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为什么说换电模式成不了新能源车风口?

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本文来自微信公众号:财经十一人(ID:caijingEleven),作者:尹路、徐沛宇, 编辑:马克,原文标题:《政策再热捧,换电模式也成不了新能源车风口》,头图来自:视觉中国


新能源车大规模应用最重要的基础条件是补能。充电是当前补能的主要方式,过去几年,中国充电网络建设进展很快,在一二线城市的充电桩覆盖已经比较密集,可以满足新能源车的基本使用需要。


但现在新能源车保有量还比较少,据公安部公布的数据,截至今年9月底,全国新能源车保有量678万辆,仅占全国汽车保有量的2.28%。而2021年全年新能源车的销量有望突破300万辆,未来10年时间,高速增长的新能源车保有量将给充电网络带来沉重的压力。


因此补能效率更高的换电模式从去年开始备受追捧,特别是政策支持上,从去年4月开始,各种鼓励换电模式的政策密集出台。从30万元以上新能源车只有换电车型可继续享受国家补贴,到今年4月出台《关于组织开展新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,再到10月底确定首批11个换电模式试点城市,换电模式迎来了快速增长契机。


但在换电模式迎来政策风口的同时,《财经十一人》通过与多个相关公司的接触发现,从业者对换电模式的增长预期均非常谨慎,都在强调换电模式面临的两大障碍:关键标准缺失,商业模式受限


一、关键标准缺失是最大痛点


随着换电获得政策青睐,蔚来汽车、奥动新能源等换电行业头部企业纷纷加快了换电站布局速度。蔚来将2021年换电站建设目标从500座调涨为700座。奥动新能源宣布到2025年要完成1万座换电站建设。


国家电网作为最早布局换电业务的国资企业,年内将在北京武汉等地建设100座乘用车换电站,在内蒙、青海等矿区建成10座重卡换电站。此外,民营新能源巨头协鑫集团也宣布进军换电产业,2025年形成服务50万辆车的换电能力。但在建设提速,加速入局的同时,换电行业的新老从业者都在提及全行业的一大痛点:缺乏关键标准。


今年11月1日,换电行业的的首个推荐国标GB/T 40032-2021《电动汽车换电安全要求》正式实施。作为换电行业的首个国标,这份文件从2018年11月开始预研,2020年4月开始起草,历时一年,于2021年4月对外发布,11月1日正式实施。


这一标准对换电行业是个利好,但从整个换电行业的标准建设进度看,该标准滞后于行业实践,换电行业对标准的要求更高,换电商业化的重要前提就是建立统一标准。


作为换电行业的头部企业,蔚来汽车和奥动新能源都在标准建设方面做了很多努力。蔚来汽车已参与制定或修订了21项换电的团体及行业标准。2021年至2022年,还将牵头制定换电电量计量计费的行业标准。


奥动新能源作为服务多家汽车主机厂的第三方换电服务商,对标准化的需求更加迫切,在标准建设方面的积极性更强。奥动品牌公关负责人介绍,奥动一直在做跨品牌、跨车型的换电标准化尝试,目前已能做到不同电池包的几种车型共享一个换电站,通过柔性换电夹道,电池智能识别,电池分仓管理来适应不同车型的共站换电要求。


协鑫集团相关负责人表示,换电模式面临着标准不统一、初期投资高(备用电池及换电站投资高于传统的充电桩)等问题,如何通过标准统一、提高换电设施利用率,降低用户成本,是换电模式面临的巨大挑战之一


中石化不光看重换电本身的标准制定,还在超前研究换电与现存加油站网络结合的相关标准。中石化换电部门负责人表示,中石化将与整车厂、充电运营商、电池厂等企业合作加油站储能换电试点,通过实例验证加油站设置储能换电站的安全性,并与相关单位合作编写相关团体标准,为加油站建设储能换电站提供标准支持。


