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一“换”破万“卷”?换电如何让电动汽车普及“换”然一新

汽车纵横全媒体 2024-01-12 11:47 发文

越来越卷的电动汽车普及时代,一“换”能否破万“卷”?为破解补能效率等一系列难题,热度逐年走高的换电相比其他方式,不仅在快、省等突出优势上更卷,还为全行业打开了新赛道、新天地。

电动汽车的补能效率等一系列问题亟待更好的解决方案。在当前的技术水平短期内尚未取得突破性进展的情况下,多元补能各显神通,换电这种模式在10多年的应用中不断迭代,以其独特优势成为近年扩张最快的补能解决方案之一。“2023中国汽车充换电生态大会”特设“电动汽车换电模式应用研讨”主题论坛,于12月20日下午在杭州富阳举办,论坛邀请了产业链上下游优秀企业代表围绕“换电”展开热烈讨论。本场论坛由国家电投绿电交通产业创新中心创新管理部主任刘丽芳主持。

快速扩张,“换”出美好新未来

4年涨了11倍!

从2019年底的306座,到2023年11月的3394座。中国电动汽车充电基础设施促进联盟的数据显示,近年来,国内换电站保有量开启了井喷式增长。业内人士普遍认为,这种涨势还将继续。

一系列政策文件的密集出台也推动换电这种解决方案站上“风口”。《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》、《关于启动第一批公共领域车辆全面电动化先行区试点的通知》、《关于延续和优化新能源汽车车辆购置税减免政策的公告》、《关于调整减免车辆购置税新能源汽车产品技术要求的公告》(下称“调整公告”)等陆续出台,从中央到许多地方政府鼓励开展换电模式的应用。特别是新能源汽车购置税“两免两减”政策中提到,对于换电模式的车型,动力电池和车身可分别开发票,动力电池的部分不征收购置税。而2023年12月11日发布的调整公告,更是明确了对换电模式车型的具体要求,让车电分离的优势进一步凸显。

从乘用车到商用车,换电的应用已经普及到多个领域、多种场景,如私家车、出租车、公交车、短途重卡等均有所落地。

特别是身负降碳、降本重任的重卡,换电为其找到一个电动化的重要突破口。特百佳动力科技股份有限公司市场总监王永刚指出,换电和驱动技术发展是推动电动重卡快速发展的核心双轮。

据北汽福田汽车工程研究总院副总工程师邵长宏介绍,目前换电重卡的应用场景的主要特点是环保要求高、货源充足、频次高、运距短、路况好、车速低等,如对环保要求较高城市中的砂石搅拌车、建筑工地用车、渣土清运车辆等。此外,在货源充足、运距较短的矿物运输领域,主要以矿外牵引车辆为主,由于其线路相对固定,运距一般在100km以内,换电重卡主要应用在矿坑、洗选矿厂、电厂和发运厂站等。

上海启源芯动力科技有限公司副总经理栓柱对换电重卡的前景非常看好,他表示,截至工信部车型公告第376批次,有106家主机厂共730款换电重卡车型上榜。2022年新能源重卡销量已经超过了2.2万辆,2023年还会上涨,换电重卡保有量预期在2025年将达到20万-25万辆,需配套换电站4000-6000座。

上海玖行能源科技有限公司副总经理丁习坤也认为,2024年随着天然气价格的逐步回升及其政策限制,选择燃气车型的部分用户将会选择电动重卡,伴随着经济逐步向好,我们预测2024年新能源重卡销量为5.5万辆,其中充电车型为3.5万-4万辆,换电车型为1.5万-2万辆,充换电车型比约 6:4。

针对近两年新能源重卡市场上存在换电热的趋势,丁习坤还给出了更客观冷静的判断。他认为,充电车型为主恰恰是市场回归理性的一种表现。在实际的运营情况中,充换一体式新能源重卡超过50%是通过充电方式进行运营的,呼吁终端用户应根据自己的实际应用场景选用最适合的充换电补能方式,“易充则充,易换则换”,在没有形成区域化网络站点布局之前,换电重卡还是比较适合高频、重载、相对固定线路的短倒场景。

