純電動車在出租車行業推廣的充換電策略分析

吳海平，沈 育，李超杰

（上海汽車集團股份有限公司乘用車公司，上海 200000）

新能源汽車作為中國汽車未來發展的方向已經不容置疑。在政府高額補貼的催化下，新能源汽車的發展已經從不溫不火到突飛猛進，其中尤為關鍵的是純電動車作為新能源汽車發展的中長期戰略得以完全確立。中國的純電動發展加速了世界純電動的發展歷程，2017年中國純電動乘用車銷量達到46.8萬輛，同比增長105%，已連續3年高速增長。

與此同時，出租車領域的純電動化開始發力，比亞迪、北汽新能源是這個領域的主要推手。2013年北京通州的出租車開始置換成純電動車；2016年太原8 000輛傳統出租車一夜間全部變成比亞迪E6純電動車；2017年北京再掀風潮，50座換電站開始正式運營。幾乎所有的自主品牌車企都開始聚焦出租車行業。出租車行業的純電動化開始成為中國純電動車發展的一個風向標。

本文回顧了中國主要城市出租車行業電動化發展的歷程，對于不同的技術路徑及其商業模式進行了分析，基于純電動車的生產力和消費雙重屬性，為電動車的發展給出了短期和中長期建議。

1.純電動車雙重屬性：生產力工具和耐用消費品

純電動車的生命力來自于哪里?首先是來自于其超越傳統車的使用屬性，其次是來自于其兼具商用特點的生產力工具特征。

純電動車在特斯拉的引領下開始展現出具備挑戰傳統車的特質。這個特質來自于純電動車的核心部件電動機，瞬間達到最大扭矩和靜音是其最大優勢。前者幫助電動車的加速性能輕松超越頂級跑車，最新發布的蔚來ES8百公里加速時間僅為4 s，相當于2輛奧迪Q7的動力。后者讓消費者可以享受到豪華車才能實現的靜音效果，來自于發動機艙的噪聲幾乎為零，以至于在低速情況需要有報警提示音，以便提醒行人身邊有輛汽車在行駛。簡單講，十幾萬的車，可以體驗幾十萬的傳統車的性能，這就是電動車所擁有的超越傳統車的使用屬性。

純電動車的第二個屬性是生產力工具。2017年11月17日，特斯拉展示了最新的創舉，推出了續航643 km的電動卡車，馬斯克宣稱2年可以節省20萬美元的油錢。汽油和電費的巨大差價，使得純電動車具備了生產力的屬性。王傳福發力公交、出租、物流等專用車的根本出發點，就是發揮純電動車的生產力屬性“省錢”。

私人用戶在純電動車的生產力屬性和使用屬性上分為2個陣營。一部分關注電動車的低成本屬性；另一部分更為看重車輛的使用屬性。前者的購買對象主要是A0級的微型電動車，除了極低的使用成本，購買價格也很低。2017年電動車的銷售總量中這些車輛占到了60%以上。真正通過電動車性能來吸引消費者的，除了已經上市的特斯拉和剛剛發布的蔚來ES8，選擇并不多。剩余的大部分電動車購買對象基本上可以歸為北上廣等限購城市。

由此可見，電動車憑借其出色的性能來拓展市場的時代并未真正到來。在推廣早期，大家不約而同把突破點放在了電動車的生產力屬性上，除了爭取追求低使用成本的普通消費者，更大的潛在市場是各個城市的出租車。環保和低使用成本結合在一起，使得電動車能夠克服高昂的電池成本和續航不足的弊端，在出租車市場攻城拔寨。

2.出租車純電動化的早期探索及面臨的困境

從2009年起，中國開展了“十城千輛”電動車示范運行項目，其中深圳和杭州承擔了電動出租車的示范運營工作。作為試點城市，深圳采用的是比亞迪的E6電動車。隨后，比亞迪先后在南京、廈門、韶關、上海、太原等城市投放；與此同時，繼香港、倫敦、哥倫比亞之后，2018年2月6日，16輛E6出租車登陸澳門。前后10年，比亞迪在出租車市場不遺余力地推廣其E6純電動車。在所有城市中，山西太原的出租車電動化最具有典范意義。2016年，太原所有4 000輛出租車在一夜之間全部換成了比亞迪E6。在政府的強力推動和巨額補貼下，太原出租車電動化成為中國城市出租車轉型的排頭兵。

經統計發現，即使最為成功的太原市，電動出租車行業仍然舉步維艱，續航不足和充電時間過長是當下最為突出的問題，這也恰恰是出租車行業電動化最為致命的問題，直接影響了司機的有效運營時間和運營里程。電動車生產力屬性的發揮在續航和充電這個行業困境無法突破的情況下面臨著擱淺的產業風險。

