汽車縱橫>節(jié)能與新能源>正文
發(fā)布時(shí)間:2019-01-11
自2008年起,我國就已經(jīng)開始在純電動(dòng)客車領(lǐng)域開展換電模式的推廣,但受限當(dāng)時(shí)政策環(huán)境、技術(shù)水平、成本因素和市場規(guī)模,換電模式并沒有大規(guī)模推廣。隨著換電技術(shù)進(jìn)步、換電站建設(shè)成本降低、換電標(biāo)準(zhǔn)不斷完善,以北汽新能源、力帆、蔚來汽車等為代表的企業(yè)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(bǔ)給方式正逐漸由充電為主轉(zhuǎn)變?yōu)槌鋼Q并舉,換電模式成為充電模式的重要補(bǔ)充,是后補(bǔ)貼時(shí)代推動(dòng)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新商業(yè)模式之一。
1、換電模式發(fā)展現(xiàn)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Better Place、美國新能源汽車公司Tesla、中國國家電網(wǎng)等企業(yè)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善。
第一,前期建站投入大。換電站建設(shè)投入一次性成本較大,包括場地需求、車輛技術(shù)改造、電池儲(chǔ)備、換電設(shè)施建設(shè)、能源站建設(shè)等,成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于充電樁建設(shè)。企業(yè)需要投入巨額資金,而且當(dāng)時(shí)新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模小,大多數(shù)換電站利用率不高,投資回報(bào)周期太長,導(dǎo)致?lián)Q電模式最終失敗。
第二,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善。換電模式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涉及車的制造路線、電池制造技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、國家智能電網(wǎng)建設(shè)、城市規(guī)劃、車輛準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)修改等一系列問題。各車企均有不同的設(shè)計(jì)理念,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,電池位置和規(guī)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(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池的專業(yè)化經(jīng)營,多數(shù)整車企業(yè)反對(duì)換電模式,通過支持充電模式來自主掌控動(dòng)力電池等核心技術(shù),進(jìn)而掌控動(dòng)力電池技術(shù)帶來的利潤。但國家電網(wǎng)等能源企業(yè)希望通過換電模式降低成本、避開基礎(chǔ)設(shè)施壁壘、快速打開新能源汽車市場,同時(shí)掌握電池技術(shù)及其衍生資源。由于利益糾葛和整車企業(yè)的不配合,由能源企業(yè)主導(dǎo)的換電模式并沒有發(fā)展起來。
(2)換電模式應(yīng)用領(lǐng)域分析
換電模式目前主要應(yīng)用于公交車、出租車、物流車、分時(shí)租賃等營運(yùn)車輛領(lǐng)域,私人領(lǐng)域應(yīng)用成為新趨勢。北汽新能源等企業(yè)正積極探索私人領(lǐng)域的可行性,蔚來汽車的換電車輛則主要應(yīng)用于私人領(lǐng)域。
第一,目前主要應(yīng)用于營運(yùn)車輛領(lǐng)域。目前換電模式主要適用于公交車、出租車、物流車、分時(shí)租賃等營運(yùn)車輛領(lǐng)域。一是公交車、出租車、物流車、分時(shí)租賃等營運(yùn)車輛是定制車型,品牌相對(duì)集中、電池規(guī)格相對(duì)一致、標(biāo)準(zhǔn)化程度較高,對(duì)動(dòng)力電池壽命和維護(hù)要求高,符合換電模式技術(shù)要求。二是運(yùn)營車輛對(duì)運(yùn)營效率要求很高,普通充電導(dǎo)致運(yùn)營效率低下,換電企業(yè)通過構(gòu)建能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò),大幅提高運(yùn)營車輛效率,易形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
