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蔚來押寶換電,勝算有多大?

2023/06/15
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作者|周霜降? 編輯|阿峰? 排版|浩天

6月9日,繼福特之后,通用汽車宣布明年起接入特斯拉的超級網(wǎng)絡(luò),涉及1.2萬個超級充電樁。

另一邊,蔚來的換電站也在加速滲透。5月30日,湖南首座蔚來第三代換電站開業(yè)上線,標(biāo)配了蔚來最新發(fā)布的500kW超快充樁。

換電和超充都可以幫助用戶緩解充電難的擔(dān)憂,但哪種選擇更好呢?誰的勝算更大?

車百智庫(微信:EV100_Plus)作為一家由中國電動汽車百人會聯(lián)合權(quán)威機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)共同發(fā)起成立的專業(yè)研究機構(gòu),基于此,課題組在《2022新型交通能源基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展研究報告》中,通過多方調(diào)研、咨詢和討論,對解決新能源汽車補能的瓶頸性問題進行了深度解讀,供行業(yè)人士參考。以下是對報告的部分截取。

問題一:電動車補能領(lǐng)域,有哪些企業(yè)入局?要如何布局才能搶占先機?

換電模式的優(yōu)勢體現(xiàn)在提升補能效率、降低用戶購車成本以及電池統(tǒng)一管理等方面。首先,“車電分離”模式通過將汽車和電池獨立銷售,可以有效降低消費者的購車門檻,并提高電動汽車保值率。其次,換電運營商通過對電池精細化管理,能保障充電過程安全,并可利用電池健康狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)為電池價值評估與流轉(zhuǎn)提供相關(guān)依據(jù),同時為金融機構(gòu)對電池資產(chǎn)性能的判斷、保險等提供參考。

此外,換電模式也有利于推動動力電池回收利用,釋放全生命周期價值。一方面,以換電站為單位進行統(tǒng)一管理能有效降低動力電池回收難度。另一方面,換電模式對電池進行均衡管理,且所使用的動力電池型號、能量密度、使用強度和使用場景相對統(tǒng)一,因此退役電池狀態(tài)具有更高的一致性,基本可滿足梯次利用的可靠性和安全性要求。

中國布局換電運營的企業(yè)主要分為四類。

一是奧動新能源、伯坦科技等第三方換電運營商。二是車企背景的換電運營商,例如藍谷智慧能源、易易換電、Nio Power 分別是北汽新能源、吉利、蔚來旗下的換電運營品牌。三是能源供應(yīng)商拓展充換電業(yè)務(wù),國網(wǎng)、南網(wǎng)、中石化、國電投、協(xié)鑫能科等能源企業(yè)探索換電+充電綜合能源服務(wù)站。四是電池企業(yè),通過整合行業(yè)資源尤其是標(biāo)準(zhǔn)化電池推動行業(yè)需求來提升電池訂單。截至 2022 年 5 月,面向乘用車市場的換電站建設(shè)數(shù)量約 1519 座11,主要集中在一線城市及新能源汽車推廣較好的地區(qū)。北京的換電站數(shù)量最多,共計270 座,其次是廣東 (204 座)、浙江 (145 座)。

奧動、蔚來及伯坦是現(xiàn)階段中國乘用車換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營的主力軍。截至?2022 年 5 月,奧動運營 440 座換電站,服務(wù)品牌相對集中、電池規(guī)格相對一致的運營車,已在幾十個城市開展出租、物流、分時租賃等場景換電服務(wù)。奧動與北汽、上汽、長安、東風(fēng)、廣汽、一汽等車企開展換電合作,兼容多品牌多車型的換電。伯坦與東風(fēng)、力帆等車企已開發(fā)分箱換電車型,建成并運營換電站108 座。蔚來運營 971 座,服務(wù)本品牌私人乘用車。

在超充方面,電動汽車及上下游供應(yīng)鏈、充電網(wǎng)絡(luò)、電力系統(tǒng)等全生態(tài)企業(yè),圍繞電動汽車?800V 高壓平臺架構(gòu)與大功率充電,在技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計與推廣等方面展開了深入實踐。

2020 年之前,已上市車型的電壓多在 300V-500V 之間,充電速率普遍不高。從 2020 年開始,600V-800V 高壓車型逐步走向市場。2021 年之后,為匹配用戶快速補電需求,各大車企布局大功率高壓快充車型,保時捷、奧迪、廣汽、小鵬等國內(nèi)外車企均在推動基于 800V 及以上高壓平臺的車型。

問題二:換電VS快充,究竟哪個模式好?

換電基礎(chǔ)設(shè)施未納入城市整體規(guī)劃,會遇到電力增容困難、布局不合理等諸多問題,充電樁規(guī)模化落地所面臨的尷尬在換電模式上同樣存在。同時,目前行業(yè)內(nèi)對于換電站屬性沒有明確定義,政府層面也沒有明確的牽頭主管部門統(tǒng)籌協(xié)調(diào)換電站的建設(shè),在換電設(shè)施建設(shè)中會遇到,地方報備機制和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不明確、差異大的問題,這些問題限制了換電站的精準(zhǔn)布局和推廣速度,也增加了運營成本。

跨企業(yè)、跨品牌的電池包標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一進展慢,不同換電技術(shù)路線也難以兼容目前,不同主機廠的動力電池規(guī)格各異,連接部件各異,換電站的換電方式也存在巨大差異,無疑影響了電池包的互換性和換電站的通用性。電池標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一在技術(shù)層面的難度不大,主要涉及電池規(guī)格、機械連接、電氣連接、通信協(xié)議、管理系統(tǒng)等。

