新能源汽车换电模式现状及发展趋势

2022-03-15族青

现代工业经济和信息化 2022年10期

族青

（江苏省徐州技师学院，江苏徐州 221000）

引言

新能源汽车作为高度契合可持续发展要求、推动绿色交通建设发展的汽车产品，其在近年来已然成为汽车市场的新宠儿，受到了广大消费者的青睐。而在新能源汽车发展进程中，如何有效解决消费者的里程焦虑则成为了关键问题，这也是新能源汽车能否有效取代传统传统燃油车的关键所在。在电动汽车充电模式已经较为成熟的当下，换电模式为新能源汽车产业的未来发展提供了新的可能性。

1 新能源汽车换电模式概述

新能源汽车的能源补给主要包含充电模式与换电模式两种。其中充电模式往往是采取直流快充与交流慢充两种类型，而换电模式则包含集中式充电与充换电两种类型。其中换电模式作为近年来广受关注并持续优化和改善的新能源汽车能源补给模式，其优点和缺点都较为明显。

1.1 优点

1）换电速度快。新能源汽车采取换电模式进行能源补给，其换电速度基本上可做到与传统燃油车加油时间相当，这对由燃油车向新能源汽车过渡的消费者能够更快适应。和当下普遍应用的新能源汽车充电模式相比，换电模式能够为消费者省下大量等待的时间，这对激发消费者投身新能源汽车领域并促进整个汽车市场的转型和发展而言有着重要意义。

2）购车成本低。新能源汽车的动力电池成本极高，基本上可达到整车成本的40%。高昂的购车成本，无疑是阻碍新能源电动车在市场上有效推广的一大阻碍。而换电模式的特点在于车身与动力电池为模块化设计，二者能够直接分开，为消费者提供了更加多样化的选择，并能为不少消费者带来成本更低的购车机会。这将大幅降低购车成本，能有效刺激新能源汽车市场的快速、良好发展。

3）电池使用寿命长。新能源汽车动力电池的使用寿命与其使用和维护保养情况密切相关。不少消费者都缺乏系统化、专业化、正确化的动力电池维护保养知识，导致充电模式下的新能源汽车电池老化、损坏问题较为严重。而基于换电模式的新能源汽车的电池可由换电站统一集中充电与维护保养，由专业人员进行操作和处理，能够在很大程度上延长动力电池使用寿命。

4）安全隐患少。采用插充模式的新能源汽车往往只有在到了维护保养周期或汽车本身出现问题时，消费者才会在4S店对其进行检查、保养与维修，那么在漫长的使用过程中难免存在一些安全隐患。而基于换电模式的新能源汽车由于需要更为频繁地对电池加以更换，在此过程中工作人员会对整个汽车以及电池进行全面检测，进而起到及时排出潜在安全隐患的作用。

5）缓解城市用电压力。随着新能源汽车产业的发展，我国城市中的新能源汽车保有量必然会逐步增加。在新能源汽车数量达到一定规模后，基于插充模式的汽车在随机充电时可能出现大量汽车同时充电的情况，进而会影响电网与居民用电。

1.2 缺点

1）换电站前期投入成本高。新能源汽车的换电站与充电站相比，其前期建设的投入成本往往要高得多。这是因为换电站虽然占地面积较小，但是需要在用地、人力、换电设备等成本之外承担巨额的电池储备成本、电池充电与用电成本，需要在前期投入大量资金。目前一个新能源汽车换电站的前期建设成本高达500万元，在基于换电模式的新能源汽车数量有限的当下，很少有企业敢于投入大量资金建设换电站。

2）换电站后期运营成本高。与充电站相比，换电站的运营成本更高，主要体现在人工成本方面。新能源汽车车主能够较为简单、安全地自行完成汽车充电操作，而汽车换电操作则要复杂得多，同时对相关人员的专业性要求更高。这意味着换电站不仅要在前期建设投入大量成本，在建成后还要投入大量人力成本支持运营，以确保换电设备的操作及维护保养、动力电池的统一充电存储以及调配都能由专业人员负责。

3）换电标准尚未统一。目前各汽车生产商、电池生产上对新能源汽车动力电池的设计与生产并没有统一的标准，如电池尺寸、接口等。在换电标准尚未统一的情况下，不管是换电模式新能源汽车的生产、推广，还是换电站的建设、运营，都将受到巨大阻碍。

2 新能源汽车换电模式现状

2.1 政策大力支持

鉴于新能源汽车换电模式本身相较于充电模式的诸多优势，其受到了政府的大力支持，包括工业和信息化部等在内的多个部门出台了相关优惠、利好政策，为换电模式的发展创造了有利条件。早在2020年4月，财政部等四部委就联合发布了新能源补贴新政，指明了新能源汽车补贴“退坡”的行业趋势，并明确指出售价30万元以上的新能源汽车不再享受补贴。但是这一政策也明确指出，支持换电模式的车辆并不在此范围之中，依旧享受相关补贴优惠，从而鼓励新能源汽车换电模式的发展。到了2020年5月，换电站作为新型基建的重要组成部分，首次被写入《政府工作报告》，标志着换电模式已成为新能源汽车能源补给模式的重要发展模式。2020年7月，《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》已经被上报国务院，而且下一步将加快发展。而新能源汽车换电模式相关技术标准与管理政策均是本规范的重要内容。