在乘用车领域,作为目前拥有换电站数量最多的车企,据上海蔚来汽车有限公司高级副总裁沈斐透露,蔚来目前有2289座换电站,其中739座在高速上。

共同做大“换电朋友圈”正成为主流车企的合作趋势之一。近期,蔚来与长安、吉利签署合作协议,合作的重点内容之一就是换电网络共建与共享、扩大网络规模等。

更多车企也在未来的生态布局中加码换电。广汽能源科技有限公司运营部副部长熊焱中判断,电动车会从原来单纯的产品竞争全面进化成“产品+生态”的综合竞争,而电动汽车行业的能源板也会从原来的充换电补能的单向服务演化成以电动汽车为核心的能源运营。因此广汽提出了以超充和快换为基础的、包括可充可换、可买电、可卖电在内的26能源行动。

据蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司董事长王水利初步估计:到2023年年底,换电车辆的销售会突破20万辆,全国换电站的总保有量会突破3400座,到2025年换电站的总保有量预计将突破6000多座。

易易互联科技有限公司总裁杨全凯则认为,换电现阶段的流量核心一定是营运车辆。预计在2030年,充换一体乘用车新车销量可达到230万辆,两种新能源补能方式齐头并进。未来,随着智慧城市、无人驾驶、交通网络生态体系逐渐完善,换电车大概率会成为未来电动汽车的主流。

始于补能,不止储能,

换电“换”出广阔新天地

被行业内外多方看好前景、视为风口的“换电”,突出优势是“快”和“省”,在这两个字上,换电还在不断“卷”自己。

中国汽车工业协会副秘书长杨中平表示,换电技术作为我国电动汽车领域中一项重要的创新,提供了快捷的能量和方式,在提高效益、降低等待时间等方面具有明显的优势。这对于改善用户体验,促进电动汽车更广泛的应用具有非常重要的意义。

唯快不破的“换电”模式,一路走来,目前的效率已经可以“速以秒记”。据了解,早在2020年,奥动新能源的4.0换电站就已经可以做到20秒极速换电,即车辆在换电工位上停好之后,纯换电过程仅需20秒。算上车辆驶入和驶出的时间,整个换电过程在1分钟左右。

换电的“省”,重点体现在三方面,省钱、省人、省地。

电池作为电动汽车的核心零部件,通常占整车成本的30%-40%左右,“车电分离”模式已经可以将电动汽车的购买价格降下不少。

此外换电还为用户提供了根据需求灵活选用不同容量电池的机会,且换电站可以对电池进行全生命周期管理,在延长电池使用寿命、及时检测电池安全方面更有保障,通过在换电过程中检查、拦截存在隐患的电池,让用户可以迅速、低成本处理事故隐患。

相比充电站,换电站由于是自动换电池,不需插枪拔枪,比充电站更容易实现无人化操作、无人化值守,降低运营成本。2023年,国内已有首批“无人”重卡换电站下线并投放市场。

面对寸土寸金的一二线城市用地,以及国内一些城市多样复杂的地形特征,无论是充电站还是换电站,“变小”都是其不断优化迭代的重要方向。近年来,换电站正在努力逐步改变早年给人留下的占地面积大的传统印象。

据杨全凯介绍,小型化、集中化是企业开发产品的重要目标之一,目前公司已经推出了5代换电站,使用效率不断提升,第四代已经推出微型换电站,五代站是商乘一体换电站,可以满足两种车的换电需求。

如果将眼光从车端与电池端抽离出来,放眼相关行业,换电站相比单一的充电站,在储能、调节电网、降碳等领域大有可为。

安易行(常州)新能源科技有限公司联合创始人、高级副总裁陈咨斌指出,换电站的动力电池储能天然是储能的单位,换电站扩展超充和储能整体的成本远远低于独立做储能、超充等场景。

