在新能源汽車的補能之路上，是“充”還是“換”一直是產業熱議的兩大方。而在剛剛過去的2021年，我國換電產業模式幾乎迎來了前所未有的跨越式發展。
這一年，國家推行換電試點，11個城市率先啟動換電模式試點，同時首個基礎通用類國標《電動汽車換電安全要求》正式實施；同在這一年，換電生態圈逐步擴大，國家電網、國家電投、中石化等行業巨頭紛紛入局，而早期就在換電領域有所布局的奧動、蔚來、吉利等企業則持續深耕。根據中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟最新數據，截至2021年11月，我國換電站數量為1192座，同比增幅超過100%。
相較于當下主流的充電模式，換電模式快速發展的原因是什么？在“3060”雙碳目標下，換電未來的主要應用場景有哪些？除了現階段的應用試點外，該模式距離大規模應用還有多遠？在日前召開的“2021 第二屆中國國際換電模式產業大會”上，行業嘉賓，企業代表就圍繞上述問題展開了一場思辨。
談及換電模式快速發展的原因，就不得不提其自身具備的獨特優勢。在此次大會上，中國電力企業聯合會（中電聯）標準化管理中心處長周麗波從用戶、車企、電池、電網、國家和社會5個層面具體分析了換電模式的優勢。
聚焦新能源汽車補能體系：“充”和“換”各有乾坤
首先，在用戶層面，換電模式能夠提供像燃油車加油一樣便利、快捷的服務；同時通過“電池租賃”可以降低用戶的購車成本；另外可以滿足用戶高頻補電需求，提升運營效率。
在車企層面，換電能夠減少電池搭載量，提高整車能效；車電分離可以降低車企的銷售成本和電池維護保養的成本，提高資金利用率。
在電池層面，通過對電池的專業化充電與維護提升動力電池壽命，改善電動汽車的經濟性；車電分離給用戶和企業帶來便利的同時，也讓電池資產回歸使用屬性，有助于促進電池流通，提升使用效率；通過對電池集中管理、梯次利用、回收等運營方式，實現閉環換狀態下的可持續盈利；換電電池的兼容性還可促進標準和技術的統一。
在電網層面，服務同樣數量的車，換電模式的充電功率只有充電模式的1/4到1/2，可以顯著降低對電網負荷和對電網的沖擊；換電可利用谷電為動力電池充電，避開峰時充電；與此同時換電還可以參與電網需求響應，在日間用電高峰時段向電網釋放多余電能，協助電網滿足高峰負荷要求。
上至國家和社會層面，換電模式下，車企對國家補貼政策依賴度較小，有利于實現電動汽車產業迅速崛起。
中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬也指出，換電在補電時間、電池使用率、整車采購成本等方面具有明顯的優勢，可以做到車電分離。另外電池在有效無死角監控的管理下，使用率和使用年限以及電池維護都會達到比較高的水平。“換電模式既符合推動電動汽車模式創新的要求，又能解決純電動汽車在普及過程中的難點問題，換電并非完美無缺但它確實能夠解決一些原來充電解決不了的問題。”王子冬說到。
值得一提的是，基于換電自身的優勢，再加上政策的持續加碼，2021年換電生態圈除了不斷擴大外，各布局換電的企業也紛紛公布的各自的換電發展規劃。
經梳理，到2025年，國家電網計劃建成公共及商用換電站超1000座；國家電投計劃投資持有換電站4000座；中石化則規劃建設充換電站5000座；蔚來計劃建設超過4000座換電站；吉利計劃運營5000座智能換電站；奧動的目標最為激進，其計劃到2025年投建10000座換電站。而根據中金最新預測，預計到2025年新能源汽車換電站將達到2.2-2.6萬座，換電市場的發展潛力之大可見一斑。
換電面向B端為主，重卡成換電新生力量
具體到換電模式的實際應用場景，清華大學教授陳全世表示，目前主要還是面向B端，面向C端的挑戰很大。“私家車輛要做換電很難，品牌車型不同、電壓制式不同，電池也不同；而B端的出租公司、公交公司、運輸公司的營運車輛都是統一設計。”
王子冬也表示，換電模式先從公共領域車輛開始是比較合適的，如車組車、網約車、物流車、公交車、清掃車；取得經驗后再向家用無法安裝充電樁的私家車滲透。
對于這一發展路徑，工信部在2021年5月發布將啟動新能源汽車換電模式應用試點通知時也明確指出，鼓勵在公交、出租、城市物流配送、港口、礦山等公共領域率先試點。且目前來看，出租車、網約車等公共交通領域確已成為換電模式主力軍。
中汽數據有限公司康澤軍給出的一組分析數據顯示，自第333批新車公告中出現換電車型的名稱后，至第346批新車公告，共有16家乘用車企業的22個換電車型品牌。其中，除蔚來汽車外，其他品牌的換電產品均已出租租賃為主。
值得注意的是，除了公共領域的營運車輛外，商用車重卡已成為換電模式的新生力量。因為，在“3060”雙碳目標的催動下，在交通領域占據2/3碳排放的重卡成為國家重點調整的對象，除了向氫燃料電池路徑發展外，換電重卡也成為發展的一大方向。
