在大力推廣充電模式10多年後,國家為何又想起換電模式了呢?一個出乎不少人意料的原因是安全。
2010年北京車展期間,來自創業國度以色列的科創明星Better Place與當時風頭正盛的中國汽車自主龍頭簽署合作協議,雙方計劃共同開發可更換電池的電動汽車,並在北京車展期間展示一輛可換電的奇瑞G5。
2011年,Bette Place還與中國南方電網簽訂戰略合作協議,雙方計劃在廣州建立電動車換電體驗中心。南方電網對外宣稱:“中國電動汽車的未來趨勢或以換電為主”。
Better Place的創始人沙伊·阿加西(Shai Agassi)有技術神童、創業天才之稱,他4歲開始學程式設計,23歲開始創業,連續創辦3家軟體公司,33歲時其公司被被全球企業軟體巨頭SAP集團收購,成為SAP最年輕的全球執行董事,全球CEO職位第一候選人。
2007年,沙伊·阿加西再次選擇創業,創辦Better Place,目標是要讓世界減少對石油的依賴。阿加西的夢想是,透過一個覆蓋全球的智慧充電網路,取代加油站。面對當時電動車售價過高、續航里程短、充電不方便等痛點,Better Place先期主推換電技術,以促進電動車大規模普及走向大眾。
由於電動車銷量低、換電站建店成本高、電池技術標準不統一等原因,融資12.5億美元的Better Place未能跑通商業模式,於2013年申請破產。
在歐美汽車大廠那裡四處碰壁,僅獲得雷諾一個盟友的沙伊·阿加西曾表示:“汽車工業的鉅變即將來臨,只是今天還主宰它的人並沒有意識到,這一次改變的速度要比預期來得更快。”“美國的汽車製造商們遲早會後悔,因為他們將合作的機會拱手送給了中國。”
時隔10餘年後,沙伊·阿加西當初的預言正演變成現實,智慧電動車浪潮席捲全球,一方面令傳統車企巨頭坐立難安,另一方面成為大國角力爭搶的技術制高點和戰略產業。
換電技術,也由讓明星創業公司成為時代的眼淚的“苦咖啡”,變為香甜誘人的“巧克力”。
1月18日,“寧王”寧德時代釋出換電品牌EVOGO及組合換電整體解決方案。寧德時代換電技術的核心是“巧克力換電塊”,尺寸規格統一,既可以單獨用,也可以合併在一起搭載到一輛車上。
釋出會尾聲的影片中,寧德時代董事長曾毓群從一輛電動汽車中遞出一塊巧克力,笑著招徠觀眾:“來一塊?”
政策大力支援
“寧王”躬身入局之際,換電模式在多輪爭議、數年低迷之後,終於迎來春天。最明顯的訊號是,在政策層面,換電模式多次得到政府部門與相關產業政策的力挺:
2019年12月3日,工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(徵求意見稿),明確提出“合理佈局充換電基礎設施……鼓勵開展換電模式的應用”。
2020年4月,財政部等四部委聯合釋出新能源補貼新政,規定起售價30萬元以上的新能源汽車不再享受補貼,但支援換電模式的車輛例外。
2020年5月,換電站作為新型基建的重要組成部分首次被寫入《政府工作報告》,原來“建設充電樁”的表述變為 “增加充電樁和換電站設施”。
2021年10月,工信部確定首先在北京、南京、武漢、三亞、重慶、長春、合肥、濟南、宜賓、唐山、包頭等13個城市展開新能源汽車換電模式應用試點。在此之前,工信部領導多次明確表態支援換電模式,“將大力推進充換電基礎設施建設,鼓勵企業研發換電模式車型”。
2021年11月,《電動汽車換電安全要求》國家標準正式實施,這是在我國汽車行業在換電領域制訂的第一個基本通用性國家行業標準。
2020年12月,《電動乘用車共享換電站建設規範》團體標準釋出,標準制定了共享換電站的統一技術要求,從各個層面對電動乘用車共享換電站進行了規範,讓換電站建設和管理有規可循。
可以說,從身份地位到技術標準,國家政策都在支援換電,要不要做換電已經不再是問題,如何做換電的技術問題,也正在著手解決。
產業拐點已到
充電還是換電,中國新能源汽車產業有過多輪爭議。資深汽車專家、曾任國家863“節能與新能源汽車”專案監理諮詢專家組組長的王秉剛曾對媒體透露,2012年版的《節能與新能源汽車產業發展規劃》政策制定初期,已經確定了“充電為主,換電為輔”的基本路線。
但最終確定的檔案中,明確提出積極推進充電設施建設,較詳細地描述了充電設施發展規劃、關鍵技術研究和商業運營模式,對於換電模式,只簡單說探索其可能的商業模式。
那麼,在大力推廣充電模式10多年後,國家為何又想起換電模式了呢?