第二,私家車領(lǐng)域的應(yīng)用成為新趨勢。換電模式的目標(biāo)群體主要是對(duì)車輛運(yùn)營效率和使用壽命要求較高的營運(yùn)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(yuǎn)高于充電模式,因此高頻出行的出租車等市場對(duì)換電模式具有十分迫切的剛需。為了給消費(fèi)者提供更加舒適的用車體驗(yàn),部分企業(yè)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(lǐng)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(fèi)者,二是有專屬停車位,但所在的小區(qū)充電樁建設(shè)協(xié)調(diào)難度大,無法安裝專屬充電樁的消費(fèi)者;三是認(rèn)同和希望體驗(yàn)換電模式的消費(fèi)者。
2、換電模式的優(yōu)勢和不足分析
(1)換電模式的優(yōu)勢
一是快速補(bǔ)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(wù),可以3分鐘快速換電,大幅減少充電時(shí)間,解決消費(fèi)者“里程焦慮”、“充電等待焦慮”等問題。
二是降低購車成本,促進(jìn)新能源汽車規(guī)?;瘧?yīng)用。消費(fèi)者在購買新能源汽車的時(shí)候,可以采取只買裸車或?qū)?dòng)力電池回售給換電運(yùn)營商的方式,從而降低購車成本,促進(jìn)新能源汽車的規(guī)?;瘧?yīng)用。
三是調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷差,減少對(duì)電網(wǎng)沖擊和實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)。服務(wù)同樣數(shù)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(wǎng)負(fù)荷,而且換電模式可以利用谷電為動(dòng)力電池充電,避開峰時(shí)充電,節(jié)約能源資源,降低充電成本,減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊,容易和電網(wǎng)融合。
四是實(shí)現(xiàn)電池閉環(huán)管理,防止廢舊電池污染環(huán)境。換電模式通過電池集中管理、梯次利用、回收利用等運(yùn)營方式,能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)狀態(tài)下的可持續(xù)盈利,同時(shí)有利于電池回收,減少了電池報(bào)廢污染環(huán)境的隱患,實(shí)現(xiàn)電池效益最大化。
五是電池可持續(xù)升級(jí),使消費(fèi)者享受技術(shù)迭代紅利。動(dòng)力電池是影響整車性能的關(guān)鍵因素,近年來技術(shù)進(jìn)步顯著,采用換電模式可以方便消費(fèi)者更換性能更優(yōu)異的動(dòng)力電池,提高車輛續(xù)駛里程等性能。
六是采用恒溫恒濕慢充,提高動(dòng)力電池循環(huán)壽命和安全性。換電電池統(tǒng)一在恒溫恒濕環(huán)境下,采用慢充充電,同時(shí)可以對(duì)電芯進(jìn)行主動(dòng)均衡,每次充電都是一次體檢和修復(fù)的過程,有利于延長動(dòng)力電池循環(huán)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(nèi)集中充電可控制最優(yōu)的充電環(huán)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(nèi)進(jìn)行自動(dòng)充換,駕駛員無接觸高壓電機(jī)會(huì),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(guī)模開挖土建、建設(shè)周期短、可移動(dòng)等特點(diǎn),所需占地面積小于充電模式。按滿足300車次/天的能源補(bǔ)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(shí)現(xiàn)“車電分離”,車企將不含電池的電動(dòng)汽車和電池分開銷售給用戶和電池運(yùn)營商,由電池運(yùn)營商為電動(dòng)汽車用戶提供電池使用方案。通過數(shù)據(jù)監(jiān)控動(dòng)力電池壽命,便于建立動(dòng)力電池價(jià)格評(píng)估體系,可以提高二手車殘值,促進(jìn)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(shè)投入的成本仍然較高,但和充電技術(shù)相比成本上已經(jīng)具有可比性,且已經(jīng)開始商業(yè)化,有進(jìn)一步下降空間,成本已經(jīng)不是約束換電模式發(fā)展的瓶頸。
二是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善。各企業(yè)的電動(dòng)車和動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)千差萬別,換電模式在超過一個(gè)車企范圍之外很難運(yùn)行。
