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換電距離“起飛”還差什么?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2020-11-06 09:35:43
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換電距離“起飛”還差什么?動(dòng)力電池在換電站充電。通過(guò)換電和電池二次利用。但總體認(rèn)為換電要比充電體驗(yàn)好得多。蘭志波,奧動(dòng)新能源技術(shù)副總裁。2009年,還在上汽集團(tuán)的他,在為上海世博會(huì)

動(dòng)力電池在換電站充電。通過(guò)換電和電池二次利用。但總體認(rèn)為換電要比充電體驗(yàn)好得多。

蘭志波,奧動(dòng)新能源技術(shù)副總裁。2009年,還在上汽集團(tuán)的他,在為上海世博會(huì)電動(dòng)汽車(chē)尋找能源補(bǔ)充方案。他找到了電巴新能源。電巴的前身開(kāi)創(chuàng)科技,2006年就在蘭州示范換電電動(dòng)大巴……

聶亮,伯坦科技董事長(zhǎng)。2006年,國(guó)家電網(wǎng)浙江公司試點(diǎn)電動(dòng)汽車(chē),聶亮當(dāng)時(shí)的單位是承接方之一。次年,他們的兩輛電動(dòng)工程車(chē)掛牌運(yùn)行。一輛車(chē)準(zhǔn)備兩組電池,跑完一組換一組……

李玉軍,北汽新能源工程研究院常務(wù)副院長(zhǎng),2009年就投入電動(dòng)換電項(xiàng)目預(yù)研,2010年和BetterPlace合作換電……

他們,以及他們當(dāng)時(shí)做換電的伙伴,歷經(jīng)早期艱辛探索,也曾得到政府許可、國(guó)網(wǎng)力推,但是車(chē)企響應(yīng)寥寥。國(guó)網(wǎng)也實(shí)質(zhì)性放棄,轉(zhuǎn)為支持充電。充電路線,占據(jù)了電動(dòng)汽車(chē)能源補(bǔ)充方式的絕對(duì)主流。

近一兩年,形勢(shì)似乎出現(xiàn)了變化。

各部門(mén)政策不斷鼓勵(lì)業(yè)界探索換電模式;2020年的政府工作報(bào)告還特意提及了換電;工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌數(shù)次為換電做推廣。車(chē)企也動(dòng)了起來(lái),至少有一汽、上汽、東風(fēng)、北汽、蔚來(lái)和吉利6家車(chē)企已經(jīng)或即將推出換電車(chē)型和換電站。

一時(shí)間,換電潮起,甚至有行至風(fēng)口的跡象。

10月29日-31日,第四屆全球未來(lái)出行大會(huì)在浙江德清舉行,北汽新能源、奧動(dòng)、蔚來(lái)三家換電企業(yè)都有代表參會(huì)。同期,百人會(huì)還舉行了第五期行業(yè)訪談欄目——“焦點(diǎn)觀察室”,主題是“新能源汽車(chē)‘換電’風(fēng)口已至?”蘭志波、聶亮和中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)王子冬參與討論。

我主持了這場(chǎng)訪談,并聽(tīng)取、采訪了大會(huì)相關(guān)嘉賓。關(guān)于換電,一些顯而易見(jiàn)的好處已經(jīng)展現(xiàn)出來(lái)。不過(guò),換電是否能乘風(fēng)而起,飛上云霄?還缺失什么?