一個出乎不少人意料的原因是安全。2019年五一前夕,國內連續發生三起電動車自燃事故,還都是代表行業最頂尖水平的國內外知名品牌。工信部下發緊急通知,在5月10日召開新能源汽車安全會議。
杭州伯坦科技工程有限公司總工程師王鋒接受媒體採訪時透露,就是在這次會議上,車電分離被提出來,這是換電模式推廣中的一個轉折點。“管理層首先考慮的是安全。”
從技術角度來看的確如此,如果換電模式推廣開來,電動車缺電時可以及時更換電池,消費者沒有續航焦慮,整車廠家和動力電池就不用追求高能量密度的電池。過於追求高能量密度的電池,是電動車自燃不斷的一大原因。
車電分離後,動力電池集中管理集中充電,也更安全。消費者還能以更低的價格購買電動車,也有利於電動車的推廣。車電分離,換電模式在售價高昂的重卡領域已經得到很好的反饋。
2019年12月,工信部召開新能源汽車換電模式研究座談會,這次會議上,工信部領導明確表態支援換電模式。
另一大原因是,廣大人民群眾日益增長的電動車需求與充電便利性的矛盾日益凸顯,僅靠充電模式解決不了電動車使用便利性的問題,還會帶來電網負荷的新問題。
平心而論,我國的充電基礎設施發展十分迅速。中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟的資料顯示,截至2021年底,全國充電站TOP10省份充電站保有量共有7.47萬座。
但從消費者使用感受看,充電樁一直是不夠用的狀態。節假日期間,電動車“充電一小時,排隊四小時”,車主為爭奪充電樁各出奇招甚至大打出手,成為社會熱點。
這還只是電動車剛剛起步階段,市場大爆發還在後面。2021年,我國新能源汽車銷量突破300萬輛。明年有望突破500萬輛,2025年有望達到700-1000萬輛。市場保有量上,2021年我國新能源汽車保有量達到784萬輛,2025年有望超過3000萬輛。
今年1月21日,發改委、能源局等十部門聯合釋出關於進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見,提出到“十四五”末,我國要形成適度超前、佈局均衡、智慧高效的充電基礎設施體系,能夠滿足超過2000萬輛電動汽車充電需求。
國家已經提前重點佈局充電基礎設施,似乎充電問題無需太過擔憂了。但從產業發展現實看,充電設施落後於電動車市場增速似乎是難免的。
有觀點認為,隨著充電技術提升,將來公共充電樁普及高壓快充技術,充電3-5分鐘,能跑200公里以上,足以媲美現在的加油效率,哪裡還需要換電技術?
