隨著國內(nèi)新能源車滲透率不斷提升，電池續(xù)航里程問題日益凸顯。目前，聚焦補(bǔ)能問題，市場上主要有兩大技術(shù)路線，一是以特斯拉為代表的車企主推的“超級快充”模式，二是蔚來、吉利等車企力推的換電模式。兩種模式的優(yōu)劣勢究竟在哪？又有哪些不同的適用場景？哪條技術(shù)路線能開啟新能源電池的新紀(jì)元？《經(jīng)濟(jì)參考報》記者對此展開了調(diào)研。
兩大技術(shù)路線競爭“白熱化”
在新能源車補(bǔ)能問題上，快充和換電的競爭已經(jīng)逐漸“白熱化”。
在快充領(lǐng)域，公開資料顯示，保時捷Taycan、特斯拉Model3、現(xiàn)代Ioniq5、廣汽AION V Plus均宣稱能夠?qū)崿F(xiàn)充電5分鐘，最長續(xù)航約100km；此外，比亞迪(199.280, -2.70, -1.34%)、嵐圖、理想、通用、奔馳等也在加緊布局快充。
“提高續(xù)航里程，一是把電池包容量繼續(xù)做大，二是提高材料的能量密度，但都不能一直線性增長。因此，縮短充電時間是一個必須解決的問題。”聯(lián)動天翼副總裁、首席技術(shù)官楊斯?jié)J(rèn)為，2022年將成為“快充元年”。
招商證券(14.030, 0.03, 0.21%)分析師汪劉勝表示，隨著電動車滲透率的快速提升，車企競爭更加深化和多元化，未來幾年將是車企品牌向上、服務(wù)升級、差異化競爭的最佳窗口時間，而縮短充電時間是提升電動車品牌力和使用體驗的關(guān)鍵之一。因此，國內(nèi)外整車廠都在爭相布局800V快充，并有望率先在高端車型上配置。
以蔚來、吉利為代表的換電技術(shù)路線近期也動作不斷。
2021年9月21日，蔚來“五縱三橫四大都市圈”高速換電網(wǎng)絡(luò)布局計劃正式發(fā)布，目前已布局172座高速換電站。其規(guī)劃顯示，2022年，蔚來將累計建成超1300座換電站，超6000根超充樁和超10000根目的地充電樁。
吉利也在換電領(lǐng)域落下重子。公開信息顯示，其與力帆科技(4.380, 0.00, 0.00%)成立的新合資公司到2025年將有5000座換電站覆蓋100個核心城市，滿足100萬輛車的換電需求。同時，“換電”服務(wù)將不止于“換電”，而是囊括車用電池運(yùn)營、退役電池儲能利用、報廢電池再生處理的“車電分離”管理模式和生態(tài)布局。
早在2016年，北汽藍(lán)谷(6.350, -0.16, -2.46%)就已將換電版純電動汽車投向B端市場。目前，北汽藍(lán)谷已在北京、廈門、蘭州、廣州等22個城市投放約3.3萬輛換電式電動車，累計建成配套換電站277座。北汽藍(lán)谷相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，接下來，公司換電業(yè)務(wù)將在11個試點城市重點發(fā)力，同時推動各省會城市的落地推廣。
在北京市東四環(huán)路紅領(lǐng)巾橋南側(cè)，有一家北汽藍(lán)谷投資、奧動公司運(yùn)營的新能源汽車換電站。前不久，記者觀察到，有6輛EU系列新能源出租車或網(wǎng)約車正在排隊，整個換電過程僅需2分鐘，如果加上排隊時間，每輛車需要約15分鐘至20分鐘。
記者采訪中發(fā)現(xiàn)，換電模式支持者認(rèn)為，換電有四大優(yōu)勢：一是解決里程焦慮，使用體驗提升，目前蔚來的二代換電站僅需3分鐘即可完成換電；二是與充電場站相比，換電站占地面積小，布局更靈活，且換電站的集約型設(shè)計利于建設(shè)分布式換電網(wǎng)絡(luò)，單位面積服務(wù)能力高；三是能夠解決電池衰減、車輛保值率變動大等難題；四是有利于電池壽命和安全，換電站能夠依據(jù)云計算系統(tǒng)的預(yù)測和調(diào)配，延長電池壽命，減緩電池衰減速度。
一位新能源車企工作人員表示，換電站還可以發(fā)揮儲能優(yōu)勢，在夜間用谷電電價充滿電池包，然后在白天為用戶提供服務(wù)。同時，換電站還可以反向為電網(wǎng)供電，幫助電網(wǎng)“削峰填谷”，緩解用電壓力。
各有瓶頸尚待打破
