中国新能源汽车换电模式发展问题研究

王佳 阮艺亮

（中国汽车技术研究中心有限公司）

在我国新能源汽车产业发展初期，国家电网等企业就已经开始探索发展换电模式，但受限于当时的产业发展环境等因素，换电模式并没有大规模推广。随着换电技术进步、换电站建设成本降低、换电标准不断完善，以北汽新能源、蔚来汽车等为代表的企业开始加大对换电模式的研究和推广[1]。截至2019年7月底，我国共拥有换电车辆近6 万辆，其中用于分时租赁、出租车等公共领域的换电车辆约4 万辆，用于私人领域的换电车辆约2 万辆，换电车辆的推广提升了车辆的运行效率，受到了部分消费者认可。但随着换电模式的加快发展，行业也开始面临一些新形势和新问题。文章旨在通过分析我国换电模式产业发展的最新情况，研究发展换电模式面临的主要问题，提出规范我国换电模式发展的相关建议。

1 换电模式简介

新能源汽车电池更换也称换电模式，是指车用动力电池在换电站中存储、充电，充满电后替换新能源汽车上的低电量电池。根据换电方式不同，换电模式可分为底盘换电和分箱换电2 种。与充电模式相比，换电模式主要有以下优势。

1）在能源端方面。换电模式能够调节电网峰谷负荷，促进可再生能源消纳，减少对电网冲击，实现能源互联网，且换电站和充电站相比，提高了用地使用效率。

2）在购置端方面。换电模式可实现“车电分离”，即车企将不含电池的电动汽车和电池分开销售给用户和电池运营商，降低了消费者的购置成本[2]。

3）在使用端方面。换电模式可实现快速补充能源，解决“里程焦虑”“充电等待焦虑”，也可实现动力电池“升级更换”，为消费者提供更高容量、更高性能的动力电池，提升驾乘体验满意度[3]。此外，动力电池由运营商管理，既方便开展集中维保，也有利于保障充电安全。

4）在回收端方面。换电模式可实现动力电池闭环管理，促进回收利用，防止废旧动力电池污染环境。同时，由于可实现“车电分离”，换电模式可以提高新能源二手车残值，激活二手车交易市场。

2 换电模式发展现状

我国自2008年开始探索发展换电模式，10年来换电模式历经高潮与低谷。近年来，随着北汽新能源、蔚来汽车等企业积极探索，换电模式逐渐成熟，相较于充电模式的优势也日益凸显。

2.1 早期换电模式失败原因分析

我国早期换电模式的失败主要是由于利益分配、技术标准和建设成本等原因导致。一是动力电池作为整车价值链的主要环节，整车企业出于自身利益考虑，参与由国家电网等能源企业主导的换电模式积极性不高；二是各车企均有不同的设计理念，动力电池位置和规格尺寸千差万别，很难保证每种车型都能在换电站找到适合更换的电池；三是换电站建设投入一次性成本较大，包括场地需求、车辆技术改造、电池储备、换电站建设等，成本远远高于充电桩建设，投资回报周期长，商业模式难以健康发展。

2.2 换电模式主要企业发展现状

我国北汽新能源、蔚来汽车等部分企业已经开始在换电领域先行先试，其中北汽新能源的换电车辆主要用于出租车市场，蔚来汽车的换电车辆主要面向私人领域。此外，吉利、东风、长安、一汽、广汽、力帆、奇点、国金等企业也都在进行换电模式的技术储备。

2.2.1 北汽新能源换电模式发展情况

北汽新能源和奥动新能源汽车科技有限公司合作成立北京奥动新能源投资有限公司，负责换电站的投资建设，以及换电运营模式及业务的推广应用，提出了“充换一体化、服务一体化、车网一体化”三位一体的商业模式。截至2018年底，在全国范围内运营换电车辆7 000 台，建成换电站126 座，并先后为全国两会、厦门金砖会议和青岛上合峰会提供服务保障用车。

2.2.2 蔚来汽车换电模式发展情况

蔚来汽车制定了“车电分离、电池租用、可充可换、梯次利用”的发展战略，将智能充换电网络关键设备研制、平台开发及规模化运营作为核心业务。为用户提供智能充换电服务，旨在提升消费者在新能源汽车上的使用体验，解决用户的“里程焦虑”和“充电痛点”问题，同时对电池健康状况进行批量监控和维保。目前蔚来汽车在各大城市建设了城区换电站89 个，高速公路服务区换电站33 个。

