換電或為補能主流？

宿寧

在新能源汽車與燃油車的市場競爭中，綠色、低成本、便利是二者上演激烈交鋒的關(guān)鍵領(lǐng)域。盡管隨著全球各個國家、地區(qū)排放法規(guī)不斷縮緊，新能源車市場份額近年來不斷攀升，2021年全球新能源車型累計銷量達(dá)650萬輛，但綠色低碳的明顯優(yōu)勢并不能成為新能源汽車壓倒燃油車的絕對優(yōu)勢。

全球新能源車市格局報告指出，近年來全球純電動占比提升顯著，2021年達(dá)到73%，插混份額下降。以純電動汽車為主的新能源汽車在續(xù)航里程以及充電時間方面，依然為消費者所擔(dān)心。據(jù)相關(guān)資料顯示，目前純電動汽車平均續(xù)航里程不到445公里，平均充電時間長達(dá)3個小時，成為新能源汽車最大痛點。

充電or換電

電子產(chǎn)品的更新迭代速度在眾多產(chǎn)品中名列前茅，但電動汽車的電池技術(shù)暫未迎來劃時代的科技突破。而另一方面，消費者對電動汽車抱以的期待已不局限于市內(nèi)用車。在續(xù)航里程短時間內(nèi)無法獲得較大突破的背景下，人們對電動汽車的充電時間提出了更高要求。此時，兩種方案擺在了消費者面前，一是充電模式，二是換電模式。前者提倡提高電池充電技術(shù)，增加充電樁；后者通過建立換電站，直接更換電池，最大限度縮小充電時間。

今年2月，愛爾蘭公司Navitas Semiconductor宣布將在電動汽車中實施基于氮化鎵（GaN）的功率集成電路。采用這種半導(dǎo)體的電流轉(zhuǎn)換器和功率逆變器，將增加電動汽車的續(xù)航里程，充電速度提高3倍。誠然，此類設(shè)備比硅設(shè)備貴10-20%，且要到2025年才會出現(xiàn)在電動汽車中。更多有效應(yīng)用出現(xiàn)之前，電池的充電技術(shù)似乎并不能緩解消費者的“充電焦慮”。

另一方面，通過把電壓平臺提升到更高水平，也能快速縮短充電時間。極氪001的中高端車型已做到400V的高壓充電平臺，實現(xiàn)充電5分鐘、續(xù)航增加120km。國內(nèi)部分車企，如比亞迪、極狐、小鵬、理想等，正在把電壓平臺提升到800V甚至更高的水平，以達(dá)到300-500kW的充電功率，實現(xiàn)充電時間進(jìn)一步壓縮。但這依賴于超級充電樁的建設(shè)布局，而這類基礎(chǔ)設(shè)施目前并未全面鋪開。

根據(jù)中國電動車充電基礎(chǔ)建設(shè)促進(jìn)聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，去年第四季度時我國的車樁比例為3.05：1，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)確實已經(jīng)提速，但并不能完全解決補能問題。車樁比不匹配、缺少超級充電樁、車輛集中式充電等造成“車主凌晨搶樁”“排隊數(shù)小時充電”等現(xiàn)象時有發(fā)生。且隨著充電車輛持續(xù)增長，集中充電對電網(wǎng)的影響將越來越明顯，而城市配電網(wǎng)改造升級空間、容量卻越來越有限。僅靠充電模式，難以滿足眾多電動車消費者的出行需求。

反觀“車電分離”的換電模式，在2021年便成為這場熱浪中的“扛旗者”。去年10月，工信部印發(fā)《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點工作的通知》，決定在北京、南京、武漢、三亞、重慶、合肥等11個城市啟動換電模式應(yīng)用試點。1月，國家發(fā)改委等部門印發(fā)的《促進(jìn)綠色消費實施方案》提出，推動開展新能源汽車換電模式應(yīng)用試點。解決換電標(biāo)準(zhǔn)化問題、降低投資成本的《電動汽車換電安全要求》《電動乘用車共享換電站建設(shè)規(guī)范》等行業(yè)細(xì)則、標(biāo)準(zhǔn)也隨之出臺。至此，從宏觀層面鋪開的換電模式正式進(jìn)入行業(yè)大舞臺。

換電正“升溫”

換電模式并非近年才興起，2007年以色列Better Place公司最早開始探索換電，隨后特斯拉也做過相關(guān)嘗試，并于2013年發(fā)布相關(guān)換電技術(shù)，宣布93秒即可完成換電。但隨著超充技術(shù)的成熟，特斯拉和很多電動車廠商一樣很快拋棄了換電站這種重資產(chǎn)模式。在國內(nèi)，蔚來是少有的堅持打造換電模式的廠商。

作為一家智能電動車主機廠，蔚來選擇換電模式的初衷是更好地服務(wù)購買自家產(chǎn)品的客戶。通過在超充站、超充樁以及換電站三大補能方案協(xié)同，幫助解決蔚來車主補能效率低的問題。截止2021年底，蔚來已擁有789座換電站、換電站占比60.8%，覆蓋31個省級行政區(qū)域、171座地級市。此外，蔚來在中石化和中石油安裝換電站，逐漸擴大消費者享受換電服務(wù)的范圍。根據(jù)規(guī)劃，到2025年底，蔚來換電站全球總數(shù)將超過4000座，其中約1000座將在海外市場布局。此外，國家電投、國家電網(wǎng)、中石化等，在“十四五”期間的換電站建設(shè)規(guī)劃也均在4000座以上。

并非每一家新能源車企都會選擇換電模式。目前換電模式的發(fā)展已暴露出諸多問題。其一是成本問題，要滿足高頻次的補能需要，需換電站儲備足夠多的備用電池。但電池作為目前電動汽車核心的“三電”之一，一般而言會占據(jù)整車成本的38%左右。且還需長期在土地、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電池儲備及運營維護(hù)等方面投入大量精力，成本過高。其二是電池標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題，市場中電動汽車廠商紛雜，電池的續(xù)航大小、接口方式、安裝位置等沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對換電模式發(fā)展造成一定影響。

1月18日，動力電池供應(yīng)商寧德時代全資子公司時代電服發(fā)布換電服務(wù)品牌VOGO，提供組合換電整體解決方案，包括“換電塊、快換站、APP”三大產(chǎn)品。面向于整個汽車行業(yè)的換電市場，寧德時代提供了一種可自由組合的標(biāo)準(zhǔn)箱換電技術(shù)。其開發(fā)的“巧克力換電塊”，具有統(tǒng)一的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)車型和需要選取一到多塊電池組合，靈活匹配不同里程需求。寧德時代在發(fā)布會上強調(diào)，“巧克力換電塊”具備超強的適配能力，可以適配全球80%已上市以及未來3年要上市的純電平臺開發(fā)的車型。但換電站建設(shè)和換電模式的推廣普及，都還存在著一些基礎(chǔ)性和標(biāo)準(zhǔn)的問題，需要時間實現(xiàn)逐漸統(tǒng)一。