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苦熬十载 新能源汽车换电模式能否迎来春天?

  在充电桩等基础设施仍成短板以及新能源汽车巨头重新布局的背景下,换电模式是否能迎来春天?

  近日,北汽蓝谷(600733.SH)发布公告称,旗下子公司北汽新能源营销有限公司(下称“北汽新能源”)将分批次合计购买快换锂离子动力电池系统,作为集装箱式乘用车换电系统的配套设备。而此前蔚来汽车在首款量产车型ES8的上市发布会上曾展示三分钟换电服务。换电模式是否能走得通,这备受关注。来自杭州的某换电模式企业的负责人蒋青川告诉第一财经记者,为了找到答案,他们已用了将近10年。

  根据国家电网及中国电动汽车充电基础设施促进联盟的最新数据,截至今年6月,我国充电桩保有量已经超过100万根,我国也成为全球最大的新能源汽车市场之一。而反观换电行业,目前国内从事换电产业链的企业不足20家。蒋青川向记者展示了于2012年成立的“换电行业微信群”,目前该群组的成员已经不足100人,而在鼎盛时期,该群成员一度超过200余人。

  2007年,新能源汽车还在推广初期之时,以色列人沙伊·夏嘉曦首次提出了针对新能源汽车的换电技术,并曾获得来自日产和雷诺等企业的订单,此后国家电网在部分试点城市提出“换电为主、插电为辅、集中充电”的推广模式。2009年,杭州市率先推出30辆纯电动换电出租车,此后杭州方面的试点车辆一度高达500辆,因此杭州也被业界称为“中国换电之都”,涵盖车电分离、分箱换电及底盘换电等不同环节的企业也纷纷落户浙江。

  蒋青川告诉第一财经记者,当时浙江作为电动汽车推广的试点地区之一,国家电网提出以换电为主的发展模式,并完成了基础换电技术的储备,此后通过在部分纯电动营运汽车的试验,得出了一套以“车电分离,里程计费”为代表的商业模式。“当时国网方面主导换电技术的推广投入之巨大,以至于直到现在,许多车企和换电企业所运用的电池自动化更换设备、电池梯次利用技术,仍然是以国家电网所提出的行业标准及技术积累为基础。”

  2010年8月,国家电网宣布加入“中国电动汽车企业产业联盟”,在业内主推换电模式的推广。不过,2013年初,国家电网开放充电市场,并暂停换电业务的进一步推广。

  针对国家电网更换战略的原因,汽车行业分析师张强认为,除了充电模式相对简单,容易建设,且与地产行业结合后商业增值空间较大等因素以外,与整车企业的关系难以调和、当时电动汽车数量较少所导致的收益性问题也有密切关系。与此同时,特斯拉等部分国外车企也曾尝试换电模式的推广,但受限于当时纯电动汽车普及速度,以及投资者对于收益性的质疑,最终以失败告终。

  随着主导换电模式的国家电网的退出,在全国充电桩的数量以每年近七成的复合增长率增长、产业链不断壮大的背景下,换电模式却进入漫长的停滞期。

  目前,主流的换电模式主要分为底盘换电、分箱换电等。根据目前的技术,无论是哪一种模式,其所需时间都远远短于充电桩充电所需的20分钟至数小时的充电时间。蒋青川也认为,换电模式可以解决电动汽车成本高、时间长及充电的安全性等多种问题。“2013年对外展出90秒内实现底盘换电的技术,但其技术有着兼容性的重大缺陷,例如其无法跨车系车型共享,而目前市面上主流动力电池就有着数十种不同种类的电池组,底盘换电的兼容性,很难与充电桩进行直接竞争,并影响其收益性。”蒋青川说。

  蒋青川表示,目前我国企业主要推广的模块式分箱换电技术,由于主流纯电汽车的标准箱主要尺寸完全一致,凭借模块式换电技术,换电站对于所有使用标准箱的车型均可以进行换电。而动力电池的能量密度不断提高,意味着在同样大小的初期箱,能够安装的电池组的能量也会不断提升。此外,通过将车辆后座下的电池模块搬到车辆的底座部位,电池的安全性能将进一步得到保证。

  与此同时,换电模式下换下来的电池会被送到换电站内部进行慢充补电。慢充虽然耗时较长,但是可以避免快充所导致的电池电量的衰减,有利于延长电池的使用寿命,这也使频繁在外运行的营运汽车青睐换电模式。近期工信部装备工业司相关领导召集应用换电模式的在设备企业与整车企业进行研讨会时,也提出了这样的发展方针。

  16日,北汽新能源向北京出租车公司交付了800辆EU300换电出租车,北京市政府也宣布,在2020年底前,北京市约7万辆出租车中,运用换电模式的纯电动出租车数量将达到2万辆以上。在最早推广换电模式的杭州,目前绝大多数换电汽车也主要集中于出租汽车。据的公示数据,截至今年6月,北汽新能源已在全国15个城市运营换电出租车1.3万辆,累计更换电池178万次,而主攻模块式分箱换电模式的伯坦科技也累计进行了近690万次的换电。

  艾瑞咨询发布的报告显示,新能源汽车成本中,有40%集中在动力电池上。张强表示,目前纯电动换电汽车仍主要应用于出租汽车等营运汽车层面,这主要是因为目前国家出台的动力电池补贴政策主要针对整车,并未考虑到备换电池,这也使能够享受到地方补贴的营运汽车成为换电模式的主要客户。“一个没有补贴的动力电池价格,甚至比肩一些补贴后的低速电动汽车价格,这样的成本压力确实会使个人消费者望而却步。此外针对换电模式,也不存在统一的技术和价值评估标准,导致许多企业和资本很难加入到换电行业当中,为其发展赋予了一定的不确定性。”张强说。

  此外,大多数地方政府的基础设施补贴主要集中在充电桩等充电设施,并未涵盖换电设施,这也成为阻拦换电设备发展的主要因素。

  中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为,随着新能源汽车补贴的退坡工作持续,换电技术的成本劣势将有所稀释,其在市场占据脚跟的同时,将与充电技术实现互补作用,尤其是当完成与整车企业合作的模式开发、每辆车都具备可以快速换电的能力以后,进行换电还是充电,就取决于不同的使用场景。

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