2.3 换电模式相关支持政策情况

2.3.1 中央政策支持情况

我国已经出台了一系列换电模式支持政策，对推动我国换电模式发展起到了重要作用。换电模式的中央政策支持情况如下。

1）明确鼓励发展换电模式。《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》等明确鼓励换电站建设。《绿色产业指导目录（2019年版）》《产业结构调整指导目录（2019年本）》（征求意见稿）也将换电设施列入鼓励类给予支持。

2）支持换电站建设和车辆推广应用。《能源发展“十三五”规划》中，明确新增集中式充换电站超过1.2 万座的发展目标。《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》提出继续探索出租车、租赁车等特定领域电动汽车换电模式应用。《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案（2019—2020年）》明确提出推广新能源汽车电池租赁等车电分离的消费方式，降低购车成本，借鉴公共服务领域的换电模式和应用经验，鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车。

3）给予补贴和用电优惠。《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》指出，奖补资金应当专门用于支持充电设施建设运营、改造升级、充换电服务网络运营监控系统建设等相关领域。《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》则明确给予换电设施用电优惠。

2.3.2 地方政策支持情况

北京市、河北省、广东省、福建省、山东省、上海市等地区都以鼓励“充换电”基础设施建设的形式发布了相关政策措施。广东省规定换电设施项目按照2 000 元/kW的标准给予补贴；江苏省规定换电服务价格按照车辆行驶里程收取；福建省明确按当地大工业目录电度电价减半执行，建设补助标准不超过495 元/kW；厦门对换电站的电价在大工业用电基础上再给予一半的优惠。

3 换电模式面临的主要问题

目前换电模式仍面临技术标准不完善、建设成本偏高等问题，但随着产业发展，这些问题都有望得到解决。现阶段发展换电模式的最大障碍在于政策风险，亟需规范管理。

3.1 通过行业努力可以解决的障碍

换电模式自身发展仍存在诸多障碍，主要涉及以下3 个方面，但通过行业自身发展能够得到解决。

1）技术标准不完善。各企业的新能源汽车和动力电池标准千差万别，换电模式在超过一个车企范围时很难运行[4]。换电站分类很多，如分布式、集中式、永久建筑类、临时设施类等，由于缺少统一的分类标准，导致相关部门对换电站归类为特种设备或一般电器设备存在质疑。目前换电站企业虽然制定了内部的安全监管标准和消防标准，但缺少行业统一的标准。

2）建站成本仍偏高。随着换电站的规模化发展，换电站建设成本将大大降低。目前我国换电站根据规模不同，总投资在150～800 万元，日服务车辆70～150 台，折算成日服务车辆的投资成本为2～5 万元/台。和充电模式相比，目前换电站建设成本仍然较高，但已经具有可比性，且随着规模化发展还有较大的下降空间。

3）事故责任难界定。换电模式采用的动力电池的所有权需要明确，而且如果换电车辆生产企业和换电服务企业不是同一家，车辆出现事故时的责任界定也存在难题。目前部分企业及消费者通过签署权责明晰的合同来避免该类问题的发生，也采取购买保险等作为保障措施。

3.2 需要政府予以规范解决的障碍

目前企业发展换电模式仍面临一定的政策风险，涉及到如何管理、如何补贴、如何建站等问题，通过企业自身很难解决，需要政府予以规范解决。

1）缺少相关规范管理办法。换电模式涉及更换出厂配置的动力电池，尤其是“车电分离”和“升级更换”，极易导致换电电池和《公告》上动力电池不一致。如果动力电池供应商或动力电池型号发生变化，将导致换电模式难以符合现有管理体系相关要求，无法满足《新能源汽车产品同一型号判定技术条件》，需按新车型进行《公告》申请，原有旧车型不能采用该类电池换电，否则涉嫌非法改装。若原有动力电池企业破产，将导致老车型无法更换动力电池。

