充換電站是為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池提供充電和動(dòng)力電池快速更換的能源站。電動(dòng)汽車為了連續(xù)行駛就要求其電能得到補(bǔ)充。這些充電方式體現(xiàn)為充電不同的充電模式。同樣在電池快速更換的方式下,電池組從車上卸下后也是用一定的模式為電池充電。有交流、直流模式,有限壓、限流模式等等。采取那種充電方式其實(shí)就是用多大的電流和電壓及多長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)充電。
新能源汽車充換電模式之爭(zhēng)幾經(jīng)反轉(zhuǎn)。2011年,國(guó)家電網(wǎng)制定“換電為主、插充為輔、集中充電、統(tǒng)一配送”的智能充換電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)模式,預(yù)示著此前關(guān)于充換電的爭(zhēng)論暫時(shí)告一段落。但2015年,國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)起電動(dòng)汽車“京滬行”活動(dòng),北汽集團(tuán)、比亞迪公司、比亞迪-戴姆勒公司、東風(fēng)日產(chǎn)公司等車企組建車隊(duì),進(jìn)行跨城際長(zhǎng)距離行駛,親身體驗(yàn)京滬高速沿途27座快充站的充電服務(wù),意味著國(guó)家電網(wǎng)從換電模式的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向充電模式。2019年下半年,新能源汽車正式進(jìn)入后補(bǔ)貼時(shí)代,換電模式價(jià)格優(yōu)勢(shì)下的發(fā)展前景令人矚目。從19年6月起,短短一年半的時(shí)間內(nèi),工信部等部門陸續(xù)出臺(tái)政策,鼓勵(lì)“車電分離”,換電模式的推行再度引發(fā)熱議。
國(guó)家層面再度發(fā)布新政策,助推換電模式快速發(fā)展。2020年4月23日,財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委發(fā)布關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知。原則上2020-2022年補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別在上一年基礎(chǔ)上退坡10%、20%、30%。通知中特別強(qiáng)調(diào):新能源乘用車補(bǔ)貼前售價(jià)須在30萬(wàn)元以下(含30萬(wàn)元),為鼓勵(lì)“換電”新型商業(yè)模式發(fā)展,加快新能源汽車推廣,“換電模式”車輛不受此規(guī)定。
后補(bǔ)貼時(shí)代,新能源汽車換電模式再度吸睛
時(shí)間 | 事件 |
2006年 | 國(guó)家電網(wǎng)組織一系列電動(dòng)汽車充換電設(shè)施研發(fā)與實(shí)踐工作 |
2009年 | 國(guó)家啟動(dòng)“十城千輛工程” |
2010年 | 國(guó)家電網(wǎng)加入“中國(guó)企業(yè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟” |
2011年 | 國(guó)電電網(wǎng)確定智能充換電運(yùn)營(yíng)模式的基本思路:換電為主,插充為輔,集中充電,統(tǒng)一配送 |
2012年7月 | 國(guó)務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012―2020年)》,確立以充電為主的電動(dòng)汽車發(fā)展方向 |
2015年1月 | 國(guó)家電網(wǎng)發(fā)起電動(dòng)汽車“京滬行”活動(dòng),全程使用充電樁,國(guó)家電網(wǎng)從換電模式的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向充電模式 |
2019年6月 | 國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案(2019-2020年)》,強(qiáng)調(diào)推廣“換電”、“車電分離”等方式 |
2019年7月 | 北京市出臺(tái)《關(guān)于對(duì)出租汽車更新為純電動(dòng)車資金獎(jiǎng)勵(lì)政策的通知》,明確純電動(dòng)出租車應(yīng)具備充換電兼容技術(shù),以快速更換電池為主,車輛電池與充換電站技術(shù)相匹配等工信部在杭州召開座談會(huì),聚焦討論車電分離法規(guī)、電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一趨勢(shì)等問(wèn)題,實(shí)地調(diào)研伯坦科技 |