1、換電,不僅是快

“換電實(shí)際上很樸實(shí),它就是一個(gè)解決充電慢的服務(wù)端解決方案。”對(duì)于換電的好處,蘭志波首先提出這一點(diǎn)。

目前奧動(dòng)廣泛鋪設(shè)的換電站,整個(gè)換電流程,只要3分鐘。而奧動(dòng)今年開(kāi)始推廣的新一代換電站,1分鐘可完成換電全流程,真正換電池的過(guò)程只有20秒。

“電動(dòng)汽車(chē)的充電模式,讓產(chǎn)業(yè)遇到兩個(gè)比較難解決的問(wèn)題。”聶亮說(shuō),第一個(gè)是買(mǎi)得貴。“同樣性能的情況下,電動(dòng)車(chē)就比燃油車(chē)貴,貴上了30-40%。”第二個(gè)是用得煩。“電動(dòng)汽車(chē)無(wú)論你400公里還是500公里都有里程焦慮。原因是未必能及時(shí)找到方便的能量補(bǔ)充方式。如果找不到,就很煩了。”

聶亮認(rèn)為,車(chē)和電池一定要分開(kāi),電池由電池持有者來(lái)做經(jīng)營(yíng),解決買(mǎi)得貴的問(wèn)題;同時(shí),鋪設(shè)密度足夠的換電網(wǎng),服務(wù)到家,就能解決用得煩的問(wèn)題。“解決了這兩個(gè)問(wèn)題才能讓電動(dòng)車(chē)這個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。”電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的商業(yè)模式?jīng)Q定了車(chē)電分離,而車(chē)電分離選擇了換電,換電又同時(shí)帶來(lái)了幾種好處。“我們認(rèn)為是從市場(chǎng)端的需求發(fā)現(xiàn)選擇了這么個(gè)路線。”

對(duì)于換電,王子冬的表達(dá)則是,這幾年走充電路線引發(fā)了一系列問(wèn)題,而換電,是比較好的解法。

他列舉了換電之后一系列變化:第一由于換電,動(dòng)力電池在換電站充電,是可控的,可以提高安全性;第二能量補(bǔ)充速度快,滿足客戶需求;第三降低用戶里程憂慮,改善電動(dòng)車(chē)用戶的體驗(yàn);第四,“車(chē)電分離”可以降低車(chē)輛購(gòu)置成本,提高新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量;第五,提高二手電動(dòng)車(chē)的殘值;第六,保證動(dòng)力電池長(zhǎng)壽命使用。

換電的這些變化,有的已經(jīng)被電動(dòng)車(chē)主或者司機(jī)充分體驗(yàn)到。比如蔚來(lái)的車(chē)主,廈門(mén)、廣州等地的換電出租車(chē)司機(jī),雖然抱怨偶爾排隊(duì)和換上的電池未必充滿,但總體認(rèn)為換電要比充電體驗(yàn)好得多。由于換電速度快,換電站信息確定,里程焦慮也有所緩解。

在安全性上,一般人體會(huì)不到。近來(lái),電動(dòng)汽車(chē)起火事件層出不窮。而蘭志波介紹,奧動(dòng)服務(wù)換電車(chē)輛近萬(wàn)輛,四年來(lái)燃燒事故是零。

車(chē)電分離方面,蔚來(lái)等幾家企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始嘗試。不過(guò),目前階段,各家采取的,本質(zhì)上是購(gòu)買(mǎi)電池包的金融服務(wù)。

此外,在提升電動(dòng)汽車(chē)殘值、保證電池長(zhǎng)壽命方面,運(yùn)營(yíng)參與方已經(jīng)驗(yàn)證成立,也有一些商業(yè)化探索,但是還沒(méi)有惠及消費(fèi)者。

2、換電城市項(xiàng)目可盈利

王子冬也指出了換電模式可能帶來(lái)的問(wèn)題。他提出,換電可能會(huì)提高用戶動(dòng)力電池的使用成本。

這一點(diǎn),在我們調(diào)研廣州出租車(chē)司機(jī)時(shí)也得到了驗(yàn)證。“充電1公里只要1毛5,換電3毛3。”一位換電出租車(chē)司機(jī)說(shuō)。而且,由于換電時(shí)按里程數(shù)計(jì)費(fèi),他們?nèi)コ潆娨矔?huì)被計(jì)費(fèi),所以只能依靠換電。

當(dāng)然,換電也提升了他們運(yùn)營(yíng)的時(shí)長(zhǎng),日均運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)和原來(lái)開(kāi)燃油出租車(chē)沒(méi)差別。而相較燃油車(chē),他們的成本下降了一些,和天然氣出租車(chē)差不多。