2）购置补贴政策不明确。换电模式涉及“车电分离”，但现行政策将动力电池与汽车在产销上进行了捆绑式管理，“车电分离”销售车辆能否获取补贴未明确。“升级更换”能否获得补贴也不明确，而且个别违规企业可能将大电量电池偷换为小电量电池运营，将大电量电池回厂拆分或用于他处，或重新装车骗补。此外，现场核查时对换电车辆动力电池企业名称、产品型号、电池容量一致性如何界定尚不明确。

3）换电站建设审批难度大。我国缺少统一的换电站建设审批流程，不同地方换电站建设的协调难度大。而且许多城市未明确换电站可以享受新能源汽车充电基础设施建设补贴，换电站建设因为补贴方式、方法等政策的缺失而搁浅。

4 相关建议

目前充电基础设施不完善仍然是阻碍我国新能源汽车产业发展的主要问题之一，建桩难、用桩难等问题依然存在，能源补充方式的不便捷抑制了消费者的需求，减缓了新能源汽车市场的发展速度。建议在推广充电模式的同时，也积极探索换电模式，促进行业规范发展。

1）开展换电模式专题研究，支撑政府完善管理体系。目前换电模式处于起步期，行业发展仍面临诸多问题。需要国家部门组织相关科研院所、研究机构和换电企业等，成立换电模式研究工作组。集聚行业创新力量，开展换电模式可行性研究、技术先进性研究、安全可靠性研究、服务模式研究、政策法规研究、标准和管理体系研究等。通过相关研究，评估我国发展换电模式的必要性、可行性，并研究提出推动换电模式发展的相关措施建议，指导企业加快提升技术水平和开展模式创新，也为政府完善政策、标准和管理体系提供支撑。

2）开展换电模式试点示范，鼓励部分企业先行先试。建议政府部门对换电这种新业态、新模式、新理念采取包容审慎的服务和监管方式，给予企业创新发展空间。由于我国推广换电模式的企业较少，且缺少有效的考核、验证、改进和提升，可以通过选择部分地区或企业开展试点示范、先行先试的方式，避免一哄而上，出现战略误判、安全事故和资源浪费。鼓励企业在试错中创新，在包容中发展，推动在试点地区或企业内部形成统一的动力电池标准，实现不同企业、不同车型之间的动力电池互换。加快形成可复制的推广经验，并总结经验教训，支撑政府部门完善换电模式管理体系。

3）明确换电模式申领补贴条件，解决企业后顾之忧。换电模式作为一种创新商业模式，对推动我国新能源汽车产业发展有着积极作用。现阶段，不管是充电还是换电模式的新能源汽车，想要发展都离不开补贴政策支持。但由于换电模式导致“车电分离”和“升级更换”，能否申领补贴、如何申领补贴目前无明确规定。建议加快出台换电模式申领补贴的具体要求，坚定企业发展换电模式的信心，也为企业制定战略规划和发展策略提供指导。

4）加大对换电站建设的支持力度，完善换电站网络布局。目前我国在推广新能源汽车的过程中，主要鼓励充电站建设而忽略了换电站，导致我国换电站建设难度大、运营数量少、建站成本高。为加快形成“可充可换”的新能源汽车能源供给网络，建议从国家层面明确对换电站建设运营的补贴，并建立换电站建设的项目备案和审批流程。

5 结论

我国换电模式经历了2 轮发展，第1 轮以国家电网等能源企业为主导，由于成本、市场规模、利益纠葛等原因，换电模式未能大规模推广，新能源汽车能源补给方式以充电模式为主。第2 轮以北汽新能源等整车企业为主导，相关利益群体已经统一，换电模式开始呈现较快的发展态势，我国新能源汽车能源补给方式正逐渐转变为充换互补。但也需要清晰认识到，发展换电模式仍面临诸多障碍，目前国内外文献尚未对换电模式面临的问题开展系统研究，也未提出相关的措施建议。文章基于我国发展换电模式面临的问题，有针对性地提出了相关建议，为行业企业和有关政府部门提供参考，有利于推动我国换电模式的发展。鉴于发展换电模式和我国现有政策管理体系不适应，导致发展换电模式存在潜在的政策风险，下一步将系统开展换电模式的政策适应性研究并提出具体的政策建议。