逐步统一标准,届时1-2款电池包,就能适配绝大多数该主机厂车型。

一位不愿透露姓名的换电事业从业人士表示,在换电行业发展过程中,标准不统一是一大瓶颈。现在电池技术经过多年的发展,主流的三元锂电池,磷酸铁锂电池,性能突破已接近瓶颈。电池标准化已经能逐渐满足各方的利益诉求,这让换电模式的推广有了前提和基础。

他建议可以先在电池包的尺寸标准和接口标准上进行统一,至于电池包里面用什么样的控制技术,结构,工艺,大家仍然可以各展所长。

其次,换电站作为基础设施,前期资金投入巨大,加上场地的费用,设备后期的维护,目前需要较长时间才能实现盈亏平衡,这也是影响换电产业持续发展的重要因素。

换电站的初始投资主要包括设备投资和土地成本。换电站中需要安装多个充电装置为电池充电,还有换电设备,施工费用以及后期的运维成本。从目前来看,由于电池成本,税收,城市土地租金以及人员成本等诸多方面影响,换电站的建设和运维成本远高于充电站。

据蔚来官方透露,第二代换电站单座建设成本在150万元人民币左右,目前蔚来的电池外观尺寸,接口都是统一的,所以换电站建设成本相对低一些。

奥动新能源的共享换电站,在实际运营中,基本上可以兼容3-6款电池,面向3-6款车型。

据黄春华介绍,成本260万-400万元不等(周转电池除外),电力增容还要做100万-200万元投入,还有场站租赁和运营管理,智能化平台支撑等费用。在车与站配比合理情况下,形成城市服务网络,预计3-4年左右才可以做到盈亏平衡。

第三,用户体验并不完美。换电的优势在于高效,但这仅限于无人排队的时候。如果换电车辆增加很快,换电站中的电池无法及时充满,即使预约了换电时间,用户依旧需要等很长的时间排队,那么换电模式的优势就荡然无存,反而会给使用者带来新的烦恼,这也是当今消费者在换电过程中的真实痛点。

据一位蔚来车主提供的数据,11月8日周一上午11点左右,市区北部几大换电站均在排队,等等时间多超过1小时。不但一代换电站排队,电池更多的二代换电站也排队,还有不少换电站停运。

第四,由于换电站建设算是新鲜事物,社会各界对换电站的认识还不统一,在建设过程中还会遇到一些不确定因素,影响换电产业的迅速发展。

黄春华表示,换电站不属于工程建设,虽然各地政策不同,但多数是在发改委,建设局,施工街道进行备案,并不需要特别的手续。不过因为设备构造的特殊,在目前一般的城市管理中,换电站会被认定为非法搭建物。前不久引起轰动的蔚来开封事件,就是因为不同结构对于这类设备的认定出现分歧,导致强制拆违。

一位在负责换电站规划,建设的企业管理人员告诉汽车商业评论,换电站是新行业,新业态,还没有形成一个完全成熟的,类似于加油站那样从前期审批,报规,到建设完成,在什么样的地方经营,还没有形成这样一个有规模效应和非常标准的审批流程和相关文件,所以会引发各方认知的不同,这是行业的一个共性问题。

总的来说,现在换电产业要做的关键,第一就是电池的标准要统一,以减少资源的浪费;第二,要在推广过程中,利用好人工智能,物联网等技术,节省用户的时间,提升用户的换电体验,降低换电成本;第三,需要找到一个可持续的,适合长久复制的商业模式,让换电运营实现盈利。

国金证券预计,我国2025年换电站有望达2.2万座,运营市场规模有望达2631亿元,换电站设备市场有望达693亿元,对应换电站建设,运营,换电设备2021-2025年年复合增长率达80%-107%。专业人士预计2025年换电车型占比将达30%。

不过,在目前电池标准无法大规模统一,可换电车型非常少的情况下,换电还只是补能手段的一种,可以让电动汽车的补能措施更加完善,但并不太可能成为主流,真正要实现大规模落地仍需要行业做出较大的改进。

在今年合肥的中国汽车蓝皮书论坛上,上海交大智能网联电动汽车创新中心主任殷承良教授认为,在当今汽车行业“整车为王”的逻辑下,电动汽车全部实现换电是不可能的。但在三种情况下,换电模式是成立的,一是汽车品牌内部可以进行换电,二是特定的场景或区域内换电,三是随着智能化,互联互通的发展,汽车品牌慢慢地消亡,换电模式会成为最好的补能方式,但不是现在。

关键字:换电站

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