淺析新能源汽車換電模式未來發(fā)展前景

劉春輝　王宇婷　沈潤杰

摘 要：近年來，新能源補貼政策持續(xù)退坡，新能源汽車價格優(yōu)勢不再，但充電焦慮，里程焦慮，安全焦慮始終困擾著消費者，成為制約新能源汽車發(fā)展的關鍵瓶頸。在此背景下，換電政策逐漸回暖，換電模式憑借其高效快捷，穩(wěn)定安全的特點再次走進公眾視野。本文對國內換電相關政策進行了梳理，總結國內外企業(yè)換電模式發(fā)展情況，并進行SWOT分析，探討換電模式未來發(fā)展前景。

關鍵詞：換電 SWOT 車電分離

Analysis on the Future Development Prospects of New Energy Vehicle Battery Swap Mode

Liu Chunhui Wang Yuting Shen Runjie

Abstract：In recent years， the new energy subsidy policy has continued to decline and the price advantage of new energy vehicles no longer exists. However， charging anxiety， mileage anxiety， and safety anxiety have always plagued consumers and have become a key bottleneck restricting the development of new energy vehicles. In this context， the power swap policy has gradually recovered， and the power swap mode has once again entered the public eye with its high efficiency， speed， stability and safety. This article sorts out domestic power swap policies， summarizes the development of power swap models of domestic and foreign companies， and conducts SWOT analysis to discuss the future development prospects of power swap models.

Key words：battery swap， SWOT， separation of car and electricity

1 國內換電政策變化趨勢

雖然2011年國家電網(wǎng)確定了“換電為主，插充為輔，集中充電，統(tǒng)一配送”的運營思路，但由于當時新能源汽車市場尚未打開，換電生態(tài)缺乏用戶基礎，換電模式被逐漸擱置。2012年7月，國務院發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》，明確以充電為主要發(fā)展方向。

隨著新能源汽車市場的不斷推廣，換電模式憑借其快捷高效、安全穩(wěn)定等核心優(yōu)勢以及在電池統(tǒng)一管理、梯次利用、可再生利用等領域的發(fā)展?jié)摿χ鼗卮蟊娨曇啊?019年6月，國家發(fā)改委發(fā)布《推動重點消費品更新升級暢通資源循環(huán)利用實施方案（2019-2020年）》，明確提到“換電”、“車電分離”等概念。2020年4月，四部委發(fā)布《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，特別強調“換電車輛”不受補貼前售價30萬元限制。期間，工信部多次召開座談會，進一步推動換電標準的統(tǒng)一、換電商業(yè)模式的創(chuàng)新。換電模式正式迎來轉機。

總體來說，現(xiàn)有政策強調充電與換電都是新能源汽車的能源補給方式，各有優(yōu)勢，充換電結合是新能源汽車的重要發(fā)展方向。未來將會有更多國家政策完善相關技術標準和管理政策制度，將會有更多城市出臺相關政策支持換電模式的配套基礎設施建設，助力換電模式進一步推廣。

2 國內換電相關企業(yè)發(fā)展情況

北汽新能源和蔚來汽車是國內最早布局換電領域的整車企業(yè)，二者都在努力打造自己的換電生態(tài)系統(tǒng)，并嘗試車電分離的商業(yè)模式，但二者在目標市場的選擇上各有側重，北汽主要布局B端市場，蔚來則重點發(fā)展C端市場。隨著換電政策日趨回暖，換電技術愈加成熟，伯坦科技、哪吒汽車等新勢力也開始積極籌劃，為換電業(yè)務開展做好準備。

北汽主攻公用車領域，從北京出租車市場開始布局并逐漸拓展到廣州、廈門等19座城市，陸續(xù)推出EU220、EU260、EU300等不同車型，累計投放換電車輛1.8萬余輛。此外，北汽也在逐漸開拓私人市場，創(chuàng)新商業(yè)模式，降低消費者購車成本，加強電池統(tǒng)一管理，有效延緩私人用戶的電池衰減，保障消費者的出行安全。