司機(jī)總體滿意,廣州的換電出租車(chē)的服務(wù)方,奧動(dòng)則擁有穩(wěn)定的換電運(yùn)營(yíng)收入,由此已經(jīng)做到了盈利。

蘭志波透露,奧動(dòng)在廣州2016年10月開(kāi)始運(yùn)營(yíng),2018年1月就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)盈利。這些出租車(chē)日均運(yùn)營(yíng)里程380公里。

9月份,我們?cè)趶V州奧動(dòng)采訪得知,截至2020年9月,他們建設(shè)19個(gè)站,共有28個(gè)換電通道(一個(gè)換電通道對(duì)應(yīng)一個(gè)電池倉(cāng),有些站擁有雙通道),服務(wù)了3200輛北汽新能源換電出租車(chē)。收費(fèi)一般為0.33元/公里。

結(jié)合380公里的日均運(yùn)營(yíng)里程,假設(shè)3200輛每天都上線運(yùn)營(yíng),平均一個(gè)通道一年的收入就可以達(dá)到500多萬(wàn)。盈利確實(shí)順理成章。

蘭志波還透露,在廈門(mén)他們2016年8月開(kāi)始運(yùn)營(yíng),2018年3月也實(shí)現(xiàn)了盈利。這兩個(gè)站點(diǎn)的負(fù)荷率都很高,接近90%。另外,廈門(mén)執(zhí)行0.29元/度的優(yōu)惠電價(jià)。而廣州明確對(duì)換電站給出建站補(bǔ)貼,同時(shí)也在醞釀出臺(tái)運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼,在電力增容上也給予了大力支持。這些都幫助換電站降低了成本。

李玉軍也肯定了換電站的盈利可能。“北京換電站經(jīng)濟(jì)性不好,有地價(jià)貴、電價(jià)貴、車(chē)上的慢等等很多因素,這是系統(tǒng)性的工程。但在廣州、廈門(mén)電價(jià)便宜,尤其廈門(mén)區(qū)域小,運(yùn)營(yíng)起來(lái)很好。目前從行業(yè)來(lái)講,換電的經(jīng)濟(jì)性是存在的。”

Better Place以及中國(guó)十年前嘗試換電失敗的,現(xiàn)在為什么能成功?李玉軍認(rèn)為,第一是電池成本從5000塊錢(qián)一度電,到現(xiàn)在八九百塊錢(qián)。第二,整車(chē)的能耗,原來(lái)北汽EV200的能耗有可能做到百公里16度電,現(xiàn)在EU5已經(jīng)做到12、13度。電池成本還在持續(xù)下降,能耗也在下降,這將幫助換電繼續(xù)提升經(jīng)濟(jì)性。

3、賺了運(yùn)營(yíng)的錢(qián),能賺電池的錢(qián)嗎?

換電站盈利了,但要把換電推廣開(kāi)來(lái),各方都要滿意才行。

“我們一定要找到多方受益的方法。”王子冬說(shuō),這里的各方包括,用戶、整車(chē)企業(yè)、動(dòng)力電池企業(yè)、包括充電企業(yè)(其實(shí)是把充電設(shè)備放到換電站里去了)。

目前,換電站已經(jīng)能夠盈利,但是他們只賺了運(yùn)營(yíng)服務(wù)的錢(qián)。他們還有后手。

蘭志波表示,從換電運(yùn)營(yíng)開(kāi)始,奧動(dòng)還要走向電池共享管理。在電池衰減不超過(guò)20%之前,用于汽車(chē)驅(qū)動(dòng),此后,梯次利用于儲(chǔ)能。

這兩個(gè)功能,假設(shè)如果原來(lái)都買(mǎi)新電池,可能各要10萬(wàn)元?,F(xiàn)在共享使用,各自都只要5萬(wàn)元成本。奧動(dòng)自身能獲益于此,也能反哺用戶。

