關于我國新能源汽車產業發展換電模式的思考

自2008年起，我國就已經開始在純電動客車領域開展換電模式的推廣，但受限當時政策環境、技術水平、成本因素和市場規模，換電模式并沒有大規模推廣。隨著換電技術進步、換電站建設成本降低、換電標準不斷完善，以北汽新能源、力帆、蔚來汽車等為代表的企業開始加大換電模式的研究和推廣。中國新能源汽車的能源補給方式正逐漸由充電為主轉變為充換并舉，換電模式成為充電模式的重要補充，是后補貼時代推動我國新能源汽車產業發展的創新商業模式之一。

1、換電模式發展現狀

（1）早期換電模式失敗原因分析

早期，以色列新能源汽車公司BetterPlace、美國新能源汽車公司Tesla、中國國家電網等企業均嘗試過換電模式，但都以失敗告終，主要原因是前期一次性投入大和技術標準不完善。

第一，前期建站投入大。換電站建設投入一次性成本較大，包括場地需求、車輛技術改造、電池儲備、換電設施建設、能源站建設等，成本遠遠高于充電樁建設。企業需要投入巨額資金，而且當時新能源汽車產銷規模小，大多數換電站利用率不高，投資回報周期太長，導致換電模式最終失敗。

第二，技術標準不完善。換電模式技術標準涉及車的制造路線、電池制造技術、標準化建設、能源補給網絡建設、國家智能電網建設、城市規劃、車輛準入標準修改等一系列問題。各車企均有不同的設計理念，技術標準不同，電池位置和規格尺寸千差萬別，很難保證每種車型都能在換電站找到適合更換的電池。

第三，涉及多方博弈及利益糾葛。換電模式會導致動力電池的專業化經營，多數整車企業反對換電模式，通過支持充電模式來自主掌控動力電池等核心技術，進而掌控動力電池技術帶來的利潤。但國家電網等能源企業希望通過換電模式降低成本、避開基礎設施壁壘、快速打開新能源汽車市場，同時掌握電池技術及其衍生資源。由于利益糾葛和整車企業的不配合，由能源企業主導的換電模式并沒有發展起來。

（2）換電模式應用領域分析

換電模式目前主要應用于公交車、出租車、物流車、分時租賃等營運車輛領域，私人領域應用成為新趨勢。北汽新能源等企業正積極探索私人領域的可行性，蔚來汽車的換電車輛則主要應用于私人領域。

第一，目前主要應用于營運車輛領域。目前換電模式主要適用于公交車、出租車、物流車、分時租賃等營運車輛領域。一是公交車、出租車、物流車、分時租賃等營運車輛是定制車型，品牌相對集中、電池規格相對一致、標準化程度較高，對動力電池壽命和維護要求高，符合換電模式技術要求。二是運營車輛對運營效率要求很高，普通充電導致運營效率低下，換電企業通過構建能源服務網絡，大幅提高運營車輛效率，易形成可持續發展的商業模式。

第二，私家車領域的應用成為新趨勢。換電模式的目標群體主要是對車輛運營效率和使用壽命要求較高的營運類客戶，以及家里無停車位無法自建充電樁的私人用戶?？傮w來看，換電模式的綜合效率遠高于充電模式，因此高頻出行的出租車等市場對換電模式具有十分迫切的剛需。為了給消費者提供更加舒適的用車體驗，部分企業如蔚來汽車、北汽新能源等都開始將換電模式推廣至私人領域。主要滿足三類客戶，一是在一線和二線城市無專屬停車位，充電不方便的消費者，二是有專屬停車位，但所在的小區充電樁建設協調難度大，無法安裝專屬充電樁的消費者;三是認同和希望體驗換電模式的消費者。

2、換電模式的優勢和不足分析

（1）換電模式的優勢

一是快速補充能源，解決里程和充電焦慮。換電模式能夠提供像燃油車加油一樣便利、快捷的換電服務，可以3分鐘快速換電，大幅減少充電時間，解決消費者“里程焦慮”、“充電等待焦慮”等問題。

二是降低購車成本，促進新能源汽車規?；瘧?。消費者在購買新能源汽車的時候，可以采取只買裸車或將動力電池回售給換電運營商的方式，從而降低購車成本，促進新能源汽車的規?；瘧?。

三是調節電網峰谷差，減少對電網沖擊和實現能源互聯網。服務同樣數量的車，換電模式的充電功率只有充電模式的四分之一到二分之一，減小電網負荷，而且換電模式可以利用谷電為動力電池充電，避開峰時充電，節約能源資源，降低充電成本，減少對電網的沖擊，容易和電網融合。

四是實現電池閉環管理，防止廢舊電池污染環境。換電模式通過電池集中管理、梯次利用、回收利用等運營方式，能夠實現閉環狀態下的可持續盈利，同時有利于電池回收，減少了電池報廢污染環境的隱患，實現電池效益最大化。

