換電如何讓電動汽車普及“換”然一新

電動汽車的補能效率等一系列問題亟待更好的解決方案。在當前的技術水平短期內尚未取得突破性進展的情況下，多元補能各顯神通，換電這種模式在10多年的應用中不斷迭代，以其獨特優勢成為近年擴張最快的補能解決方案之一。“2023中國汽車充換電生態大會”特設“電動汽車換電模式應用研討”主題論壇，于12月20日下午在杭州富陽舉辦，論壇邀請了產業鏈上下游優秀企業代表圍繞“換電”展開熱烈討論。本場論壇由國家電投綠電交通產業創新中心創新管理部主任劉麗芳主持。

“換”出美好新未來

4年漲了11倍多！

從2019年底的306座，到2023年的3567座，中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟的數據顯示，近年來，國內換電站保有量開啟了井噴式增長。業內人士普遍認為，這種漲勢還將繼續。一系列政策文件的密集出臺也推動換電這種解決方案站上“風口”。《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》、《關于啟動第一批公共領域車輛全面電動化先行區試點的通知》、《關于延續和優化新能源汽車車輛購置稅減免政策的公告》、《關于調整減免車輛購置稅新能源汽車產品技術要求的公告》（下稱“調整公告”）等陸續出臺，從中央到許多地方政府鼓勵開展換電模式的應用。特別是新能源汽車購置稅“兩免兩減”政策中提到，對于換電模式的車型，動力電池和車身可分別開發票，動力電池的部分不征收購置稅。而2023年12月11日發布的調整公告，更是明確了對換電模式車型的具體要求，讓車電分離的優勢進一步凸顯。

從乘用車到商用車，換電的應用已經普及到多個領域、多種場景，如私家車、出租車、公交車、短途重卡等均有所落地。特別是身負降碳、降本重任的重卡，換電為其找到一個電動化的重要突破口。特百佳動力科技股份有限公司市場總監王永剛指出，換電和驅動技術發展是推動電動重卡快速發展的核心雙輪。

據北汽福田汽車工程研究總院副總工程師邵長宏介紹，目前換電重卡的應用場景的主要特點是環保要求高、貨源充足、頻次高、運距短、路況好、車速低等，如對環保要求較高城市中的砂石攪拌車、建筑工地用車、渣土清運車輛等。此外，在貨源充足、運距較短的礦物運輸領域，主要以礦外牽引車輛為主，由于其線路相對固定，運距一般在100km以內，換電重卡主要應用在礦坑、洗選礦廠、電廠和發運廠站等。

上海啟源芯動力科技有限公司副總經理栓柱對換電重卡的前景非常看好，他表示，截至工信部車型公告第376批次，有106家主機廠共730款換電重卡車型上榜。2022年新能源重卡銷量已經超過了2.2萬輛，2023年還會上漲，換電重卡保有量預期在2025年將達到20萬-25萬輛，需配套換電站4000-6000座。

上海玖行能源科技有限公司副總經理丁習坤也認為，2024年隨著天然氣價格的逐步回升及其政策限制，選擇燃氣車型的部分用戶將會選擇電動重卡，伴隨著經濟逐步向好，我們預測2024年新能源重卡銷量為5.5萬輛，其中充電車型為3.5萬-4萬輛，換電車型為1.5萬-2萬輛，充換電車型比約6：4。

針對近兩年新能源重卡市場上存在換電熱的趨勢，丁習坤還給出了更客觀冷靜的判斷。他認為，充電車型為主恰恰是市場回歸理性的一種表現。在實際的運營情況中，充換一體式新能源重卡超過50%是通過充電方式進行運營的，呼吁終端用戶應根據自己的實際應用場景選用最適合的充換電補能方式，“易充則充，易換則換”，在沒有形成區域化網絡站點布局之前，換電重卡還是比較適合高頻、重載、相對固定線路的短倒場景。