2019年12月 | 工信部發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見稿),鼓勵(lì)開展換電模式的應(yīng)用工信部發(fā)布《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件(2019年本)》,提出遵循先梯次利用后再生利用的原則,并對(duì)費(fèi)用動(dòng)力電池綜合利用細(xì)化了具體實(shí)施要求工信部強(qiáng)調(diào)充電與換電都是新能源汽車的能源補(bǔ)給方式,各有優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)電能補(bǔ)給模式共同發(fā)展 |
2020年1月 | 伯坦科技完成B輪融資,投資方為云和資本,該輪融資主要投入于充換電站的鋪設(shè)及新車型的研發(fā)蔚來(lái)申請(qǐng)新?lián)Q電技術(shù)專利“依據(jù)效能為純電動(dòng)汽車換電的策略與方案”,預(yù)示蔚來(lái)或?qū)⑼ㄟ^(guò)為用戶更換不同容量規(guī)格的電池,而收取相應(yīng)的費(fèi)用國(guó)家發(fā)布《2019年度中國(guó)電動(dòng)汽車充電設(shè)施技術(shù)發(fā)展白皮書》,第三部分主題為“電池更換” |
2020年4月 | 工信部發(fā)布《2020年新能源汽車/智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》,提出要“完成電動(dòng)汽車換電安全要求標(biāo)準(zhǔn)的審查與報(bào)批” |
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開資料整理
各地政府響應(yīng)號(hào)召,紛紛推行出租車電動(dòng)化,北京、廣州等城市主張換電技術(shù)路線:(1)北京市已經(jīng)確定未來(lái)將出租車全部更換為以換電模式為主的新能源汽車。2019年5月20日,2019-2020年北京市純電動(dòng)出租汽車推廣應(yīng)用工作部署培訓(xùn)會(huì)在京舉行,充換兼容的純電動(dòng)汽車被確定為北京市出租車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的技術(shù)路線。2019年7月19日,北京市出臺(tái)《關(guān)于對(duì)出租汽車更新為純電動(dòng)車資金獎(jiǎng)勵(lì)政策的通知》,再度明確純電動(dòng)出租車應(yīng)具備充換電兼容技術(shù),以快速更換電池為主。(2)廣州計(jì)劃到2020年底基本實(shí)現(xiàn)出租車新能源化。2018年5月23日,廣州市交通委發(fā)布《關(guān)于加快新能源出租車推廣應(yīng)用工作的通知》,規(guī)定2018年起廣州市各出租車企業(yè)更新或新增的巡游出租車中,純電動(dòng)汽車比例不低于80%,且逐年提高5個(gè)百分點(diǎn),其余全部使用新能源汽車。至2020年底,廣州市巡游出租車基本實(shí)現(xiàn)全面新能源化。廣州出租車領(lǐng)域調(diào)研后一致決定購(gòu)置換電出租車。
地方政府積極推動(dòng)出租車電動(dòng)化
城市 | 電動(dòng)化進(jìn)程 |
北京 | 計(jì)劃在5年內(nèi)將約7萬(wàn)臺(tái)出租車電動(dòng)化,采用換電技術(shù)路線 |
成渝 | 正研究出租車電動(dòng)化方案,計(jì)劃將約5萬(wàn)臺(tái)出租車電動(dòng)化 |
上海 | 正研究出租車電動(dòng)化方案及換電技術(shù)路線,計(jì)劃將約6萬(wàn)臺(tái)出租車電動(dòng)化 |
廈門 | 已開始出租車電動(dòng)化工作,計(jì)劃逐步將約6000臺(tái)出租車電動(dòng)化 |
廣州 | 已開始出租車電動(dòng)化工作,計(jì)劃在2020年之前將約2.5萬(wàn)臺(tái)出租車全部電動(dòng)化 |
深圳 | 通過(guò)政府大力補(bǔ)貼,已實(shí)現(xiàn)出租車全部電動(dòng)化 |