要實(shí)現(xiàn)一塊電池用兩次,前提是生命周期夠長(zhǎng)。由于在換電站里充電,功率比快充小,充電環(huán)境也穩(wěn)定,充電時(shí)還可以做均衡,因此換電的動(dòng)力電池生命周期更長(zhǎng)。

李玉軍透露,北汽新能源在廈門(mén)是2015年投入了各200輛充電電動(dòng)車(chē)和換電電動(dòng)車(chē)。兩種車(chē)輛電池衰減的情況,差距到了20%、30%。換電的車(chē)輛,最長(zhǎng)的跑了將近80多萬(wàn)公里,但是電池還能扛得住。

在此基礎(chǔ)上,李玉軍也說(shuō),換電站也在嘗試動(dòng)力電池參與電網(wǎng)系統(tǒng)的等應(yīng)用,進(jìn)一步挖掘動(dòng)力電池的價(jià)值。

現(xiàn)在動(dòng)力電池的成本和價(jià)值基本都在電動(dòng)汽車(chē)上。但是,通過(guò)換電和電池二次利用,電池回收,有望實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池的價(jià)值重構(gòu)。

李玉軍的預(yù)測(cè)是,電池60%的價(jià)值作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池,然后有30%用于低速電動(dòng)車(chē)、保電儲(chǔ)能等二次利用,最后有10%的價(jià)值在于電池拆解回收實(shí)現(xiàn)。

二次利用方面,李玉軍介紹,首選整包利用,“電池包是汽車(chē)級(jí)的,可靠性各方面性能都很好,但一拆就什么都沒(méi)有了。”其次,他們?cè)谘芯坎鸢鼞?yīng)用于兩輪車(chē)三輪車(chē)。

“出租車(chē)的電池下來(lái)了,我們拆完了之后做成兩輪車(chē)和三輪車(chē),然后租給用戶運(yùn)營(yíng)。經(jīng)濟(jì)性和安全性還可以。到今年能做到1萬(wàn)臺(tái)。”李玉軍說(shuō)。

另一個(gè)換電的實(shí)踐者蔚來(lái)汽車(chē)的二次利用理念和北汽類(lèi)似。蔚來(lái)能源副總裁沈斐在全球未來(lái)出行大會(huì)的一場(chǎng)沙龍上透露,蔚來(lái)將舊電池拆解后用于兩輪電動(dòng)車(chē),也已經(jīng)有了幾千臺(tái)的應(yīng)用規(guī)模。但他也認(rèn)為,更為有價(jià)值的應(yīng)用方式還是整包應(yīng)用。

換電運(yùn)營(yíng)商在電池梯級(jí)利用上的探索,目前還沒(méi)有形成規(guī)模化,也就還無(wú)法反哺動(dòng)力電池一開(kāi)始的購(gòu)買(mǎi)成本。這一點(diǎn)是業(yè)界還需要努力的。

總體而言,需要各參與方都收益,還必須降低系統(tǒng)成本。規(guī)模化是必然途徑之一,但是目前,動(dòng)力電池規(guī)格各異,連接部件各異,現(xiàn)有換電站的技術(shù)方案也不同,無(wú)疑影響了可更換電池包的通用性和換電站的通用性。

4、從換電站共享,到電池包標(biāo)準(zhǔn)化

王子冬所在的中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟,正在組織業(yè)界起草換電通用標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟組織了構(gòu)建車(chē)電分離模式生態(tài)圈研討會(huì),大批車(chē)企參與

王子冬表示,目前聯(lián)盟組織大家起草的,是共享?yè)Q電站標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)有望在年底12月份推出。統(tǒng)一電池包的標(biāo)準(zhǔn)難度比較大,預(yù)計(jì)在明年的上半年推出標(biāo)準(zhǔn)草案。