五是電池可持續升級，使消費者享受技術迭代紅利。動力電池是影響整車性能的關鍵因素，近年來技術進步顯著，采用換電模式可以方便消費者更換性能更優異的動力電池，提高車輛續駛里程等性能。

六是采用恒溫恒濕慢充，提高動力電池循環壽命和安全性。換電電池統一在恒溫恒濕環境下，采用慢充充電，同時可以對電芯進行主動均衡，每次充電都是一次體檢和修復的過程，有利于延長動力電池循環壽命和保障安全性。

七是采用集中可控充電，保障充電過程安全。換電站內集中充電可控制最優的充電環境和最佳充電曲線，提高電池充電過程的安全。電池在換電站內進行自動充換，駕駛員無接觸高壓電機會，保證人員安全。

八是換電站占地面積小，提高用地的使用效率。換電模式具備占地集約、無需規模開挖土建、建設周期短、可移動等特點，所需占地面積小于充電模式。按滿足300車次/天的能源補給估算，換電模式需要200平米，快充模式需要500平米，慢充模式需要4000平米。

九是提高二手車殘值，激活二手車交易市場。換電模式可以實現“車電分離”，車企將不含電池的電動汽車和電池分開銷售給用戶和電池運營商，由電池運營商為電動汽車用戶提供電池使用方案。通過數據監控動力電池壽命，便于建立動力電池價格評估體系，可以提高二手車殘值，促進新能源汽車二手車交易。

（2）換電模式的不足

一是建站成本仍偏高。目前換電站建設投入的成本仍然較高，但和充電技術相比成本上已經具有可比性，且已經開始商業化，有進一步下降空間，成本已經不是約束換電模式發展的瓶頸。

二是技術標準不完善。各企業的電動車和動力電池標準千差萬別，換電模式在超過一個車企范圍之外很難運行。

三是存在騙補謀補風險。換電模式涉及“車電分離”，即廠家銷售的車輛不帶電池，容易產生騙補。而且未來可能會出現個別違規企業，將《公告》車型采用的大電量電池偷換為小電量電池運營，將大電量電池回廠拆分或用于他處，可能重新裝車騙補。

四是產權及安全事故責任難界定。換電電池的所有權需要明確，此外換電車輛生產企業和換電服務企業不是同一家，車輛出現事故時的責任界定也存在難題。目前相關企業及消費者通過簽署權責明晰的合同來避免該類問題的發生，一些保險公司也愿意為換電相關企業和消費者提供相應保險作為保障措施。

五是相關規范管理辦法不健全。換電模式涉及更換出廠配置的動力電池，尤其是“車電分離”和“動力電池升級更換”將導致換電電池和《公告》上動力電池不一致，難以符合現有管理體系相關要求。

3、換電模式未來前景分析

（1）目前換電模式推廣應用的條件日漸成熟

目前換電技術已經成熟，隨著換電標準完善、建設成本降低，以及整車企業的推動，換電模式推廣應用的條件日漸成熟。

一是換電技術已經成熟。目前換電技術已經成熟應用，北汽新能源、力帆、奧動的換電站已經經過市場檢驗，蔚來汽車的換電站也正陸續投入市場。各企業換電所用動力電池均需經過國家強檢機構檢測合格，確保所更換電池安全可靠。此外換電站安全標準和技術指標也需要滿足一系列標準規定，確保換電技術可靠、安全。

二是換電標準不斷完善。目前，中國電力企業聯合會標準化中心、全國汽車標準化技術委員會等正牽頭制定一系列的電動汽車換電標準。涉及術語、規劃設計、建設施工驗收、快換電池箱、電池系統接口、換電站、運行服務網絡、運行管理、服務管理、換電車輛安全性及評價方法等。此外，工信部也于2017年7月發布推薦性國家標準GB/T34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產品規格尺寸》和GB/T34014-2017《汽車動力蓄電池編碼規則》。

三是換電站建設成本不斷降低。近兩年來，隨著換電技術不斷進步，相比過去的固定場站換電，如今已經出現集裝箱移動式換電站，而且隨著換電站規模化，換電站建設成本大大降低，僅為早期投資的10%以下。

四是整車企業主動推動換電模式。北汽新能源、力帆、蔚來汽車等企業已經開始發力換電模式，其中北汽新能源和力帆的換電車輛主要用于出租車和分時租賃市場，蔚來汽車的換電車輛主要面向私人領域。此外，一汽、東風、長安、吉利、廣汽、奇點、國金、領途等企業也都在進行換電模式的技術儲備。

（2）發展換電模式有利于促進新能源汽車產業發展

目前充電基礎設施不完善仍然是阻礙我國新能源汽車產業發展的主要問題之一，建樁難、用樁難等問題依然存在，能源補充方式的不便捷抑制了消費者的需求，減緩了新能源汽車市場的發展。未來新能源汽車能源補充方式將呈現多樣化和場景化，充電、換電均有各自的應用場景和客戶基礎，換電模式將成為充電模式的重要補充，是后補貼時代推動產業發展的創新商業模式之一，有利于促進我國新能源汽車加快發展速度。