相应的电池产品已经被陆续开发出来。例如,据栓柱介绍,启源2023年已正式发布车储共用标准化电池系统,可在电池和储能端同时体现其价值,涵盖众多的应用场景。

奥动新能源汽车科技有限公司电气研发主任刘炳介绍了他们在储能、调峰、降碳等方面的探索和想法:为解决风光发电的波动性和电力需求的刚性之间的矛盾,需要清洁、大规模、高可靠、低成本的调节电源。当电网中电能量富裕时,例如中午和深夜,降低服务价格,换储站和充电桩一起给车载电池充电。电网中能量不足时,换储站降低充电功率和换出电量,调高服务价格,抑制非必要换电需求。当用电高峰和风光发电低谷重合时,召唤私家换电车来到换储站换下满电电池,换上亏电电池。站内保留少量满电电池满足部分车辆紧急补能需求,其余电池则对电网放电。当电网需要调频资源时,换储站也可以像火电一样,随时给电网提供确定性的功率支撑。当电网停电时,换储站可以像UPS一样离网工作,为附近用户供电。

换电为电动汽车换来的广阔新天地,正是通过光储充放实现虚拟电厂和电网“削峰填谷”,这也是未来换电模式发展的方向之一。

齐“唤”统一标准体系,

呼吁多方聚力谋发展

如果说电动汽车的普及主要瓶颈是补能,“不兼容”、没有统一标准体系则是影响换电模式向更多场景扩张的关键难题。

包括邵长宏在内的多位业内人士近年来一直呼吁:行业需要推动换电电池、车辆、换电站等标准体系的落地,从换电接口、换电机构冷却接口和通讯交互协议等方面进行规范和统一,推动换电系统的互通互认互换。

统一标准体系绝非易事。由于不同厂家、不同地区对于标准的理解和需求存在差异,协调各方的利益和意见的过程相当复杂。而且,标准的制定涉及技术、法规、市场等多个方面,需要各方共同参与和合作。

许继换电科技有限公司总经理助理刘向立表示,换电特别是重卡换电是统筹协调性非常强的产业,不是某一个环节、某一个设备厂、主机厂或者运营商能单独顺利推进的。

工信部副部长辛国斌也曾经公开表示,推动换电电池尺寸、接口、协议等标准的统一是促进电动汽车产业快速发展的关键。

据上海电器科学研究所(集团)有限公司产品线经理钱勇生介绍,目前国内在不断完善相关标准体系,包括基础通用、电能补给、规划建设与运行、充换电站及服务网络等4个方面,包括传导充电、无线充电和电池更换等3种技术路线,标准体系中已经发布有93项,正在制定有57项,拟制定有32项。

从运营角度看,丁习坤指出,换电技术发展方向和目的是要让各大参与方都“挣到钱”,因此他以重卡为例,提出了3个主要改进方向:一是产品更可靠,保证运输车队的稳定运营;二是设备价格进一步下探,提高投资方的积极性;三是无人化,减少运营维护成本。他还提到,下一步如何提升换电站设备的用电效率效能,是各方特别是设备企业必须重点考虑的一个问题。

为推动电动汽车以及换电行业的进一步发展,包括王水利在内的不少企业嘉宾提出重要建议:一是希望政府出台补贴政策,鼓励充换电的共享共用,支持充换电服务多车型多品牌,支持利用换电站设施开展充电、储能和智能微网业务,支持和鼓励换电站智能化升级,成为稳定新能源补能网络的新基建;二是通过政府主导创建电池资产平台,统筹和放大动力电池全生命周期的价值,打造“新能源+技术+金融”商业模式创新;三是推进换电、电池标准化,助力新能源汽车产业的升级;四是制定长期政策,鼓励自主品牌技术创新,增强行业综合实力。鼓励技术突破,推动以奖代补,并提供融资扶植,为企业探索可行的电动汽车商业模式。

图片:充电大会 

文章:汽车纵横

排版:汽车纵横

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