在乘用車領域，作為目前擁有換電站數量最多的車企，據上海蔚來汽車有限公司高級副總裁沈斐透露，蔚來目前有2289座換電站，其中739座在高速上。

共同做大“換電朋友圈”正成為主流車企的合作趨勢之一。近期，蔚來與長安、吉利簽署合作協議，合作的重點內容之一就是換電網絡共建與共享、擴大網絡規模等。更多車企也在未來的生態布局中加碼換電。

廣汽能源科技有限公司運營部副部長熊焱中判斷，電動車會從原來單純的產品競爭全面進化成“產品+生態”的綜合競爭，而電動汽車行業的能源板也會從原來的充換電補能的單向服務演化成以電動汽車為核心的能源運營。因此廣汽提出了以超充和快換為基礎的、包括可充可換、可買電、可賣電在內的26能源行動。

據藍谷智慧（北京）能源科技有限公司董事長王水利初步估計：到2023年年底，換電車輛的銷售會突破20萬輛，全國換電站的總保有量會突破3400座，到2025年換電站的總保有量預計將突破6000多座。

易易互聯科技有限公司總裁楊全凱則認為，換電現階段的流量核心一定是營運車輛。預計在2030年，充換一體乘用車新車銷量可達到230萬輛，兩種新能源補能方式齊頭并進。未來，隨著智慧城市、無人駕駛、交通網絡生態體系逐漸完善，換電車大概率會成為未來電動汽車的主流。

“換”出廣闊新天地

被行業內外多方看好前景、視為風口的“換電”，突出優勢是“快”和“省”，在這兩個字上，換電還在不斷“卷”自己。

中國汽車工業協會副秘書長楊中平表示，換電技術作為我國電動汽車領域中一項重要的創新，提供了快捷的能量和方式，在提高效益、降低等待時間等方面具有明顯的優勢。這對于改善用戶體驗，促進電動汽車更廣泛的應用具有非常重要的意義。

唯快不破的“換電”模式，一路走來，目前的效率已經可以“速以秒記”。據了解，早在2020年，奧動新能源的4.0換電站就已經可以做到20秒極速換電，即車輛在換電工位上停好之后，純換電過程僅需20秒。算上車輛駛入和駛出的時間，整個換電過程在1分鐘左右。

換電的“省”，重點體現在三方面，省錢、省人、省地。

電池作為電動汽車的核心零部件，通常占整車成本的30%-40%左右，“車電分離”模式已經可以將電動汽車的購買價格降下不少。此外換電還為用戶提供了根據需求靈活選用不同容量電池的機會，且換電站可以對電池進行全生命周期管理，在延長電池使用壽命、及時檢測電池安全方面更有保障，通過在換電過程中檢查、攔截存在隱患的電池，讓用戶可以迅速、低成本處理事故隱患。

相比充電站，換電站由于是自動換電池，不需插槍拔槍，比充電站更容易實現無人化操作、無人化值守，降低運營成本。2023年，國內已有首批“無人”重卡換電站下線并投放市場。

面對寸土寸金的一二線城市用地，以及國內一些城市多樣復雜的地形特征，無論是充電站還是換電站，“變小”都是其不斷優化迭代的重要方向。近年來，換電站正在努力逐步改變早年給人留下的占地面積大的傳統印象。

據楊全凱介紹，小型化、集中化是企業開發產品的重要目標之一，目前公司已經推出了5代換電站，使用效率不斷提升，第四代已經推出微型換電站，五代站是商乘一體換電站，可以滿足兩種車的換電需求。

如果將眼光從車端與電池端抽離出來，放眼相關行業，換電站相比單一的充電站，在儲能、調節電網、降碳等領域大有可為。安易行（常州）新能源科技有限公司聯合創始人、高級副總裁陳咨斌指出，換電站的動力電池儲能天然是儲能的單位，換電站擴展超充和儲能整體的成本遠遠低于獨立做儲能、超充等場景。