經(jīng)過多年的艱辛探索，北汽已擁有300余項換電相關技術專利，獲得ISO9001認證和世界首張電動汽車歐盟CE認證等多個資質證書，并參與起草多項國家及國際行業(yè)標準。最新智能換電站可將換電時間縮減至88秒以內，兼容北汽EU300和EU5車型，滿足400次以上的換電服務能力。同時融入智能網(wǎng)聯(lián)技術進行降低運營成本，為用戶提供安全放心的電池服務。

目前，北汽通過與奧動等企業(yè)合作已在全國建立187座換電站。未來還將與國網(wǎng)電動車在車電分離、電池能源包、充換電服務等多項領域展開合作，希望在一年內共同建設100座換電站并服務超過10000臺可換電車型。

蔚來在國內換車領域同樣占據(jù)半壁江山。相比于北汽，蔚來更加重視私家車市場，主推ES6和ES8兩款車型，利用車電分離模式降低購車門檻。近日，蔚來正式發(fā)布BaaS電池租用服務并設立電池資產公司蔚能。蔚來電動汽車（含電池）出廠后，不含電池的車輛賣給用戶，電池賣給蔚能。用戶向蔚能支付電池租金，蔚能則委托蔚來給用戶提供換電運營、升級等服務，由此形成一個電池租用的商業(yè)閉環(huán)。通過電池租用模式有效緩解電池質量焦慮，避免由于電池衰減導致二手車殘值過低，保障用戶享受電池性能升級，從多個角度助力終端銷售。

蔚來十分重視換電技術研發(fā)，在電池包技術、車身設計和云服務等多個領域累積了1200項專利技術。此外，蔚來換電站技術也在不斷升級，占地面積不斷縮小，建設時間不斷縮短，建設成本也在不斷降低。目前單個換電站僅占地3個標準停車位，建設時間小于3天，總成本小于200萬，服務能力72車次/天。目前，蔚來已在全國59個城市自主建設141座換電站。

此外，吉利汽車、哪吒汽車、上汽榮威、長安新能源等整車企業(yè)開始積極布局換電汽車市場，推出換電車型。伯坦科技、寧德時代等電池企業(yè)積極開展換電領域的廣泛合作。隨著換電政策的逐步明朗和細化，將會有越來越多的上下游企業(yè)加入到換電建設中來。

3 換電模式SWOT分析

3.1 優(yōu)勢（S）

（1）快捷高效，大幅度縮短充電時間

隨著換電技術的迭代升級，換電時間從5分鐘縮減到3分鐘再縮減到90秒，甚至可以比加油還快，而慢充一般需要6-8小時，快充至少需要30分鐘充電到80%。因此，換電模式相對于充電模式具有絕對的時間優(yōu)勢。

（2）慢充穩(wěn)定，延長電池使用壽命

換電模式便于電池統(tǒng)一管理，定期檢測電池質量，并在恒溫、恒濕的環(huán)境中采用慢充充電延長電池的循環(huán)使用壽命，確保電池使用安全。

（3）削峰填谷，緩解城市用電壓力

換電電池可充分利用夜晚波谷用電時間為電池充電蓄能，有效減小電網(wǎng)用電負荷。此外，換電站也可以當做儲能電站，進一步起到削峰填谷的作用，緩解城市用電壓力。

（4）土地集約，提高資源利用效率

單位面積換電站可服務更多車輛，提高土地利用率。以北汽新能源為例，第四代換電站采用集裝箱結構，單個換電站面積約70平方米，每天可服務約300臺車輛換電。

（5）閉環(huán)管理，延展梯次利用、可回收利用

換電模式可利用電池全生命周期管理模型判斷電池的生存狀態(tài)，延展電池梯次利用體系，實現(xiàn)電池效益最大化。同時可以保障對廢舊電池的回收利用，減少對環(huán)境的污染。

此外，換電模式有望實現(xiàn)車電分離，消費者在購買新能源汽車時，可以采取只購買裸車并租用電池的模式，大大降低初始購車門檻，同時能夠避免因電池衰減造成的二手車殘值降低，激活二手車交易市場，消費者還有機會享受電池迭代升級，租賃性能更好的動力電池。