然而，無論是換電還是快充，目前都存在一定的技術(shù)瓶頸。即便撇開技術(shù)不談，兩者在商業(yè)模式上能否“跑通”，也還有待進(jìn)一步驗證。一位行業(yè)人士在接受記者采訪時表示，“就看誰能最先建立起完整的生態(tài)圈”。
上述人士認(rèn)為，換電模式的一大局限性在于，如果用戶規(guī)模過大或超過服務(wù)承載力，用戶體驗就會因為排隊時間過久等因素大打折扣。因此，如果企業(yè)要提供較好的客戶體驗，那么其在特定區(qū)域內(nèi)的換電站就需要達(dá)到一定密度。
根據(jù)蔚來財報顯示，建設(shè)一座換電站的成本約為200萬元，這對車企來說顯然是一筆不小的負(fù)擔(dān)。全球第一家從事?lián)Q電業(yè)務(wù)的以色列公司Better Place已于2013年破產(chǎn)，特斯拉此前也明確表示放棄換電路線。
另一大問題是標(biāo)準(zhǔn)。目前，蔚來主推的換電標(biāo)準(zhǔn)只能服務(wù)于自己品牌的車輛，尚未共享給其他品牌，某種意義上限制了資源利用效率。對此，一位新能源電池企業(yè)負(fù)責(zé)人士告訴記者，對于新能源車來說，包括底盤、電池等在內(nèi)的架構(gòu)屬于企業(yè)的核心資產(chǎn)，他判斷，相關(guān)數(shù)據(jù)不大可能開放給別家企業(yè)。
此外，也有觀點認(rèn)為，考慮到機(jī)械冗余等因素，相較于快充，換電電池的能量密度和質(zhì)量表現(xiàn)可能都會打一定折扣。
不過，快充也有懸而未解的技術(shù)問題。中國汽車流通協(xié)會新能源分會秘書長章弘在接受記者采訪時表示，目前直流充電被視為快充技術(shù)的主流，由于快充技術(shù)對充電樁的功率要求很大，而直流充電樁又由充電模塊、液冷模塊等系統(tǒng)組成，但目前無論是模塊還是快充技術(shù)，都還不成熟，距離市場商用還有一定差距。
章弘補(bǔ)充說，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，800V高壓高功率能從根本上提升充電速度，而要達(dá)到800V高壓高功率，就必須要大力促進(jìn)SiC Mosfet核心功率器件和碳化硅襯底材料的發(fā)展。
據(jù)科研和市場研究機(jī)構(gòu)觀察，目前許多主機(jī)廠已明確要走快充技術(shù)路線，但規(guī)模仍待進(jìn)一步鋪開，尚未看到實際效果。
“從商業(yè)模式上來說，快充站如果不開放給其他品牌，那么充電樁網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度會打一定折扣；但是開放的話，則從某種意義上說，是在‘為他人做嫁衣’，對單獨某家企業(yè)而言，這不是一個非常理想的選擇。”針對快充的商業(yè)模式，一位行業(yè)觀察人士說。
未來或有不同適用場景
對于新能源汽車不同的充電方式，工信部表示，充電和換電都是電動汽車的能源補(bǔ)充方式，有各自的適用領(lǐng)域和消費(fèi)群體。
中國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為，現(xiàn)階段，充電和換電要融合發(fā)展，不是非此即彼。從長遠(yuǎn)來看，對于商用車，換電是不錯的商業(yè)模式。對于私家車，中長期看最好的方式是充電。
歐陽明高則預(yù)測說，“我相信今后五年，換電卡車會形成高潮，現(xiàn)在很多場景都已開始布局換電模式，比如港口、礦山等，下一步將會是長途卡車。”
在換電標(biāo)準(zhǔn)方面，國家也在推進(jìn)互通互聯(lián)互換。例如，近期中電聯(lián)牽頭成立了“中國電動卡車換電聯(lián)盟”，以推進(jìn)換電標(biāo)準(zhǔn)化和互聯(lián)互通。
有業(yè)界人士表示：“新能源車電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，有點
類似于智能手機(jī)電池的發(fā)展路徑。在手機(jī)領(lǐng)域，充電模式最終橫掃換電模式，但新能源車是否會復(fù)制這一趨勢，有待觀察。”
談及兩條技術(shù)路線的終極發(fā)展路徑，章弘認(rèn)為，為了避免資源浪費(fèi)，方便消費(fèi)者，新能源汽車的補(bǔ)能系統(tǒng)最好統(tǒng)一模式，如同燃油車只需加油一樣，“至于實現(xiàn)的可能性，一切都要看市場檢驗的結(jié)果。”