不论是现有的换电龙头,还是开始布局换电业务的国资、民营巨头,都认识到了标准缺失对于整个行业的巨大拖累,也都在这方面投入了不小的力量。但换电行业最为关键、换电企业需求最迫切的标准——电池包的规格标准很难取得突破,因为整车厂不会放弃对电池包的定义权。


在目前的换电市场,蔚来是全流程自控,不存在为其他品牌与车型适配的问题。而奥动则不同,目前奥动新能源同时为北汽、广汽、上汽、一汽、东风、长安的换电车型提供服务,各种不同规格的电池包成为奥动的首要难题。


好在目前的服务对象都是A级轿车,电池包虽然规格各有不同,但整体尺寸差异不大,通过柔性夹具等技术手段可以克服。即便如此,每一款换电车型的开发,奥动都需要从一开始就介入,在底盘上考虑如何放置电池包实现适配,一款车型的换电化改造视复杂程度需要6-8个月到1年时间不等。


每一款车型耗费至少半年时间进行改造,在商业和技术上都是不可接受的,未来随着应用换电技术的车辆逐渐增多,不同规格的电池包会导致换电站复杂到难以维护,因此推动整车厂集中采用2-3种规格的电池包就成了换电模式得以发展的前提,但整车厂几乎都不接受这一前提


目前换电车型多集中在网约车、出租车领域,这种专门用于营运的车型整车厂是需要单独开发的,多数是在现有产品上进行改造,以适应运营车辆的要求。对这部分专门改造的营运车辆,换电作为核心需要,整车厂愿意交由第三方开发。


但是在新车开发和车辆定义方面,电池包作为新能源车的核心零部件,整车厂绝对不可能放弃定义权。用流行的灵魂与躯体的说法形容,如果智能系统交给第三方相当于灵魂交到别人手里,那么电池包交给第三方,就相当于躯体的一半都交给别人。


因此对于换电至关重要的标准化电池包问题,最理想状态也就是给电池包划定一个规格范围,以降低换电企业的适配难度。但即便只是有限范围的标准制定,目前进展也并不理想,这种涉及整车厂的标准,不可能脱离整车厂的支持,但由于迫切需要换电技术的车型占比很小,整车厂参与换电标准制定的积极性有限。


这就引出了另一个换电模式面对的问题,市场究竟对换电有多大需求?


二、换电的市场需求有限


相比充电,换电的最大优势是补能效率。业内一直有快充和换电的效率之争,认为新的快充技术可以在15-20分钟内完成补能,其效率并不比换电低多少。但其实限制充电补能效率的并非只有充电速度,充电车位占用也极大影响补能效率。


充电场景绝大多数是目的地场景,不论是商超、写字楼、公共停车场、住宅区,本身就是车辆停放的场所。在这样的场所,决定补能效率的不只是充电速度,还有车辆停放的时间。特别是在商超和写字楼这类典型充电环境下,停放时间是影响补能效率的首要因素。


与充电技术不同,车位占用很难通过技术手段改进。虽然可以采用类似特斯拉那种充电结束后收取高额占位费的方式提高周转速度,但这种极为影响用户体验的手段,第三方充电服务商轻易不敢尝试。


相比充电,换电在补能效率上拥有压倒性优势,目前最慢的换电时间也可以控制在5分钟以下,奥动新能源最新的第四代换电站已经实现全流程1分钟,换电过程20秒的速度。而且换电是类似加油的在途补能方式,车辆都是即换即走,决定效率的就是换电速度和电池存量这些技术因素。


当然除了补能效率,更有效的电池管理、兼顾储能、对电网冲击相对较小这些都是换电站的优势,但是这些优势只是锦上添花,补能效率的巨大优势属于一力降十会,是换电技术被看好的因素。


但是补能效率是所有新能源车用户的刚需吗?答案是否定的。对于新能源车来说,最佳补能方式是目的地补能,即在住宅、工作地、外出就餐、购物、会面等目的地,车辆停放过程中完成补能。而换电模式下的在途补能对于私人用户来说并非刚需。