3.2 劣勢（W）

（1）成本高昂風險大

換電模式的推廣離不開換電基礎設施建設投入，包括土地征用成本、基礎設施建設費用、日常運營管理費用、電池庫存儲備費用、能源站建設費用等。雖然隨著技術進步，上述成本在不斷下降，但對于企業(yè)來說，依然是不小的負擔。

（2）換電標準難統(tǒng)一

換電標準統(tǒng)一涉及電池型號、容量、電壓、原材料等多個方面的統(tǒng)一，此外還需要車輛底盤設計、車型設計、換電接口設計的配合，需要政策引導，多方共同推動才有可能實現(xiàn)，難度較大。

（3）責任歸屬不明晰

換電電池如果在流轉過程中出現(xiàn)質量問題，甚至進一步導致車輛事故，電池生產企業(yè)、換電服務企業(yè)、車輛生產企業(yè)之間的責任界定存在困難，可能多方推諉，不利于保障消費者的合法權益。

（4）管理規(guī)范不明確

現(xiàn)有管理體系對換電車型準入、車輛年檢保險、動力電池升級更換等方面缺乏相關規(guī)范管理辦法，不利于換電模式的進一步推廣與規(guī)范化管理。同時還應當兼顧能源補給網(wǎng)絡建設、城市整體規(guī)劃、車輛運營管理等一系列問題。

3.3 機遇（O）

（1）換電成本不斷降低

相比早期，換電站的建設成本在不斷降低。技術保障和成本保障的支持是換電模式迎來轉機的關鍵。換電模式有利于豐富消費者充能方式選擇，有可能解決新能源汽車發(fā)展的瓶頸問題。

（2）換電技術逐步升級

近年來，換電技術逐步升級。北汽、蔚來等企業(yè)投入大量資源研發(fā)換電技術，目前已掌握豐碩成果，擁有上百項關鍵專利技術，全面提升換電模式的便捷性、安全性、可用性，為換電模式的市場化推廣提供技術支持。

（3）換電標準逐步完善

目前，全國汽車標準化技術委員會、中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化中心正在牽頭制定一系列電動汽車換電標準。目前已發(fā)布相關國家標準26項，行業(yè)標準18項。此外，由北汽、蔚來、中汽中心等單位牽頭起草的《電動汽車換電安全要求》推薦性國家標準通過了審查，為換電模式的推廣應用奠定了基礎。

（4）政策導向大力支持

自2019年以來，換電領域相關政策日趨回暖，在國家發(fā)改委、工信部各類政策文件中，“換電”、“車電分離”逐漸成為高頻詞匯，強調充電與換電都是新能源汽車的能源補給方式，鼓勵車電分離模式創(chuàng)新發(fā)展。各地政府也紛紛響應，發(fā)布相關政策支持換電基礎設施建設。

（5）多方聯(lián)動共同推進

無論是國家電網(wǎng)、奧動新能源，還是寧德時代、伯坦科技這樣的電池制造商，以及大量的整車企業(yè)都在積極布局中國換電市場，不斷鉆研換電技術，推出換電模式新車型、探索換電模式應用場景。在一級市場融資方面，高瓴資本、紅杉中國、匯豐銀行、字節(jié)跳動等巨頭也在積極布局和投資新能源產業(yè)鏈相關企業(yè)。

3.4 挑戰(zhàn)（T）

（1）推進標準統(tǒng)一，管理規(guī)范

目前，電池多元化與標準統(tǒng)一化之間的矛盾嚴重制約著換電模式的發(fā)展。不同車型，不同應用場景對電池規(guī)格要求存在差異，但單一品牌單一車型換電必然難以形成規(guī)模。因此換電模式的推廣必然要迎接統(tǒng)一標準的重要挑戰(zhàn)。同時，管理規(guī)范應該覆蓋電動車全生命周期，不僅要考慮準入規(guī)范，還要考慮日常使用安全與報廢回收體系建設。