然而,推進電池總成與接口的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化涉及多方利益糾葛。主機廠不愿放棄自主掌控電池體系,或者向外開放自己的技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù),從而淪為只做車架的主機廠。實施標(biāo)準(zhǔn)化電池包,也可能壓縮整車企業(yè)的設(shè)計空間,影響企業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)和品牌經(jīng)營,也會一定程度上使電動汽車產(chǎn)品趨同,不利于滿足多樣化的汽車消費需求。

同時,現(xiàn)在車型公告機制和換電重卡商業(yè)模式不匹配,跨品牌、車型、容量的電池互換受限,影響了電池作為移動能源載體的共享利用。

電池在充放電及存儲過程中存在安全隱患。換電站內(nèi)存儲有多塊電池,動力電池電化學(xué)特性使其在充放電與儲存過程中具有一定的燃爆特征,存在安全隱患。我國汽車行業(yè)在換電領(lǐng)域制定的首個基礎(chǔ)通用國家標(biāo)準(zhǔn)?GB/T40032-2021《電動汽車換電安全要求》 已于 2021 年 11 月開始實施。目前對于計量,通信和運行平臺等涉及數(shù)據(jù)安全的內(nèi)容尚未形成統(tǒng)一有效的防范和監(jiān)管,需考慮對換電站的電池狀態(tài)進行實時監(jiān)測,規(guī)范監(jiān)測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)避電池狀態(tài)異常造成的意外事故。

但高壓快充推進也存在協(xié)同瓶頸。

車型開發(fā)方面。一是電池系統(tǒng)安全與全氣候熱管理挑戰(zhàn)。研究機構(gòu)與行業(yè)企業(yè)正積極通過電化學(xué)體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計、算法等改進,平衡動力 電池的充電倍率和能量密度,以及成本、壽命、安全性。同時基于多面冷卻技術(shù)、電池系統(tǒng)和高壓架構(gòu)耦合設(shè)計、電動汽車和充電樁耦合增效等方案解決熱失控、低溫充電問題。二是碳化硅器件供應(yīng)困局。碳化硅產(chǎn)能保障需要改善原材料供應(yīng)、提高原材料利用率、持續(xù)產(chǎn)能投資。三是高壓絕緣、軸承電腐蝕、高壓 EMC 問題。目前主要解決路徑包括絕緣監(jiān)測、防電腐蝕技術(shù)、EMC 抑制技術(shù)等。

充電布局方面。一是大功率充電標(biāo)準(zhǔn)尚未正式出臺。2015+和 ChaoJi 兩套標(biāo)準(zhǔn)各有優(yōu)勢,路線選擇影響布局進度,標(biāo)準(zhǔn)編制單位正在積極推動大功率充電標(biāo)準(zhǔn)的驗證與落地。二是車樁布局先有雞還是先有蛋的問題。車企和樁企之間統(tǒng)一節(jié)奏,充電運營商適度提前布局,同時車企高壓車型逐步投放。三是大功率充電站如何更友好和經(jīng)濟地并入電網(wǎng)。行業(yè)企業(yè)積極應(yīng)用配儲、充換電耦合、功率柔性分配、智能有序充電等技術(shù),減少對電網(wǎng)的功率需求。四是車樁電壓兼容。主機廠主要采用升壓的 DCDC 方式、電機升壓,以及電池模組串并聯(lián)等解決方案。五是如何提升大功率充電樁利用率,減輕重資產(chǎn)投入。車企與充電運營商積極探討資源共享方式,并按照功率利用率收取服務(wù)費,打造超充車位差異化服務(wù),超充充電場站也在規(guī)劃參與需求響應(yīng)、輔助服務(wù)、綠電消納,創(chuàng)造額外收益。

問題三:換電站發(fā)展的關(guān)鍵:通用性和安全性,數(shù)據(jù)資源的充分利用能否成為突破口?

提升通用性和安全性,充分利用數(shù)據(jù)資源的價值將是換電站的發(fā)展方向。

強化換電站建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃。將換電站配套設(shè)施建設(shè)列入專項規(guī)劃,進行精準(zhǔn)布局,明確牽頭主管部門與審批流程,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)換電站建設(shè)所需的土地、電網(wǎng)建設(shè)等保障措施,引導(dǎo)行業(yè)有序發(fā)展。

加快共享換電的國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。考慮基礎(chǔ)設(shè)施共享互換,考慮市場的存量,采用統(tǒng)一的技術(shù)路徑,避免資源的浪費和同質(zhì)化的競爭,為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更加良好的營商環(huán)境。同時,建議工信部在現(xiàn)有換電車型公告基礎(chǔ)之上,允許車企根據(jù)市場需要進行子公告的拓展,在保障安全的基礎(chǔ)之上,允許在已公告并上牌的車輛上使用不同規(guī)格的電池,從而使電池作為移動能源的資產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)合法的共享運營。

探索電池全生命周期運營管理。推動車企、電池企業(yè)、車隊、換電運營商、能源公司、回收利用企業(yè)等加強合作,建設(shè)動力 電池全生命周期共享數(shù)據(jù)平臺,打通跨企業(yè)數(shù)據(jù)通路,加速數(shù)據(jù)資源的整合流通,開發(fā)數(shù)據(jù)商業(yè)價值。實現(xiàn)電池資產(chǎn)可溯源、可監(jiān)測、可流通,完善電池資產(chǎn)全周期管理服務(wù),以延長電池使用壽命、提升電池安全性,并大幅提升電池上游材料關(guān)鍵戰(zhàn)略資源安全性。同時鼓勵地方政府與企業(yè)加快建立自有換電基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理體系,鼓勵換電企業(yè)參與和開展安全管理技術(shù)措施的研究,完善用電、消防等安全管理有關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)。

★ 報告目錄框架?

* 本文源自研報:《2022新型交通能源基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展研究報告》

 

 

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