随着充电桩普及程度越来越高,即便用户没有固定停车位,无法安装个人充电桩,最多经过一两个月的适应,也能在自己的生活轨迹中寻找到方便补能的场景。而且对于习惯了目的地补能的用户,相比于需要专程跑一趟的换电方式,在停车同时完成补能的方式反而体验更好。


而且对于整车厂来说,无模组电池技术(C2P,电芯直接组成电池包),底盘电池技术(C2C,电芯直接安装在底盘上),这些新的电池技术都对换电模式不友好,但对提升整车性能却效果显著。因此在大部分整车厂的开发计划中,换电车型都并非主流。


真正对换电模式有刚需的是对时间成本非常敏感的运营车辆,如出租车、网约车、重卡、物流车等。对这些车辆来说,车停就意味着收入停,所以换电的高效率就成为了刚需。现在换电行业的从业企业,除了蔚来一个特例,也都将运营车辆作为主要的目标。


运营车辆又能支撑起多大的换电市场规模呢?


首先来计算网约车和出租车。根据交通部数据,2020年,全国巡游出租车总量约140万辆,而且因为网约车的挤压,正在逐年下滑。根据全国网约车监管信息交互平台统计,截至2021年10月31日,全国251家网约车平台共发放网约车车辆运输证145.5万本,预计到2025年,网约车总量可达250万辆。


奥动的第四代换电站的理论极限是1000辆/日,但根据在北京实地走访的几家换电站的数据,在热门站点如北京西站、北京南站附近的换电站,单日换电次数约为200次左右,非热门站点要少一半。目前各家换电公司在估算换电站服务能力时,基本都是按照100次/日进行计算。


按照这样的日均服务次数,即便到2025年出租车和网约车当中有一半实现换电,2万个换电站也足以满足需要。但显然换电车型实际占比远远达不到一半。而现在各家换电公司公布的2025年换电站建设规划总量已达2.2万个。即便去掉主要服务私人用户的蔚来换电站,也会超过2万个。


再来看重卡,全国重卡保有量超过800万辆,但重卡的换电化还处在探索阶段,且并非所有重卡都适宜采用换电技术。厂矿港区的重卡对换电技术更有兴趣,因为单次行驶距离短,速度偏低,这些都是纯电动的优势场景。但干线物流的重卡则对换电技术兴趣缺缺,因为电池会侵占干线物流车辆本就有限的载重量和载货空间,且高速并非电动机的优势。干线物流场景下,换电有一个强劲的竞争对手——氢燃料电池。重卡换电市场容量有限。


至于短途物流车辆,由于存在装货卸货的固定停车场景,而且单日行驶里程不长,快充在很大程度上可以满足补能需要,虽然效率会略低于换电站,但相对于充电桩,用换电高昂的成本换取并不显著的效率提升,对短途物流车辆并非最优解。


如此来看,对运营车辆来说,换电最佳的应用场景主要集中在出租车、网约车和厂矿港区的重卡当中,这的确也是首批11个试点城市主要建设的换电站服务场景。但超出这些场景之外,换电还能找到什么市场增量呢?


三、换电模式的新增长点


单纯依靠提供换电服务,并不能最大化换电模式的价值,而且运营车辆市场是一个增量有限且相对稳定的市场,仅依靠服务运营车辆,很难获得持续性的增长。所以现在的换电企业都在寻找换电模式的其他增长点,而大家不约而同都瞄准了同一个方向——储能


换电站本身就是储能电站,随着中国电力结构中绿色能源占比增高,对储能的需求也会相应增加,那么换电站的储能价值将得以兑现。目前蔚来、奥动、国电、中石化、协鑫都在光(伏)(能)(电)(电)一体方面有技术布局,同时在换电站与电网的站网互动(S2G)方面进行尝试。