有數據顯示，相比燃油車，每1000輛新能源重卡每年可以減少14萬噸二氧化碳排放和1.25萬噸污染物排放，能耗費用降低5%-10%。“重卡污染大，但是電動重卡很重、拉貨又多，傳統充電方式很難滿足其使用要求，因此提倡重卡換電。”王子冬表示，換電重卡可以快速補充，解決工作切面的問題，任意調配工作時間段，可應用于專線運輸、支線短倒、港口內倒、干線運輸等場景。
正是在“雙碳”目標的刺激下，2021年包含重卡在內的新能源商用車市場經歷四年連續下滑后迎來了反彈。數據顯示，2021年1-10月，新能源商用車累計銷量12.66萬輛，同比增長55.88%。具體來看，換電重卡的銷售區域又集中為大氣污染防治重點地區，其中京津冀及周邊地區、汾渭平原地區、長三角地區的占比超過90%。分析指出，2021年全年，新能源商用車銷量將突破16萬輛。
國家電投綠電交通產業創新中心副主任劉須寶則表示，到2030年，我國新能源重卡市場的滲透率將超過50%，市場保有量突破500萬輛，換電站投資布局超過4萬座，未來十年市場新增規模預估超過10萬億元。
換電并非唯一模式，電池標準仍是私家車換電最大掣肘
其實，經過產業界的多年探索，從目前的實際應用結果來看，換電模式更適用于商用車以及營運型乘用車。對于私人乘用車領域，業界普遍認為電池標準是最大掣肘。
聚焦新能源汽車補能體系：“充”和“換”各有乾坤
奧動新能源汽車科技有限公司 品牌與公共事務中心 總經理黃春華；圖片來源:金磚換電論壇
作為全球換電模式的開創與引領者，奧動新能源汽車科技有限公司品牌與公共事務中心總經理黃春華坦言：“私人乘用車市場換電最主要的挑戰還是電池包的標準不統一，現在各家都不一樣，長寬高不一樣，BMS通訊協議不一樣。”為此，他呼吁，整車廠應將重心放在車型研發上而非電池包上。相應地，電池包應該成為一個標準化的產品，一個具有社會化屬性的流動能源，并由第三方公司經營管理。
在上海市新能源汽車公共數據采集與監測研究中心副主任丁曉華看來，換電產業除了電池標準難統一外，也存在換電站空間稀缺性的問題。“國內主力加油場站運營商一手牽著加氫，一手拉著換電，向左還是向右，他們還在觀察中。”
丁曉華還指出，目前上海每100輛新能源汽車保有量中，每個月大約有55車輛出行，有出行車輛中大約42%發生過充電。此外，在公共場站充電的電量占全部充電電量僅僅50%不到一點。“我們對上海600家充電量頭部的公共充電場站持續分析也發現，他們的充電率也在10%上下，現在的公共充電場站單槍的充電利用率遠沒有達到飽和。”
作為新能源汽車城市推廣的排頭兵，上海充電配套基礎設施的應用情況或是新能源汽車補能發展之路的一個縮影，而這也恰恰說明，換電并非唯一模式，充電也有其存在的場景和必要。
王子冬指出，換電跟充電不是完全對立的，這是一種新的選擇，且具有可觀的社會效益。“當電池組的壽命加大了，安全性提高了，換電模式的乘用車將會被廣泛應用于市場，屆時不僅是B端車，C端車（私家車）也會逐漸追上這個需求。”
黃春華則坦陳，未來新能源汽車用戶有時間可以充電，沒時間可以換電，也可以通過換電站來升級電池，讓用戶有多種選擇，更便捷的使用方式才是產業發展的重點。他還指出，工信部日前通知2022年將啟動公共領域車輛全面電動化城市試點背后，一定是充電、換電相結合，一起推動公共領域車輛的全面電動化。“未來兩到三年內，在公共交通、運輸等細分領域，換電模式的普及速度會加快。”而這或許也是奧動2025年目標建設10000座換電站的信心之一。
據介紹，2021年奧動的建站數量較之以往已經翻了一番，目前整體換電站總量為500多座。“相較于萬座目標，目前的數量可能不值一提，但是有個詞叫‘厚積薄發’，當奧動把所有的準備工作都做好了，就能夠快速復制，形成聚合效應。2022~2023年奧動仍處于城市開拓和業務布局期，但是2024~2025年一定會是一個高速增長的擴張期。”黃春華說道。
科大智能總經理王雙福亦表示，未來三五年換電模式會有一個比較大規模的應用，且在“雙碳”目標下，充/換電未來有望朝著光、儲、充、換一體化的方向發展。“目前煤電和交通運輸是我國的兩大碳排放源，因此用光電、風電等清潔能源替代煤炭發電將是大勢所趨，而此類清潔能源又存在不穩定性，這就需要用到儲能，同時新能源汽車又是交通運輸減碳的重要路徑，充換電也就隨著而來。”
一場思辨過后，可以發現，新能源汽車補能體系并非是單一的充電或是換電，充和換都有各自最佳的應用場景，在公共交通、運輸等細分領域，換電的好處和發展前景是毋庸置疑的，而在私人消費端，充電或具備條件的換電都有較大的發展空間。但不管是何種方式，針對不同用戶的使用場景和需求，提供一個最合適的補能方式一直整個產業聚焦的所在，期待在整個產業界的共同努力下，一個可充、可換、可升級的補能體系早日普及開來。（蓋世汽車 雷云）