“不管選擇何種技術(shù)路線，首先要推動行業(yè)健康、有序發(fā)展。行業(yè)宏觀層面，應(yīng)盡快普及充電和換電設(shè)施，根據(jù)市場需求，出臺充電換電設(shè)施準(zhǔn)入市區(qū)和社區(qū)的法律法規(guī)。同時，要落實和強(qiáng)化廢舊動力電池梯次回收利用系統(tǒng)建設(shè)，推動清潔能源產(chǎn)業(yè)閉路循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。”章弘說。
兩大技術(shù)路線競爭“白熱化”
在新能源車補(bǔ)能問題上，快充和換電的競爭已經(jīng)逐漸“白熱化”。
在快充領(lǐng)域，公開資料顯示，保時捷Taycan、特斯拉Model3、現(xiàn)代Ioniq5、廣汽AION V Plus均宣稱能夠?qū)崿F(xiàn)充電5分鐘，最長續(xù)航約100km；此外，比亞迪(199.280, -2.70, -1.34%)、嵐圖、理想、通用、奔馳等也在加緊布局快充。
“提高續(xù)航里程，一是把電池包容量繼續(xù)做大，二是提高材料的能量密度，但都不能一直線性增長。因此，縮短充電時間是一個必須解決的問題。”聯(lián)動天翼副總裁、首席技術(shù)官楊斯?jié)J(rèn)為，2022年將成為“快充元年”。
招商證券(14.030, 0.03, 0.21%)分析師汪劉勝表示，隨著電動車滲透率的快速提升，車企競爭更加深化和多元化，未來幾年將是車企品牌向上、服務(wù)升級、差異化競爭的最佳窗口時間，而縮短充電時間是提升電動車品牌力和使用體驗的關(guān)鍵之一。因此，國內(nèi)外整車廠都在爭相布局800V快充，并有望率先在高端車型上配置。
以蔚來、吉利為代表的換電技術(shù)路線近期也動作不斷。
2021年9月21日，蔚來“五縱三橫四大都市圈”高速換電網(wǎng)絡(luò)布局計劃正式發(fā)布，目前已布局172座高速換電站。其規(guī)劃顯示，2022年，蔚來將累計建成超1300座換電站，超6000根超充樁和超10000根目的地充電樁。
吉利也在換電領(lǐng)域落下重子。公開信息顯示，其與力帆科技(4.380, 0.00, 0.00%)成立的新合資公司到2025年將有5000座換電站覆蓋100個核心城市，滿足100萬輛車的換電需求。同時，“換電”服務(wù)將不止于“換電”，而是囊括車用電池運(yùn)營、退役電池儲能利用、報廢電池再生處理的“車電分離”管理模式和生態(tài)布局。
早在2016年，北汽藍(lán)谷(6.350, -0.16, -2.46%)就已將換電版純電動汽車投向B端市場。目前，北汽藍(lán)谷已在北京、廈門、蘭州、廣州等22個城市投放約3.3萬輛換電式電動車，累計建成配套換電站277座。北汽藍(lán)谷相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，接下來，公司換電業(yè)務(wù)將在11個試點城市重點發(fā)力，同時推動各省會城市的落地推廣。
在北京市東四環(huán)路紅領(lǐng)巾橋南側(cè)，有一家北汽藍(lán)谷投資、奧動公司運(yùn)營的新能源汽車換電站。前不久，記者觀察到，有6輛EU系列新能源出租車或網(wǎng)約車正在排隊，整個換電過程僅需2分鐘，如果加上排隊時間，每輛車需要約15分鐘至20分鐘。
記者采訪中發(fā)現(xiàn)，換電模式支持者認(rèn)為，換電有四大優(yōu)勢：一是解決里程焦慮，使用體驗提升，目前蔚來的二代換電站僅需3分鐘即可完成換電；二是與充電場站相比，換電站占地面積小，布局更靈活，且換電站的集約型設(shè)計利于建設(shè)分布式換電網(wǎng)絡(luò)，單位面積服務(wù)能力高；三是能夠解決電池衰減、車輛保值率變動大等難題；四是有利于電池壽命和安全，換電站能夠依據(jù)云計算系統(tǒng)的預(yù)測和調(diào)配，延長電池壽命，減緩電池衰減速度。
一位新能源車企工作人員表示，換電站還可以發(fā)揮儲能優(yōu)勢，在夜間用谷電電價充滿電池包，然后在白天為用戶提供服務(wù)。同時，換電站還可以反向為電網(wǎng)供電，幫助電網(wǎng)“削峰填谷”，緩解用電壓力。