但無論是工信部領導力挺換電模式的表態,還是行業專家的分析,都表明:充電與換電各有優劣勢,兩者是互補的關係,不是非此即彼、你消我長的對立關係。
歐陽明高院士曾指出,我國的電力資源,平均每人1-1.5千瓦,如果每人3-6千瓦,電網根本承受不了。隨著電動車數量越來越多,在高峰期佔用電網資源的情況不可避免。
事實上,上海、深圳等地的電網負荷已近飽和,“無序充電”的時代已經結束,將來必須走向有序充電。實現有序充電,解決方案之一是建立儲能充電站“削峰填谷”,將電網低谷時的電力資源進行儲存,然後在高峰時釋放。
歐陽明高認為,直接帶儲能的充電站成本偏高,更合適的方案是快速充電和快速換電相結合,卡車快換轎車快充,換電的備用電池給轎車做快充。建立快充與換電結合的能源補給站,將是大型能源企業今後的發展方向。
國家鼓勵換電模式的另一大原因,還有資源迴圈利用的考慮。電動車動力鋰電池中有些稀有資源我們高度依賴外採,而隨著全球電動化加速,電池原材料緊缺,價格上漲勢不可擋,從鈷奶奶到鋰大爺,沒一個好對付的。
而另一方面,動力鋰電池大部分材料可以透過回收實現迴圈利用,其中,鈷、鎳的回收率高達98%。相較於充電模式下電池分散,回收利用障礙重重,電池集中管理的換電模式顯然是實現迴圈利用的更好途徑。
在專家們的描繪中,滿大街跑的電動車透過V2G技術與電網實現雙向互動,既能充電也能儲能;像加油站一樣廣泛分佈的儲能站,提供充電與換電服務,平衡電網負荷與電動車快速增長之間的矛盾,從而打造一個綠色低碳的能源網路,最終形成一場能源革命,擺脫對石油的依賴。
這是我國大力發展電動車,堅持純電動技術路線,大力發展充電基礎設施的同時,鼓勵發展換電模式的根本原因。這也是身為動力電池行業龍頭的寧德時代,積極入局換電賽道的重要原因。
事實上,曾毓群對於寧德時代的定位,從來不是單一的動力電池製造商,而是能源革命中佈局能源產業鏈上下游的關鍵角色。
去年參加母校上海交大125週年的校慶活動時,曾毓群介紹了寧德時代三個發展方向。 一是,希望把動力電池作為核心,目標是將移動式的化石能源替代掉。例如,車或者機器人等移動起來的裝置都需要用電池。電池就是一個高效儲能器件。 二是希望與儲能和發電領域,尤其是新型的太陽能電池方面結合,目標是將固定式的化石能源的替代掉,“就是整天燃燒煤炭那種”。第三,在特定領域進行智慧化和電動化合作。
正因此,支持者認為,進入換電賽道,寧德時代有望開啟第二增長曲線。
千億產業在望?
在寧德時代入場之前,中石化、國家電投、殼牌等中外巨頭均已加入換電賽道。
國家電網、南方電網等電力行業巨頭早在2010年左右就看好換電模式,認為電動車的補能網路將是“換電為主,充電為輔”,但在整車企業都押寶充電模式的情況下,和Better Place一樣碰壁。
近年,大力發展充電基礎設施的國家電網,也重拾換電模式。2020年7月,北汽集團與國網電動汽車服務有限公司簽約,宣佈深化戰略合作。雙方將在電池能源包業務、換電業務、綠電交易與智慧能源服務業務以及資本合作等方面展開深度合作。
雙方計劃在2021年6月底前,全面合作建設100座換電站,服務全國不少於10000臺換電車輛。這被視為國家電網重啟換電模式的重要訊號。
2020年年底,國家電網與新造車龍頭蔚來簽署深度合作框架協議,雙方將充分整合各自優勢資源,開展充換電站共建、車網互動等合作,力爭2021年在全國範圍內共建充換電站100座,實現新能源車使用者至少使用清潔電能1億度。
石化領域的巨頭也開始行動,2021年4月中旬,中石化與蔚來合作建設的全球首座全智慧換電站在北京投入運營。中國石化董事長黨組書記張玉卓表示,將在2025年之前建設5000座智慧充換電站。