3.充換電的技術路徑分析：商業和技術的共榮共生

在電池技術上沒有重大突破的今天，續航的提升顯然是有限的。因此，如何快速有效地補電成為電動車企業的研發方向。從技術可實現的角度來看，電池快速更換和超大功率快速充電是目前的2大主流。

超大功率快速充電比較容易理解，主要包括2部分技術：（1）大功率的交直流轉換裝置。（2）可以反復多次超級快速充放電的電池，一般要求在15 min以下能夠充滿額定容量80%。真正的技術瓶頸在于后者，如何在不過多犧牲能量密度的情況下得到更高的功率密度來滿足高強度的反復大電流充放電是電池行業內的最大技術約束。目前真正進入商用的是特斯拉的快充技術，比較接近超級快充。除此之外，就是一些公司的研發概念，比如以色列公司StoreDot的5 min充電480 km；銀隆公司的6 min快充。國內最大的動力電池公司寧德時代在2017年與國內著名汽車集團合作開發15 min超級快充電池，并且支持高達60萬km的生命周期續航。

電動汽車電池快換（BS）服務是商業化實現迅速補電的另一條途徑。快換技術商用化最早出現在2007年，由以色列公司BetterPlace公司推動，可惜由于商業模式上的原因，最終失敗了。從2013年開始，以北汽、力帆和蔚來為代表，逐步進入換電2.0時代，快換技術二次起航。其中以北汽和上海電巴合作的換電模式最為引入注目，其采用底盤整體換電技術，先后在北京、廈門出租車領域大量投放，在北京已經建成80多座；另一家比較有影響力的是力帆，其主推分箱換電，具有投資小、靈活簡單的優點。本文以北汽的換電作為分析依據。

北汽的換電技術和投資參數如下：

（1）直接換電時間小于90s；全部換電服務時間小于4 min。

（2）設備占地面積60 m2左右。

（3）服務能力288車次/天。

（4）備用電池28個。

下面從技術和商業等方面對超級快充和快換技術進行比較。首先比較一下技術和投資上的可行性。

從技術的角度來看，超級快充和快換都是處于發展中的技術，都沒有達到完全成熟的程度。前者的技術要點在于電池本身，后者在于電池框和車輛的聯接及快換設備。真正商用的超級快充電池目前尚沒有，盡管很多廠家宣稱開發出了幾分鐘能夠達到幾百公里續航的快充電池，但是都沒有經過運營驗證。快換技術投入商用的案例比較多，但在2016年前基本都是負面的居多，尤其是BetterPlace的失敗和特斯拉的半途而廢基本上宣判了快換技術的失敗。然而北汽和上海電巴合作的快換技術改寫了這個結論，EU260在北京的試運營開始展現出光明的前景。

在技術沒有明顯區分出優劣的情況下，快充和快換在技術兼容性上是高低立判的。快充技術存在著優秀的兼容性，不僅在不同的廠家之間兼容，也在出租車行業用戶和普通私人用戶之間兼容。而快換具有壟斷性，不同的車輛廠家難以達成一致的電池接口，這就必然產生排他性。

超級快充和快換技術決定的電池壽命是有明顯差異的。快充電池充電倍率通常大于3 C，而快換電池用的是普通電池，僅需0.5 C的充電倍率就可以滿足運營的時間要求，所以快充電池的充電電流強度在同樣的電池規格情況下是快換電池的6倍以上。反復大電流快充對于電池的損傷是比較嚴重的，因此快充電池的衰減性能和充放電次數都會遠遜于常規的電池。這個角度來看，快換優于快充。

從投資角度來看，首先是基于兼容性差異的投資風險。無論對于快充還是快換來講，未來到底是兩種模式共存還是二選一，現在并沒有結論，所以投資的風險是很大的。對于換電模式來講，需要完全新建換電站，一旦未來的競爭最后是充電模式勝出，那么換電站的建設就會面臨巨大的資產沉沒的風險。相反，新建超大功率的充電樁來滿足目前的快充需求則不存在方向選擇的風險。從長期來看，現在的超大功率充電樁可以用于未來的普通私人用戶，因為到那時，電池的容量都會達到60 kW·h甚至是80 kW·h，現在所謂的超大功率120 kW的充電樁到那時就是普通的充電樁，恰好滿足私人消費者40 min左右的充電需求。

其次是投資規模。無論是超級充電還是換電模式，在短期內都需要大量的基礎設施投資，投資主要是3個方面：（1）充電能力的形成，也就是交直流轉換設備的建設，假設最終的服務車輛數是一樣的，則充電設備的總功率應該是相當的，所以超級快充和快換的投資是差不多的。（2）土地的獲取，經測算15 min的80%快充能力和5 min的快換能力在土地面積的需求上是相當的，所以這方面的投資兩者差異也不大。唯一的區別是快換站必然是專用的，而快充車位有可能是共用的，然而要達到一定的充電能力，在共用的情況下就需要增加車位的數量，所以快充情況下總的投資成本無法下降。（3）換電站的額外投資，主要有兩塊，一是換電站的換電設備，二是循環用的額外的電池及其存取設備的建設。這兩點是換電站的投資高出充電模式的主要原因。所以安裝建設一個換電站的投資需要500萬左右的資金，相當容量的快充站的投資僅需要大概30%的投資。