2.2 产业链上下游积极参与

从长远来看，新能源汽车发展换电模式对消费者、汽车企业、电池企业、电网、政府以及整个社会均有着积极意义。虽然当前换电模式的发展面临着资金成本过高的问题，但是整个产业链上下游的各方主体均在积极参与，共同尝试构建高质量换电模式的可行路径。在整个产业链中，车企、电池企业、电网以及换电运营商需要联合起来，共同组建换电站建设运营商与电池资产管理公司。其中换电站建设运营商需要承担网络建设、电网电费、运营投入等成本，获得用户电费作为收益；电池资产管理公司则需要承担电池购买成本，获得电池回收的收益。

2.3 大量企业积极布局

在政府政策的大力推动下，不少企业积极布局“气电分离”汽车领域，不管是换电模式汽车的生产还是换电站的建设与运营都形成了相应的规划方案。当前新能源汽车换电领域发展较为成熟的企业主要有奥动、蔚来与杭州伯坦。截止2021年10月，我国共计建成换电站1 086座，其中奥动换电站保有量占比56.08%，蔚来占比34.07%，杭州伯坦占比9.85%。与此同时，多家企业均在积极布局，探索适合自身的“气电分离”发展模式，制定了相应的规划和方案[1]。

2.4 阻碍换电模式发展的问题有待解决

目前换电模式的发展还面临着一些不容忽视的问题，需要在行业建设发展的过程中尽快解决。首先，技术标准不完善。在国家出台相关政策对电动汽车换电安全要求进行规范的大背景下，各个企业应当基于此逐步形成统一的行业标准，为换电模式的发展奠定良好基础。其次，建站成本偏高。不管是从新建换电站还是从运营换电站的角度来看，其资金成本都较高。不过相较于前几年换电站建设的成本而言，不难发现新建换电站的总体成本已经实现了有效降低，并且在未来还有不小的下降空间，需要进一步探索有效控制建站成本的可行办法。

2.5 政府监管体系有待完善

虽然政府大力支持新能源汽车换电模式的发展，出台了一系列政策与规程推动行业发展，但是在实践层面依旧存在监管体系不完善的问题。首先，政府相关规范管理办法的构建难度较大。在缺乏统一行业标准、车电分离导致管理分离的情况下，政府需要进一步完善具体的管理办法，才能保障整个行业的健康、持续发展。其次，购置补贴政策不明确。

3 新能源汽车换电模式发展趋势研究

3.1 换电模式试点示范作用明显

当前换电模式的发展还处于探索阶段，并未形成完全明确、可行的方案，需要在实践中不断探索和改善。而建设换电模式试点，正是对换电模式发展方向和路径进行探索的先驱。在“车电分离”领域快速、蓬勃发展的情况下，可以预见换电模式试点的示范作用会极为明显，将直接对全国范围内换电模式的构建、换电站的建设与运营、换电汽车的销售等造成巨大影响，成为推动行业发展的关键动力。

3.2 “十四五”期间有望实现爆发式发展

“十四五”期间，我国新能源汽车换电模式有望迎来爆发式发展。一方面，国家政府大力支持相关领域的建设与发展，出台了一系列优惠政策，建设了大量相关项目，具有稳稳固基础；另一方面，大量企业基于“十四五”发展计划制定了适合自身的换电模式发展规划方案，一旦规划方案如期实施必然会推动新能源汽车换电领域的蓬勃发展。截止到2025年，奥动、蔚来、国家电网、国家电投、中石化、协鑫能科分别计划建设或持有换电站10 000座、4 000座、1 000座、4 000座、500座以及4 000座。这些大型企业的积极布局和规划，为“十四五”期间新能源汽车换电模式的发展注入了关键活力。

3.3 消费者购买意愿增强

随着换电模式相关技术和规范的不断完善、新建换电站数量的快速增加以及市场上换电车型的增多，新能源汽车换电模式必然会逐步受到消费者的认可。在市场发展趋势的带动下以及换电模式在解决新能源汽车能源补给和里程等痛点问题的情况下，消费者购买换电模式汽车的意愿会有所增强。

3.4 市场选择充换电并存

虽然换电模式相较充电模式而言有着诸多方面的优势，但是充电模式本身具有市场先发优势，已经形成了较为稳固的受众群体。而且换电模式即便在“十四五”期间迎来爆发式增长，其市场规模相较于充电模式而言依旧体量较小，不可能在短期内完全取代充电模式。与此同时，充电模式相关技术也在持续发展和不断成熟，在该模式突破技术瓶颈并取得明显技术成果后，其缺陷也将得到大幅改善并受到消费者认可。故此可以预见，在很长一段时间内，新能源汽车市场都将会处于充换电并存的局面，二者相互补充能够为整个心能源汽车市场及行业的健康发展提供有力支持和保障。