换电距离“起飞”还差什么？
电动汽车观察家 2020-11-02 10:59:20 0
兰志波，奥动新能源技术副总裁。2009年，还在上汽集团的他，在为上海世博会电动汽车寻找能源补充方案。他找到了电巴新能源。电巴的前身开创科技，2006年就在兰州示范换电电动大巴……聂亮，伯坦科技董事长。2006年，国家电网浙江公司试点电动汽车，聂亮当时的单位是承接方之一。次年，他们的两辆电动工程车挂牌运行。一辆车准备两组电池，跑完一组换一组……李玉军，北汽新能源工程研究院常务副院长，2009年就投入电动换电项目预研，2010年和BetterPlace合作换电……他们，以及他们当时做换电的伙伴，历经早期艰辛探索，也曾得到政府许可、国网力推，但是车企响应寥寥。国网也实质性放弃，转为支持充电。充电路线，占据了电动汽车能源补充方式的绝对主流。各部门政策不断鼓励业界探索换电模式；2020年的政府工作报告还特意提及了换电；工信部副部长辛国斌数次为换电做推广。车企也动了起来，至少有一汽、上汽、东风、北汽、蔚来和吉利6家车企已经或即将推出换电车型和换电站。10月29日-31日，第四届全球未来出行大会在浙江德清举行，北汽新能源、奥动、蔚来三家换电企业都有代表参会。同期，百人会还举行了第五期行业访谈栏目——“焦点观察室”，主题是“新能源汽车‘换电’风口已至？”兰志波、聂亮和中国汽车动力电池产业创新发展联盟副秘书长王子冬参与讨论。我主持了这场访谈，并听取、采访了大会相关嘉宾。关于换电，一些显而易见的好处已经展现出来。不过，换电是否能乘风而起，飞上云霄？还缺失什么？“换电实际上很朴实，它就是一个解决充电慢的服务端解决方案。”对于换电的好处，兰志波首先提出这一点。![]()
兰志波在2020全球未来出行大会上演讲
目前奥动广泛铺设的换电站，整个换电流程，只要3分钟。而奥动今年开始推广的新一代换电站，1分钟可完成换电全流程，真正换电池的过程只有20秒。“电动汽车的充电模式，让产业遇到两个比较难解决的问题。”聂亮说，第一个是买得贵。“同样性能的情况下，电动车就比燃油车贵，贵上了30-40%。”第二个是用得烦。“电动汽车无论你400公里还是500公里都有里程焦虑。原因是未必能及时找到方便的能量补充方式。如果找不到，就很烦了。”聂亮认为，车和电池一定要分开，电池由电池持有者来做经营，解决买得贵的问题；同时，铺设密度足够的换电网，服务到家，就能解决用得烦的问题。“解决了这两个问题才能让电动车这个产业持续发展。”电动汽车发展的商业模式决定了车电分离，而车电分离选择了换电，换电又同时带来了几种好处。“我们认为是从市场端的需求发现选择了这么个路线。”对于换电，王子冬的表达则是，这几年走充电路线引发了一系列问题，而换电，是比较好的解法。他列举了换电之后一系列变化：第一由于换电，动力电池在换电站充电，是可控的，可以提高安全性；第二能量补充速度快，满足客户需求；第三降低用户里程忧虑，改善电动车用户的体验；第四，“车电分离”可以降低车辆购置成本，提高新能源汽车的产销量；第五，提高二手电动车的残值；第六，保证动力电池长寿命使用。换电的这些变化，有的已经被电动车主或者司机充分体验到。比如蔚来的车主，厦门、广州等地的换电出租车司机，虽然抱怨偶尔排队和换上的电池未必充满，但总体认为换电要比充电体验好得多。由于换电速度快，换电站信息确定，里程焦虑也有所缓解。在安全性上，一般人体会不到。近来，电动汽车起火事件层出不穷。而兰志波介绍，奥动服务换电车辆近万辆，四年来燃烧事故是零。车电分离方面，蔚来等几家企业已经开始尝试。不过，目前阶段，各家采取的，本质上是购买电池包的金融服务。此外，在提升电动汽车残值、保证电池长寿命方面，运营参与方已经验证成立，也有一些商业化探索，但是还没有惠及消费者。王子冬也指出了换电模式可能带来的问题。他提出，换电可能会提高用户动力电池的使用成本。这一点，在我们调研广州出租车司机时也得到了验证。“充电1公里只要1毛5，换电3毛3。”一位换电出租车司机说。而且，由于换电时按里程数计费，他们去充电也会被计费，所以只能依靠换电。当然，换电也提升了他们运营的时长，日均运营时长和原来开燃油出租车没差别。而相较燃油车，他们的成本下降了一些，和天然气出租车差不多。司机总体满意，广州的换电出租车的服务方，奥动则拥有稳定的换电运营收入，由此已经做到了盈利。兰志波透露，奥动在广州2016年10月开始运营，2018年1月就已经实现盈利。这些出租车日均运营里程380公里。奥动新能源3.0平台换电站