最后是電池的投資。快換由于換電的便捷性接近加油，快換的電池容量滿足基本的單次長距離運營里程即可，比如說上海能夠從虹橋機場到達浦東機場并能夠返回即可。相應的續航達到NEDC工況300 km就夠了。其裝載的電池容量在45 kW·h左右。快充的時間無法達到快換的時間速度，這會導致出租車司機仍然會追求高續航來緩解充電時間的消耗，這會導致電池成本的持續增加，理想的NEDC續航里程應該達到600 km，這樣才能保證在冬季等惡劣工況下仍能獲得400 km左右的實際續航，這樣出租車司機在白天運行過程中就無需為續航擔憂。然而高達600 km的NEDC續航需要裝載大概90 kW·h的電量，這樣快充的電池成本幾乎為快換的一倍。

商業模式和技術結合最后的裁判并不是開發者和投資者，而是客戶的選擇。所以需要比較這兩種模式對于出租車行業需求的滿足度有什么差異。

首先是充電的全過程時間。對于出租車行業，司機的時間就是金錢，因此除了充電時間，花在充電前的等待時間也是寶貴的。充電樁尤其是充電車位的專用和免費是至關重要的，否則當出租車駕駛員繞了幾公里的路好不容易找到充電樁，結果發現很多社會車輛在排隊，抱怨就難以避免了。從這個商業角度來看，換電方式天然擁有其專用性，這是充電模式無法企及的。因此，在建設初期的困難（換電站選址及土地的獲取）反而成為后期的優勢。

其次是長期的維護成本，直接的維護成本幾乎是相當的，因為無論是快充還是快換，都有充電設備需要維護，快換多出來的換電設備和快充電樁無人看管造成的損壞估計也是相當的。

為研究用戶對電池快換商業服務的接受程度以及影響因素，文獻基于電動汽車的“裸車銷售—電池租賃—電池快換”商業化模式，在北京、上海、深圳、重慶等4個城市完成了1 000多份問卷調查。利用統計分析軟件SPSS對影響用戶接受電池快換服務的主要因素進行了統計分析。結果表明：80%以上的受訪者接受電池快換服務；電池快換服務在延長電池壽命、節約時間、環保性、便捷性等因素上均具有顯著的正向性。

4.大城市推廣純電動車的策略建議

出租車的電動化是必然趨勢。北京、深圳、太原等大城市已經在全方位推動這一趨勢的全面到來。毫無疑問，電動車對于大城市的環保、城市形象、智慧出行的想象力等方面擁有絕對的競爭力；在導入電動出租車的過程中，目前處于起步后的發展階段，技術和商業的模式逐步明朗。

按照目前的電池技術和生產成本，規模化車輛在綜合工況下，其續航里程在300～400 km之間，實際使用大概僅200～250 km之間，考慮必須的30 km左右殘留電量，實際使用會更少。無論是最早進入這一領域的比亞迪、北汽新能源，還是蓄勢發力的吉利和上汽，車輛的電池水平基本都在這個區間。滿足出租車實際日均運營350～400 km的需求，在沒有快換或快充實現電量補給的情況下，電池容量基本上需要在現有的基礎上實現翻倍，這個目標沒有3～5年是難以實現的。

因此，通過快充或快換來補電是必須的。選擇快換還是快充可以從以下幾個因素來衡量。

首先是充電樁的規劃和建設進程。出租車司機在運營過程中需要解決白天和晚上的充電問題，在白天，需要有大量的公共充電樁以及專用的車位，在晚間，小區內需要有固定的帶樁車位。當城市的充電樁建設能夠滿足這兩個條件，快充無疑是更好的選擇。晚上低成本的慢充結合白天若干次快充，司機在充電上的擔憂就基本能夠解決。否則，快充的技術難以有用武之地。

其次是快換的技術和資本能否聯合走到一起。對于北京來講，北汽新能源和上海電巴的技術組合，再加上雄厚的資本投入，在政府土地等政策的支持下，已經處于小規模示范成功后進入大規模復制的階段。對于主導快換的城市來講，必須具備大量的投資資本，尋求實力強大的快換設備提供者，形成強大的商業聯盟，包括快換設備建設和服務提供商、支持快換電池開發的整車企業、風險投資資本和強勢的政府部門。否則，缺失任何一個環節，快換都不可能成功。

綜上所述，政府工作的重心如果放在充電樁的建設上并且形成開放的生態圈，那么快充是一個不錯的選擇；如果政府的重心在于尋求相對封閉的電動出租車生態圈，那么在合適資本的介入下，快換比較符合這一目標。