在日前发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中,“加快充换电基础设施建设,鼓励开展换电模式应用”成为一个亮点。

事实上,换电模式并不是一个新概念,与充电模式相比有很多优势,但在推广过程中也存在限制和不足。随着新能源汽车产业的迅速发展,换电模式又迎来了新的发展机遇。如何发挥换电模式的优势,弥补其短板,为消费者带来更加便利体验,成为社会各界关注的焦点。

　　换电模式迎来新风口

换电模式是指将电动汽车和电池拆分,当车辆电量不足时到换电站更换一块满电的电池即可。与充电模式相比,补电速度快是其突出的优势。随着新能源汽车的迅速发展,今年以来,换电模式的热度一直居高不下,利好政策接连发布,众多企业也开始在换电领域加大业务布局。

今年4月,国家新能源汽车财政补贴政策明确,为鼓励换电新型商业模式发展,换电模式车辆不受“新能源乘用车补贴前售价必须在30万元以下”规定限制。5月,政府工作报告中,换电站首次被纳入新基建范畴。7月,工信部明确指出,要继续大力推进新能源汽车充换电基础设施建设,完善相关技术标准和管理政策,鼓励企业探索“车电分离”模式,加快充换电设施互联互通,并支持北京、海南等地方开展试点推广。

在此背景下,众多车企也加大了在换电模式方面的投入。作为国内最早在新能源汽车换电模式方面进行大规模投入和实际运营的汽车企业,北汽新能源的换电站几经升级。截止到现在,北汽新能源已在全国19个城市建设换电站209座,运营169座；全国累计投放换电车辆1.86万辆,累计换电667万次,累计换电9.64亿公里。

随着技术的提升,如今北汽新能源单个换电站的占地面积已减至70平方米,换电时间减至3分钟以内,比燃油车加油的速度还要快。而北汽新能源3.0版本的换电站,是在换电设备和云平台上进行操作,只需要1分钟的时间,而且电池适配率大为提高。在经济性方面,以公共出行领域的出租车为例,北京出租车采用换电模式后,日均订单数量增长了25%,运营里程提升了38%,司机收入增加了30%。

除了北汽之外,宁德时代、蔚来汽车、国泰君安和湖北省科技投资集团共同投资成立了武汉蔚能电池资产有限公司,上线蔚来电池租赁服务,推进换电模式。

实际上,早在新能源汽车发展初期,换电模式就已经被提出,但最终充电模式成为主流。直到新能源汽车补贴政策推出后,车电分离诸多优势显现出来,逐渐成为国内外主流纯电动车能源解决方案。

中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬认为,换电并非新近出现的概念。新能源汽车的充电焦虑问题是阻碍消费者购买新能源汽车的一个重要因素。而解决办法无外乎两种,一种是把充电的时间缩短,就是快充；另外一个基本出发点就是解决电动汽车能量的快速补充,就是换电。同时,通过技术的不断迭代,换电不仅是“快”,还可以为用户打造一个全场景的能源补给服务解决方案。

　　两大掣肘制约“车电分离”

动力电池是纯电动汽车成本的重头,如果车主在购车时,只买汽车而不买电池,电池以租赁的形式使用,这样就可以减轻购车负担。同时,换电的“车电分离”模式除了可改善现阶段电动车续航短、充电慢的痛点外,还可以减少资源浪费、延长电池寿命、促进动力电池的标准化、梯次开发和回收利用等。

然而,换电模式在推广过程中也存在瓶颈。电池标准不统一是制约换电站发展的一大掣肘。各个主机厂的电动车技术和电池标准千差万别,而车企之间不愿共享技术标准,换电行业仍处于企业间“各自为战”的状态。

对此,专家表示,标准化是换电模式大面积推广的基础。目前市场上的新能源汽车产品越来越丰富,而且汽车的大小、性能等方面各不相同,对应更换的电池也不尽相同。因此,要推广扩大新能源汽车的换电模式,动力电池的标准化是必须首先解决的问题。

“电池是电动汽车最核心的部分,电池的管理也是车企的核心技术,标准化以后整车厂的技术优势就没有了。”北京新能源汽车股份有限公司技术总监兼工程研究院常务副院长李玉军说,之前的充电基础设施大多是企业自己在探索,而且每家企业的技术路线以及对用户体验的理解不同,无疑影响了可更换电池包的通用性和换电站的通用性,换电模式标准化并不容易。

另外一个掣肘就是经济性问题。据了解,目前在换电站运营方面,单个换电站的投入大概为300万元左右,如需电力增容,投入会更大一些。而且由于各地的电价、地价等都各不相同,更增加了保障换电站最终实现盈利的难度。

“北京换电站经济性不高,存在地价贵、电价贵等很多因素。但在广州、厦门,电价便宜,尤其厦门区域小,运营起来很好。”李玉军说。

业内人士表示,无论是车辆持有方、换电运营方,还是电池的持有方,能否在这个生态中得以生存,是换电模式能否持续的关键。值得注意的是,换电运营商在电池梯级利用方面的探索目前尚未形成规模化,也就无法反哺动力电池的购买成本。

　　换电模式未来可期

“相比10年前,换电模式现在更有希望走向成功。”李玉军说,随着电池能量密度的提高,现在的电池成本更低。同时,整车能耗不断下降。原来北汽EV200的能耗有可能做到百公里16度电,现在EU5已经降到了12度左右。而且,电池成本和整车能耗还在不断下降,这些都将帮助换电模式继续提升经济性。

针对换电模式存在的短板,业内也在积极地探索解决方式。对于电池标准化问题,今年8月,由北汽新能源、蔚来、中汽中心等单位牵头起草的“电动汽车换电安全要求”推荐性国家标准通过了审查。而对于盈利的瓶颈,一方面通过电池包的平台化、通用化开发,可以实现不同车型、不同电池技术路线的兼容,达到规模降本的目标；另一方面,围绕动力电池的全生命周期推进退役电池梯次利用,提高退役电池包的利用率,改善产品经济性。

李玉军认为,换电模式未来市场还是非常乐观的。北汽新能源未来将加强换电产业布局,计划在5个省份先期投放82座高端换电站,并与合作伙伴在换电领域展开深度合作,其中包括与国网电动汽车公司合作,力争在2021年6月底前建设100座换电站,服务全国不少于1万台换电车辆。