所謂共享?yè)Q電站,用蘭志波的話說(shuō)是車(chē)站兼容:即任何一輛換電車(chē)輛,到了任何一個(gè)換電站,都能換電。但是,這輛車(chē)只能換匹配自己的電池包。而在換電動(dòng)力電池包標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)并落實(shí)后,就有望實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)互用。

換電標(biāo)準(zhǔn)化的工作,就按這兩步走再推進(jìn)。

在行業(yè)組織推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化之前,換電運(yùn)營(yíng)企業(yè)也有標(biāo)準(zhǔn)化推廣的思維,并為此做了準(zhǔn)備。

伯坦科技一開(kāi)始就采用分箱換電模式,其電池箱是標(biāo)準(zhǔn)電池箱,在乘用車(chē)、物流車(chē)、客車(chē)上都能通用。不同的車(chē)型只要配置不同數(shù)量的電池箱即可。聶亮對(duì)此是早就想清楚的——要實(shí)現(xiàn)車(chē)電分離,有人對(duì)電池資產(chǎn)做運(yùn)營(yíng),就必須做到標(biāo)準(zhǔn)化、通用性。

伯坦科技中心換電站的全自動(dòng)換電機(jī)器

奧動(dòng)則為此推出了模塊化換電解決方案,適合多個(gè)車(chē)型配套。奧動(dòng)通過(guò)對(duì)近200種底盤(pán)數(shù)據(jù)模型分析,找出了電池箱的合理尺寸。這一電池箱,在2017年可以做到40-45度電,支持350公里續(xù)航,2020年則可以裝載50-55度電,支持400公里續(xù)航。

蘭志波介紹,奧動(dòng)推薦的這一電池箱統(tǒng)一規(guī)格,已經(jīng)被北汽、廣汽、上汽、一汽、東風(fēng)和長(zhǎng)安六個(gè)車(chē)企的9個(gè)車(chē)型接受。這意味著這9個(gè)車(chē)型可以實(shí)現(xiàn)車(chē)-站兼容:只要這個(gè)站里有9個(gè)車(chē)型的電池,他們都能來(lái)這個(gè)站更換電池。

在車(chē)站兼容、車(chē)車(chē)兼容逐步實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,換電電動(dòng)車(chē)也會(huì)從出租車(chē)向網(wǎng)約車(chē)、物流車(chē)乃至私家車(chē)不斷擴(kuò)展。

李玉軍透露,現(xiàn)在北汽的部分換電車(chē)輛已經(jīng)在三亞、東莞、深圳運(yùn)營(yíng)。網(wǎng)約車(chē)雖然是單班運(yùn)營(yíng),對(duì)于能源補(bǔ)充的訴求不是那么強(qiáng)烈。但是網(wǎng)約車(chē)痛點(diǎn)在于電池衰減。“持有網(wǎng)約車(chē)車(chē)輛的老板現(xiàn)在受不了,他三四年之后的車(chē)租不出去。”

要推向私人的話,李玉軍認(rèn)為電池的物權(quán)歸屬暫時(shí)是一個(gè)問(wèn)題,所以要配合電池資產(chǎn)銀行等方式,解決他的后顧之憂。

在標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)踐方面,幾個(gè)車(chē)企的換電車(chē)輛,共享?yè)Q電站看起來(lái)很快就將實(shí)現(xiàn);動(dòng)力電池包車(chē)車(chē)兼容則需要更長(zhǎng)時(shí)間。因?yàn)檐?chē)企希望掌控自身的電池包設(shè)計(jì),難度很大。

另外,還需要看到,在奧動(dòng)-北汽所采用的整包+卡扣式換電技術(shù)之外,還有蔚來(lái)的整包+螺栓式換電技術(shù)。這兩種雖然屬于“近親”,但也無(wú)法做到換電站共享。此外,還有伯坦的分箱+側(cè)箱換電技術(shù),和奧動(dòng)-北汽、蔚來(lái)屬于“遠(yuǎn)親”,無(wú)論是換電站還是電池包,目前看是無(wú)法共享的。

現(xiàn)在看來(lái),如果各條技術(shù)路線繼續(xù)發(fā)展。同一技術(shù)路線的,會(huì)先實(shí)現(xiàn)換電站共享,再實(shí)現(xiàn)電池包共享。再往后,就要看不同技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)力,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,自發(fā)走向融合集中。

5、未來(lái):換電?還是充電?