9月份，我们在广州奥动采访得知，截至2020年9月，他们建设19个站，共有28个换电通道（一个换电通道对应一个电池仓，有些站拥有双通道），服务了3200辆北汽新能源换电出租车。收费一般为0.33元/公里。结合380公里的日均运营里程，假设3200辆每天都上线运营，平均一个通道一年的收入就可以达到500多万。盈利确实顺理成章。兰志波还透露，在厦门他们2016年8月开始运营，2018年3月也实现了盈利。这两个站点的负荷率都很高，接近90%。另外，厦门执行0.29元/度的优惠电价。而广州明确对换电站给出建站补贴，同时也在酝酿出台运营补贴，在电力增容上也给予了大力支持。这些都帮助换电站降低了成本。李玉军也肯定了换电站的盈利可能。“北京换电站经济性不好，有地价贵、电价贵、车上的慢等等很多因素，这是系统性的工程。但在广州、厦门电价便宜，尤其厦门区域小，运营起来很好。目前从行业来讲，换电的经济性是存在的。”![]()
李玉军在2020全球未来出行大会上演讲
Better Place以及中国十年前尝试换电失败的，现在为什么能成功？李玉军认为，第一是电池成本从5000块钱一度电，到现在八九百块钱。第二，整车的能耗，原来北汽EV200的能耗有可能做到百公里16度电，现在EU5已经做到12、13度。电池成本还在持续下降，能耗也在下降，这将帮助换电继续提升经济性。换电站盈利了，但要把换电推广开来，各方都要满意才行。“我们一定要找到多方受益的方法。”王子冬说，这里的各方包括，用户、整车企业、动力电池企业、包括充电企业（其实是把充电设备放到换电站里去了）。目前，换电站已经能够盈利，但是他们只赚了运营服务的钱。他们还有后手。兰志波表示，从换电运营开始，奥动还要走向电池共享管理。在电池衰减不超过20%之前，用于汽车驱动，此后，梯次利用于储能。这两个功能，假设如果原来都买新电池，可能各要10万元。现在共享使用，各自都只要5万元成本。奥动自身能获益于此，也能反哺用户。要实现一块电池用两次，前提是生命周期够长。由于在换电站里充电，功率比快充小，充电环境也稳定，充电时还可以做均衡，因此换电的动力电池生命周期更长。李玉军透露，北汽新能源在厦门是2015年投入了各200辆充电电动车和换电电动车。两种车辆电池衰减的情况，差距到了20%、30%。换电的车辆，最长的跑了将近80多万公里，但是电池还能扛得住。在此基础上，李玉军也说，换电站也在尝试动力电池参与电网系统的等应用，进一步挖掘动力电池的价值。现在动力电池的成本和价值基本都在电动汽车上。但是，通过换电和电池二次利用，电池回收，有望实现对动力电池的价值重构。李玉军的预测是，电池60%的价值作为电动汽车的动力电池，然后有30%用于低速电动车、保电储能等二次利用，最后有10%的价值在于电池拆解回收实现。二次利用方面，李玉军介绍，首选整包利用，“电池包是汽车级的，可靠性各方面性能都很好，但一拆就什么都没有了。”其次，他们在研究拆包应用于两轮车三轮车。“出租车的电池下来了，我们拆完了之后做成两轮车和三轮车，然后租给用户运营。经济性和安全性还可以。到今年能做到1万台。”李玉军说。另一个换电的实践者蔚来汽车的二次利用理念和北汽类似。蔚来能源副总裁沈斐在全球未来出行大会的一场沙龙上透露，蔚来将旧电池拆解后用于两轮电动车，也已经有了几千台的应用规模。但他也认为，更为有价值的应用方式还是整包应用。换电运营商在电池梯级利用上的探索，目前还没有形成规模化，也就还无法反哺动力电池一开始的购买成本。这一点是业界还需要努力的。总体而言，需要各参与方都收益，还必须降低系统成本。规模化是必然途径之一，但是目前，动力电池规格各异，连接部件各异，现有换电站的技术方案也不同，无疑影响了可更换电池包的通用性和换电站的通用性。王子冬所在的中国汽车动力电池产业创新发展联盟，正在组织业界起草换电通用标准。![]()