相應的電池產品已經被陸續開發出來。例如，據栓柱介紹，啟源2023年已正式發布車儲共用標準化電池系統，可在電池和儲能端同時體現其價值，涵蓋眾多應用場景。

奧動新能源汽車科技有限公司電氣研發主任劉炳介紹了他們在儲能、調峰、降碳等方面的探索和想法：為解決風光發電的波動性和電力需求的剛性之間的矛盾，需要清潔、大規模、高可靠、低成本的調節電源。當電網中電能量富裕時，例如中午和深夜，降低服務價格，換儲站和充電樁一起給車載電池充電。電網中能量不足時，換儲站降低充電功率和換出電量，調高服務價格，抑制非必要換電需求。當用電高峰和風光發電低谷重合時，召喚私家換電車來到換儲站換下滿電電池，換上虧電電池。站內保留少量滿電電池滿足部分車輛緊急補能需求，其余電池則對電網放電。當電網需要調頻資源時，換儲站也可以像火電一樣，隨時給電網提供確定性的功率支撐。當電網停電時，換儲站可以像UPS一樣離網工作，為附近用戶供電。

換電為電動汽車換來的廣闊新天地，正是通過光儲充放實現虛擬電廠和電網“削峰填谷”，這也是未來換電模式發展的方向之一。

齊“喚”統一標準體系

如果說電動汽車的普及主要瓶頸是補能，“不兼容”、沒有統一標準體系則是影響換電模式向更多場景擴張的關鍵難題。包括邵長宏在內的多位業內人士近年來一直呼吁：行業需要推動換電電池、車輛、換電站等標準體系的落地，從換電接口、換電冷卻接口和通訊交互協議等方面進行規范和統一，推動換電系統的互通互認互換。

統一標準體系絕非易事。由于不同廠家、不同地區對于標準的理解和需求存在差異，協調各方的利益和意見的過程相當復雜。而且，標準的制定涉及技術、法規、市場等多個方面，需要各方共同參與和合作。

許繼換電科技有限公司總經理助理劉向立表示，換電特別是重卡換電是統籌協調性非常強的產業，不是某一個環節、某一個設備廠、主機廠或者運營商能單獨順利推進的。

工信部副部長辛國斌也曾經公開表示，推動換電電池尺寸、接口、協議等標準的統一是促進電動汽車產業快速發展的關鍵。

據上海電器科學研究所（集團）有限公司產品線經理錢勇生介紹，目前國內在不斷完善相關標準體系，包括基礎通用、電能補給、規劃建設與運行、充換電站及服務網絡等4個方面，包括傳導充電、無線充電和電池更換等3種技術路線，標準體系中已經發布93項，正在制定57項，擬制定32項。

從運營角度看，丁習坤指出，換電技術發展方向和目的是要讓各大參與方都“掙到錢”，因此他以重卡為例，提出了3個主要改進方向：一是產品更可靠，保證運輸車隊的穩定運營；二是設備價格進一步下探，提高投資方的積極性；三是無人化，減少運營維護成本。他還提到，下一步如何提升換電站設備的用電效率效能，是各方特別是設備企業必須重點考慮的一個問題。

為推動電動汽車以及換電行業的進一步發展，包括王水利在內的不少企業嘉賓提出重要建議：一是希望政府出臺補貼政策，鼓勵充換電的共享共用，支持充換電服務多車型多品牌，支持利用換電站設施開展充電、儲能和智能微網業務，支持和鼓勵換電站智能化升級，成為穩定新能源補能網絡的新基建；二是通過政府主導創建電池資產平臺，統籌和放大動力電池全生命周期的價值，實現“新能源+技術+金融”商業模式創新；三是推進換電、電池標準化，助力新能源汽車產業的升級；四是制定長期政策，鼓勵自主品牌技術創新，增強行業綜合實力。鼓勵技術突破，推動以獎代補，并提供融資扶植，為企業探索可行的電動汽車商業模式。