光储充换一体化是换电站公认的发展方向,未来的换电站,即便没有条件建设光伏,也起码应具有储充换一体的基本设计,这样可以最大化利用换电站内的电池资产。同时考虑到换电站建设区域很多时候空间有限,无法实现储能价值最大化,以协鑫集团为代表的新能源企业提出了充换分离的方案,用绿色能源集中充电,然后将电池配送至换电站,实现清洁能源网络与换电网络的良好匹配。


但不论是光储充换还是站网互动,目前都缺乏商业模式,储能和绿色能源消解能力如何转变为盈利能力还需要各个参与企业探索。


与此相比,另外一个换电模式的增长空间更为实际——迈出国门。11月8日,英国石油公司(下称bp)与奥动新能源宣布成立合资公司,建设换电服务网络。bp与奥动的合资企业将以广州为起点,然后探讨向其他城市拓展的可能性。


据奥动方面透露,双方目前的合作是bp投资入股奥动广州公司20%股权,未来在其他城市的拓展bp也会积极参与,同时奥动国际业务部门也将借助bp的资源,进军海外市场。


bp集团电动化与移动出行业务亚太区副总裁许晓彦对《财经十一人》表示,中国是目前换电最为成熟的市场,中国的换电模式也具备一定的可复制性。bp将利用自身全球化业务优势,携手中国的合作伙伴共同探索海外布局的可能性。


除了奥动,蔚来在换电出海方面也有动作,11月25日,蔚来汽车与壳牌签订了战略合作协议,双方2025年前在中国共建100座换电站,2022年开始在欧洲进行换电站的建设和运营试点,同时欧洲的壳牌充电网络将向蔚来用户开放。


出海成为当前换电领域头部公司寻找短期增长点的优先选项。


换电并不是电动车领域的新技术,从2000年开始就不断由公司在进行尝试,其中进入商用阶段的就有2007年以色列的Better Place和2013年的特斯拉,但最终都被放弃了。


放弃的原因有很多,2007年电动车尚未普及,换电更是几乎没有市场空间,最终没能成功毫不意外。特斯拉2013年曾经演示过90秒换电,给一台车加满油的时间,完成了三辆特斯拉的换电,引起业界轰动。后来也短暂推出过有偿的换电服务,但持续时间很短就无疾而终。放弃的原因有很多,其中公认最主要的原因是对特斯拉的用户来说,超级充电站已经提供了足够好的补能体验,换电的需求场景太少,商业上没有前景。


此前数次被放弃的换电在中国重新获得青睐,其中既有中国市场特殊的地方,也有时代赋予换电的新机遇。中国已经拥有了数量可观的新能源运营车辆,这些车辆对高效率补能的迫切需求催生了初具规模的换电需求。另外更低成本的绿色电力和更便宜的电池也都让换电站的成本不再那么难以承受。


但是由于缺失关键标准,电池包统一规格更是希望渺茫,再加上换电对私人用户并非刚需,应用场景主要集中在运营市场,虽然短期有高增长可能,但长期看增长空间有限,天花板不高,对换电的未来发展应保持谨慎乐观,不应盲目扩大规模,特别是在个别大城市盲目上量导致重复建设。


政策激励也应注意避免单纯以数量为补贴或奖励对象,如11月上旬海南省在率先发布的换电补贴政策中规定:1、2021年1月1日至2022年12月31日间建成投运并接入省级监管平台的换电站提供设备投资15%的建设补贴;2、对投放换电车辆100辆以上并实际以换电模式运营的出租车项目一次性奖励200万;3、对投放50辆以上并实际以换电运行的重卡项目一次性奖励400万。


单纯以数字为补贴对象,忽视对换电站技术含量的要求,容易导致低水平换电站的重复建设。应适当增加对换电站储充换一体技术、站网互动技术、绿色电力应用占比、多车型共站技术等代表换电站未来发展方向的技术指标进行奖励,重数量,更要重质量。在新能源车发展的过程中,数量先于质量的教训已经够多了。


本文来自微信公众号:财经十一人(ID:caijingEleven),作者:尹路、徐沛宇

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