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現(xiàn)行換電模式有兩類運(yùn)營(yíng)方式,三種換電技術(shù)。(1)運(yùn)營(yíng)方式分為集中充電和充換電兩類。國(guó)家電網(wǎng)2011年提出集中充電方式,集中型充電站集中存儲(chǔ)、集中充電、統(tǒng)一配送電池,電池配送站提供更換電池服務(wù),具有配送站選址靈活,利于制定電網(wǎng)友好的充電方案等優(yōu)勢(shì);充換電方式則以換電站為載體,這種電池?fù)Q電站同時(shí)具備電池充電及電池更換功能,無(wú)需考慮電池的物流配送問(wèn)題。(2)電池更換主要有底盤換電、模塊分箱換電和側(cè)方換電等技術(shù)。伯坦科技等企業(yè)采用模塊分箱換電,該方式通用性好,易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;北汽新能源和蔚來(lái)等企業(yè)采用底盤換電,換電全自動(dòng),安全又便捷。
三種換電技術(shù)各有優(yōu)劣
- | 模式 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) | 代表企業(yè) | 應(yīng)用場(chǎng)景 |
按換電方式分類 | 底盤換電 | 不改變車體前后軸的重量,更有利于保障汽車的安全和運(yùn)行特性,換電全自動(dòng)、換電時(shí)間短 | 需要更改底盤結(jié)構(gòu),封裝工藝復(fù)雜,標(biāo)準(zhǔn)化困難,維修成本大 | 奧動(dòng)、蔚來(lái)、恒新楚風(fēng)等 | 出租車、網(wǎng)約車 |
側(cè)方換電 | 從汽車側(cè)方電池倉(cāng)位取出電池,再由機(jī)械臂將滿電電池插入汽車,安全性較高 | 換電設(shè)備成本高,標(biāo)準(zhǔn)化不易實(shí)現(xiàn) | 浙江時(shí)空電動(dòng) | 網(wǎng)約車、出租車、物流車 | |
電池包類型分類 | 模塊分箱換電 | 通用性較好、標(biāo)準(zhǔn)化易實(shí)現(xiàn),成本較低(可以只更換某一塊性能降低的電池) | 每個(gè)箱體都需保護(hù)殼,重量增加;電池分散裝于整車,存在安全隱患;對(duì)車身底盤改動(dòng)和設(shè)計(jì)周期要求更高 | 伯坦科技、眾泰、力帆、大運(yùn)、康迪等 | 分時(shí)租賃車 |
整包換電 | 同底盤換電 | 同底盤換電 | 同底盤換電 | 同底盤換電 |
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智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)電動(dòng)汽車充換電站市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:截止2020年3月,全國(guó)新能源汽車換電站保有量為433座。其中,奧動(dòng)新能源216座,占比達(dá)50%,蔚來(lái)和伯坦科技分別為123座和94座。目前換電設(shè)施主要集中于新能源汽車普及率較高的沿海一帶,四川和湖南等內(nèi)陸省份的換電熱力值也相對(duì)較高。
2020年3月全國(guó)換電站保有量為433座
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2020年3月?lián)Q電設(shè)施換電熱力圖(萬(wàn)千瓦時(shí))
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但隨著新能源補(bǔ)貼的逐步退出,換電模式在價(jià)格、使用便利性、可靠性方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn) 一步凸顯:(1)用戶不再需要一次性支付大額電池開支。“車電一體”的充電模式使得經(jīng)銷商在銷 售車身的同時(shí)打包銷售動(dòng)力電池,整車購(gòu)置成本被大幅抬高。換電模式下的電池租賃方案 能有效避免這一價(jià)格劣勢(shì)。改“充電”為“換電”,也能順勢(shì)解決動(dòng)力電池折舊和車身折 舊差異較大引發(fā)的資源錯(cuò)配問(wèn)題,提高二手車殘值價(jià)值。(2)換電模式可實(shí)現(xiàn)極速換電,解決充電時(shí)間長(zhǎng),影響車輛運(yùn)營(yíng)效率和耽誤司機(jī)工作時(shí) 間的問(wèn)題。例如,奧動(dòng)新能源推出換電站 3.0,致力于“讓用戶像燃油車一樣方便的使用電 動(dòng)車,像加油一樣方便的補(bǔ)充能源”。 (3)小功率慢充,延長(zhǎng)電池使用壽命??斐涫侵绷麟?,慢充是交流電。一般來(lái)說(shuō),快充 的電壓大于電池電壓,快充模式下,電子流速加快,可能導(dǎo)致電池升溫過(guò)快,給電池帶來(lái) 一定的負(fù)擔(dān)。換電電池被集中收集,在恒溫恒濕的環(huán)境下,以慢充的方式充電,能最大限 度地延長(zhǎng)電池的使用壽命,減輕用戶對(duì)電池衰減的焦慮。
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