（2）加速資金回收，扭虧為盈

充電基礎設施建設已初具規(guī)模，但換電基礎設施建設還需要大量的資金在相關政策的大力扶持下，經(jīng)過近幾年的蓬勃發(fā)展已初具規(guī)模。相比于換電基礎設施，具有大幅度優(yōu)勢。企業(yè)必須進一步壓縮換電建設成本，提高換電站資源使用率，縮短資金回收周期，保障現(xiàn)金流充裕。

（3）協(xié)調多方利益，合作共贏

國外早期換電模式失敗的一個重要原因就是整車廠、電池生產企業(yè)、換電服務企業(yè)與消費者之間多方利益不協(xié)調、不統(tǒng)一造成的。換電模式的推廣需要政府的支持，更需要多方在換電技術、基礎設施建設、換電接口配合等多方面展開合作，實現(xiàn)共贏。

（4）電池迭代兼容，科技共享

換電模式的一個重要優(yōu)勢在于消費者有機會享受電池迭代升級的福利，但電池迭代升級能否兼容對這一優(yōu)勢的發(fā)揮具有重要影響。此外、電池的梯次利用，可再生利用還面對一系列的技術挑戰(zhàn)。因此，換電技術的突破依然是未來的重要挑戰(zhàn)。

總體來說，換電模式相比于充電模式具有快捷高效，穩(wěn)定安全、土地集約的優(yōu)點，有利于緩解用戶的充電焦慮和里程焦慮。電池統(tǒng)一管理有利于削峰填谷，緩解城市用電壓力，可延展梯次利用、可回收利用，實現(xiàn)電池的閉環(huán)管理，提高能源利用效率。配合車電分離模式，可進一步降低新能源電動車的購車門檻，避免因電池衰減造成的二手車殘值降低，用戶有機會享受電池迭代升級，有利于新能源汽車市場化。雖然目前還存在電池標準不統(tǒng)一，責任歸屬不明確，換電基礎設施建設成本高，管理體系不規(guī)范等缺點，但總體而言，利大于弊，換電模式有非常大的市場需求和發(fā)展空間。隨著國家政策的大力支持，換電技術不斷升級、換電標準不斷完善，在多方聯(lián)動共同推進的基礎上，換電模式發(fā)展前景更加廣闊。

4 未來前景展望

目前換電模式主要應用于公交車、出租車、網(wǎng)約車、分時租賃等營運車輛領域并已在北京、杭州、重慶等城市逐步推廣。相比于私家車，營運車輛車型更加單一、品牌相對集中、電池標準化比較容易實施，同時營運車輛對電池壽命、充電時間提出了更高要求，換電模式有利于提高運營效率。根據(jù)奧動方面的測算數(shù)據(jù)顯示，在廈門，換電模式收入比充電模式出租車司機收入單班高1400-1500元。如果車輛雙班運營，高出的收入更多。與上述營運車輛相似，物流車對續(xù)航里程、充電效率同樣有很高要求，可以作為換電車型未來重點發(fā)展方向，8月18日，上海首批換電重卡在臨港新片區(qū)交車。

蔚來始終將目光對準私家車領域，并為早期車主提供終生無償換電服務，培養(yǎng)更多認同換電模式的消費者。除此之外，私家車節(jié)假日長途出行，一、二線無專屬停車位，或其他不便安裝專屬充電樁的消費者也是換電車型的主要潛在客戶。隨著車電分離模式的推廣，新能源汽車的購車門檻進一步降低，有望獲得更多私家車消費者的青睞。

總體來說，換電與充電兩種供能方式之間并不是替代關系，而應該是互補關系。換電、充電基于自身特點具有各自的應用場景和客戶基礎。目前，建樁難、用樁難依然普遍存在，充電焦慮、里程焦慮等問題始終困擾著消費者，成為新能源汽車市場化推廣的重要阻礙。換電模式的普及有利于深度緩解充電焦慮，尤其是營運車輛的充電焦慮。目前，換電模式發(fā)展仍處于初級階段，隨著政策導向提供的各方面支持，未來可能有越來越多的企業(yè)加入到換電模式建設中，換電規(guī)模也會隨之擴大，換電優(yōu)勢將會進一步得到體現(xiàn)，更加有效地促進新能源市場的發(fā)展。

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