成立於2015年的國家電投2017年開始佈局換電賽道,圍繞"能源生態系統整合商"的戰略定位,調動資本、租賃公司、整車企業、電池供應商等多方力量,搭建其一個完整的換電重卡生態圈。
截至2020年底,國家電投已落地換電重卡、工程機械累計突破5000臺,全國換電站佈局落地簽約66座,充換電設施分佈在北京、上海、江蘇等14個省市,其中換電站建成交付11座。
國家電投的規劃是,到2025年,新增總投資規模1150億,推廣重卡20萬臺,其他型別車輛37萬臺,新增投資持有換電站4000座,新增投資持有電池22.8萬套。
國內巨頭紛紛加碼換電,也吸引國際能源巨頭“抄作業”,2021年11月,蔚來和殼牌宣佈簽署戰略合作協議,雙方將共同推進充換電設施的建設與運營。換電站方面,在中國,雙方計劃到2025年共建100座換電站;在歐洲,雙方計劃從2022年開始進行換電站的建設、運營試點工作。
在石化、電網等能源巨頭們踐行“加油站的終點是充換電站”等行業段子時,之前對換電模式頗為牴觸,生怕被電池企業掌控命脈的整車企業,也在踐行“打敗不了就加入”的商業準則。
自主龍頭吉利,在先期試水後開始發力換電賽道。1月28日,吉利汽車宣佈,與力帆科技成立合資公司重慶睿藍汽車科技有限公司,佈局換電賽迪奧。合資公司計劃到2025年建設超過5000座極速換電站、覆蓋100個以上核心城市。
上汽、一汽、東風、廣汽等實力雄厚的車企國家隊,目前也都已試水換電模式,推出換電車型。
這麼多中外能源、汽車行業的巨頭開始行動後,換電已然成為投資行業人士眼中炙手可熱的新賽道,下一個熱門風口和未來的千億級產業。
方正證券的研報預測,換電模式將實現快速滲透,預計到2025年換電車型銷量總銷量超300萬;配套換電站規模超28000座,對應765億 市場規模;電池配套約55GWh,對應388億市場規模;並對應電力收入2168億。
中航證券測算,“十四五”期間新增換電站投資額合計達到1276億元,2021-2025CAGR(年複合增長率)為175%;換電站運營市場空間“十四五”期間合計達到1091億元,2021-2025CAGR為306.71%。
英大證券則預測,到2025年國內的新建換電站至少超過2萬座。市場預計對應的運營市場規模將達2631億元,換電站裝置市場將達693億元。
但也有觀點認為,整車企業為保護自己的主導地位與產品和技術差異化,不會大規模推廣換電模式。換電模式始終只是充電模式的輔助陪襯,難以唱主角。
根據《汽車商業評論》的報道,清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全認為,在現階段充電難、充電慢的大環境下,換電有一定的市場空間”,但不能因此就無限放大了換電模式的潛力,從技術可行性、商業可行性上實現全方位的換電不現實。
在趙福全看來, “由於汽車的個性化,各企業之間會有主導權的爭奪”, “僅僅因為國家現在有了換電的產業政策,就認為世界將會大同了,今後所有的車企都會使用同樣的電池了,同時電池也會有人做電池銀行來統一管理了……而整車企業就只做上面的車身部分了。這種可能性是不存在的。”
無論將來終局如何,是充電為主,換電為輔,還是換電為主,充電為輔。沉寂數年之後換電逐漸走熱,對於北汽、蔚來、奧動等在換電技術道路上苦苦堅持,即便被群嘲也不放棄的企業來說,是大大的利好。
寧德時代釋出換電品牌第二天,蔚來副總裁沈斐在微博上轉發了新聞,還表示:“德不孤,必有鄰……車電分離、電池租用、可充可換,這一策略我們幾乎獨立堅持了6年,最近不僅得到了更多的關注與認同,還有了同路人,中石化、寧德時代,都加入進來了,挺好。”
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