三是存在騙補(bǔ)謀補(bǔ)風(fēng)險(xiǎn)。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(chǎn)生騙補(bǔ)。而且未來可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別違規(guī)企業(yè),將《公告》車型采用的大電量電池偷換為小電量電池運(yùn)營,將大電量電池回廠拆分或用于他處,可能重新裝車騙補(bǔ)。
四是產(chǎn)權(quán)及安全事故責(zé)任難界定。換電電池的所有權(quán)需要明確,此外換電車輛生產(chǎn)企業(yè)和換電服務(wù)企業(yè)不是同一家,車輛出現(xiàn)事故時(shí)的責(zé)任界定也存在難題。目前相關(guān)企業(yè)及消費(fèi)者通過簽署權(quán)責(zé)明晰的合同來避免該類問題的發(fā)生,一些保險(xiǎn)公司也愿意為換電相關(guān)企業(yè)和消費(fèi)者提供相應(yīng)保險(xiǎn)作為保障措施。
五是相關(guān)規(guī)范管理辦法不健全。換電模式涉及更換出廠配置的動(dòng)力電池,尤其是“車電分離”和“動(dòng)力電池升級(jí)更換”將導(dǎo)致?lián)Q電電池和《公告》上動(dòng)力電池不一致,難以符合現(xiàn)有管理體系相關(guān)要求。
3、換電模式未來前景分析
(1)目前換電模式推廣應(yīng)用的條件日漸成熟
目前換電技術(shù)已經(jīng)成熟,隨著換電標(biāo)準(zhǔn)完善、建設(shè)成本降低,以及整車企業(yè)的推動(dòng),換電模式推廣應(yīng)用的條件日漸成熟。
一是換電技術(shù)已經(jīng)成熟。目前換電技術(shù)已經(jīng)成熟應(yīng)用,北汽新能源、力帆、奧動(dòng)的換電站已經(jīng)經(jīng)過市場檢驗(yàn),蔚來汽車的換電站也正陸續(xù)投入市場。各企業(yè)換電所用動(dòng)力電池均需經(jīng)過國家強(qiáng)檢機(jī)構(gòu)檢測合格,確保所更換電池安全可靠。此外換電站安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)也需要滿足一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,確保換電技術(shù)可靠、安全。
二是換電標(biāo)準(zhǔn)不斷完善。目前,中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等正牽頭制定一系列的電動(dòng)汽車換電標(biāo)準(zhǔn)。涉及術(shù)語、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工驗(yàn)收、快換電池箱、電池系統(tǒng)接口、換電站、運(yùn)行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行管理、服務(wù)管理、換電車輛安全性及評(píng)價(jià)方法等。此外,工信部也于2017年7月發(fā)布推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34013-2017《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》和GB/T 34014-2017《汽車動(dòng)力蓄電池編碼規(guī)則》。
三是換電站建設(shè)成本不斷降低。近兩年來,隨著換電技術(shù)不斷進(jìn)步,相比過去的固定場站換電,如今已經(jīng)出現(xiàn)集裝箱移動(dòng)式換電站,而且隨著換電站規(guī)?;瑩Q電站建設(shè)成本大大降低,僅為早期投資的10%以下。
四是整車企業(yè)主動(dòng)推動(dòng)換電模式。北汽新能源、力帆、蔚來汽車等企業(yè)已經(jīng)開始發(fā)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(shí)租賃市場,蔚來汽車的換電車輛主要面向私人領(lǐng)域。此外,一汽、東風(fēng)、長安、吉利、廣汽、奇點(diǎn)、國金、領(lǐng)途等企業(yè)也都在進(jìn)行換電模式的技術(shù)儲(chǔ)備。
(2)發(fā)展換電模式有利于促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展
目前充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善仍然是阻礙我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一,建樁難、用樁難等問題依然存在,能源補(bǔ)充方式的不便捷抑制了消費(fèi)者的需求,減緩了新能源汽車市場的發(fā)展。未來新能源汽車能源補(bǔ)充方式將呈現(xiàn)多樣化和場景化,充電、換電均有各自的應(yīng)用場景和客戶基礎(chǔ),換電模式將成為充電模式的重要補(bǔ)充,是后補(bǔ)貼時(shí)代推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新商業(yè)模式之一,有利于促進(jìn)我國新能源汽車加快發(fā)展速度。