“未來(lái)到底是充電好?還是換電好?會(huì)具體往哪個(gè)方向走?實(shí)際上更多的還是要看市場(chǎng)體驗(yàn)。”王子冬說(shuō)。

他提及,現(xiàn)在換電很大一部分是B端用戶,比如說(shuō)網(wǎng)約車(chē)、出租車(chē)、共享車(chē),以及城市用的公交車(chē),包括以后推的貨運(yùn)車(chē)。“他們工作的特點(diǎn)和要求,換電更適合。”

聶亮則對(duì)換電的前景非常樂(lè)觀。他認(rèn)為換電就像手機(jī),而充電就像固定電話,雖然還會(huì)存在,但是用得會(huì)很少。

他的理由有四點(diǎn)。首先,用戶關(guān)心的是經(jīng)濟(jì)性和便利性。經(jīng)濟(jì)性上,車(chē)電分離后,換電是勝出的。從便利上講,將來(lái)越來(lái)越多的用戶也會(huì)選擇換電的方式。

其次,換電是普遍的能源服務(wù),“不看你車(chē)是干什么用的,是私家車(chē)還是運(yùn)營(yíng)車(chē)輛”。他回顧油車(chē)發(fā)展過(guò)程說(shuō),加油站也是先伴隨出租車(chē)的增加逐步增加的,后來(lái)帶動(dòng)了私家車(chē)的普及。

第三,所有的換電車(chē)都可以充電,所以充電模式會(huì)永遠(yuǎn)保留著,但是用得越來(lái)越少。

第四,“假如充電速度將來(lái)可以發(fā)展得很快,你怎么解決由此帶來(lái)的其他系統(tǒng)的問(wèn)題?基本上我們公用的電網(wǎng)是供不了那么大功率的。”聶亮說(shuō),所以我個(gè)人的觀點(diǎn)就是換電將來(lái)一定會(huì)變成主流。

對(duì)于充換兩種能源補(bǔ)充方式的前景,蘭志波分析說(shuō),換電和充電是一個(gè)相容的、覆蓋全部車(chē)輛使用場(chǎng)景的解決方案。只是對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē),它是一個(gè)剛性并且頻率也很高的需求,對(duì)私車(chē)來(lái)說(shuō)是頻率很低的,但是在沒(méi)時(shí)間充電時(shí),也是很剛性的一個(gè)需求。

“我們?cè)诶砟钌弦恢闭J(rèn)為,換充兩用的功能是電動(dòng)車(chē)規(guī)?;瘧?yīng)用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),具體用戶是換還是充根據(jù)他當(dāng)時(shí)的需求選擇。這樣大家買(mǎi)車(chē)都沒(méi)有顧慮,也不要糾結(jié)是充是換,總之應(yīng)該為我們用戶提供一個(gè)完全的方案。”蘭志波說(shuō)。

當(dāng)前,換電模式的探索,從早期的換電運(yùn)營(yíng),走向電池管理,還將走向智能能源網(wǎng)絡(luò),逐步升級(jí)。不過(guò),目前,換電從業(yè)者,首先要爭(zhēng)取更多的參與者。王子冬和聶亮都透露,明年下半年會(huì)有比較多的換電車(chē)型出來(lái)。

這次換電潮起,聶亮說(shuō),已經(jīng)是第二次了。“不管有沒(méi)有風(fēng)口,不管有沒(méi)有機(jī)遇期,你只要迎著正確的道路走,總會(huì)看到陽(yáng)光的那一天。這個(gè)還要依靠企業(yè)家和政府的共同努力。接下來(lái)這5年能做下去,就是康莊大道。”