中国汽车动力电池产业创新发展联盟组织了构建车电分离模式生态圈研讨会，大批车企参与王子冬表示，目前联盟组织大家起草的，是共享换电站标准。这一标准有望在年底12月份推出。统一电池包的标准难度比较大，预计在明年的上半年推出标准草案。所谓共享换电站，用兰志波的话说是车站兼容：即任何一辆换电车辆，到了任何一个换电站，都能换电。但是，这辆车只能换匹配自己的电池包。而在换电动力电池包标准出台并落实后，就有望实现车车互用。在行业组织推动标准化之前，换电运营企业也有标准化推广的思维，并为此做了准备。伯坦科技一开始就采用分箱换电模式，其电池箱是标准电池箱，在乘用车、物流车、客车上都能通用。不同的车型只要配置不同数量的电池箱即可。聂亮对此是早就想清楚的——要实现车电分离，有人对电池资产做运营，就必须做到标准化、通用性。![]()
伯坦科技中心换电站的全自动换电机器
奥动则为此推出了模块化换电解决方案，适合多个车型配套。奥动通过对近200种底盘数据模型分析，找出了电池箱的合理尺寸。这一电池箱，在2017年可以做到40-45度电，支持350公里续航，2020年则可以装载50-55度电，支持400公里续航。兰志波介绍，奥动推荐的这一电池箱统一规格，已经被北汽、广汽、上汽、一汽、东风和长安六个车企的9个车型接受。这意味着这9个车型可以实现车-站兼容：只要这个站里有9个车型的电池，他们都能来这个站更换电池。在车站兼容、车车兼容逐步实现过程中，换电电动车也会从出租车向网约车、物流车乃至私家车不断扩展。李玉军透露，现在北汽的部分换电车辆已经在三亚、东莞、深圳运营。网约车虽然是单班运营，对于能源补充的诉求不是那么强烈。但是网约车痛点在于电池衰减。“持有网约车车辆的老板现在受不了，他三四年之后的车租不出去。”要推向私人的话，李玉军认为电池的物权归属暂时是一个问题，所以要配合电池资产银行等方式，解决他的后顾之忧。在标准化实践方面，几个车企的换电车辆，共享换电站看起来很快就将实现；动力电池包车车兼容则需要更长时间。因为车企希望掌控自身的电池包设计，难度很大。另外，还需要看到，在奥动-北汽所采用的整包+卡扣式换电技术之外，还有蔚来的整包+螺栓式换电技术。这两种虽然属于“近亲”，但也无法做到换电站共享。此外，还有伯坦的分箱+侧箱换电技术，和奥动-北汽、蔚来属于“远亲”，无论是换电站还是电池包，目前看是无法共享的。现在看来，如果各条技术路线继续发展。同一技术路线的，会先实现换电站共享，再实现电池包共享。再往后，就要看不同技术路线的竞争力，在市场竞争中，自发走向融合集中。“未来到底是充电好？还是换电好？会具体往哪个方向走？实际上更多的还是要看市场体验。”王子冬说。他提及，现在换电很大一部分是B端用户，比如说网约车、出租车、共享车，以及城市用的公交车，包括以后推的货运车。“他们工作的特点和要求，换电更适合。”聂亮则对换电的前景非常乐观。他认为换电就像手机，而充电就像固定电话，虽然还会存在，但是用得会很少。他的理由有四点。首先，用户关心的是经济性和便利性。经济性上，车电分离后，换电是胜出的。从便利上讲，将来越来越多的用户也会选择换电的方式。其次，换电是普遍的能源服务，“不看你车是干什么用的，是私家车还是运营车辆”。他回顾油车发展过程说，加油站也是先伴随出租车的增加逐步增加的，后来带动了私家车的普及。第三，所有的换电车都可以充电，所以充电模式会永远保留着，但是用得越来越少。第四，“假如充电速度将来可以发展得很快，你怎么解决由此带来的其他系统的问题？基本上我们公用的电网是供不了那么大功率的。”聂亮说，所以我个人的观点就是换电将来一定会变成主流。对于充换两种能源补充方式的前景，兰志波分析说，换电和充电是一个相容的、覆盖全部车辆使用场景的解决方案。只是对运营车，它是一个刚性并且频率也很高的需求，对私车来说是频率很低的，但是在没时间充电时，也是很刚性的一个需求。“我们在理念上一直认为，换充两用的功能是电动车规模化应用的一个标准状态，具体用户是换还是充根据他当时的需求选择。这样大家买车都没有顾虑，也不要纠结是充是换，总之应该为我们用户提供一个完全的方案。”兰志波说。当前，换电模式的探索，从早期的换电运营，走向电池管理，还将走向智能能源网络，逐步升级。不过，目前，换电从业者，首先要争取更多的参与者。王子冬和聂亮都透露，明年下半年会有比较多的换电车型出来。这次换电潮起，聂亮说，已经是第二次了。“不管有没有风口，不管有没有机遇期，你只要迎着正确的道路走，总会看到阳光的那一天。这个还要依靠企业家和政府的共同努力。接下来这5年能做下去，就是康庄大道。”（完） 