各有瓶頸尚待打破
然而，無論是換電還是快充，目前都存在一定的技術(shù)瓶頸。即便撇開技術(shù)不談，兩者在商業(yè)模式上能否“跑通”，也還有待進(jìn)一步驗證。一位行業(yè)人士在接受記者采訪時表示，“就看誰能最先建立起完整的生態(tài)圈”。
上述人士認(rèn)為，換電模式的一大局限性在于，如果用戶規(guī)模過大或超過服務(wù)承載力，用戶體驗就會因為排隊時間過久等因素大打折扣。因此，如果企業(yè)要提供較好的客戶體驗，那么其在特定區(qū)域內(nèi)的換電站就需要達(dá)到一定密度。
根據(jù)蔚來財報顯示，建設(shè)一座換電站的成本約為200萬元，這對車企來說顯然是一筆不小的負(fù)擔(dān)。全球第一家從事?lián)Q電業(yè)務(wù)的以色列公司Better Place已于2013年破產(chǎn)，特斯拉此前也明確表示放棄換電路線。
另一大問題是標(biāo)準(zhǔn)。目前，蔚來主推的換電標(biāo)準(zhǔn)只能服務(wù)于自己品牌的車輛，尚未共享給其他品牌，某種意義上限制了資源利用效率。對此，一位新能源電池企業(yè)負(fù)責(zé)人士告訴記者，對于新能源車來說，包括底盤、電池等在內(nèi)的架構(gòu)屬于企業(yè)的核心資產(chǎn)，他判斷，相關(guān)數(shù)據(jù)不大可能開放給別家企業(yè)。
此外，也有觀點認(rèn)為，考慮到機(jī)械冗余等因素，相較于快充，換電電池的能量密度和質(zhì)量表現(xiàn)可能都會打一定折扣。
不過，快充也有懸而未解的技術(shù)問題。中國汽車流通協(xié)會新能源分會秘書長章弘在接受記者采訪時表示，目前直流充電被視為快充技術(shù)的主流，由于快充技術(shù)對充電樁的功率要求很大，而直流充電樁又由充電模塊、液冷模塊等系統(tǒng)組成，但目前無論是模塊還是快充技術(shù)，都還不成熟，距離市場商用還有一定差距。
章弘補(bǔ)充說，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，800V高壓高功率能從根本上提升充電速度，而要達(dá)到800V高壓高功率，就必須要大力促進(jìn)SiC Mosfet核心功率器件和碳化硅襯底材料的發(fā)展。
據(jù)科研和市場研究機(jī)構(gòu)觀察，目前許多主機(jī)廠已明確要走快充技術(shù)路線，但規(guī)模仍待進(jìn)一步鋪開，尚未看到實際效果。
“從商業(yè)模式上來說，快充站如果不開放給其他品牌，那么充電樁網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度會打一定折扣；但是開放的話，則從某種意義上說，是在‘為他人做嫁衣’，對單獨某家企業(yè)而言，這不是一個非常理想的選擇。”針對快充的商業(yè)模式，一位行業(yè)觀察人士說。
未來或有不同適用場景
對于新能源汽車不同的充電方式，工信部表示，充電和換電都是電動汽車的能源補(bǔ)充方式，有各自的適用領(lǐng)域和消費(fèi)群體。
中國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為，現(xiàn)階段，充電和換電要融合發(fā)展，不是非此即彼。從長遠(yuǎn)來看，對于商用車，換電是不錯的商業(yè)模式。對于私家車，中長期看最好的方式是充電。
歐陽明高則預(yù)測說，“我相信今后五年，換電卡車會形成高潮，現(xiàn)在很多場景都已開始布局換電模式，比如港口、礦山等，下一步將會是長途卡車。”
在換電標(biāo)準(zhǔn)方面，國家也在推進(jìn)互通互聯(lián)互換。例如，近期中電聯(lián)牽頭成立了“中國電動卡車換電聯(lián)盟”，以推進(jìn)換電標(biāo)準(zhǔn)化和互聯(lián)互通。
有業(yè)界人士表示：“新能源車電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，有點
類似于智能手機(jī)電池的發(fā)展路徑。在手機(jī)領(lǐng)域，充電模式最終橫掃換電模式，但新能源車是否會復(fù)制這一趨勢，有待觀察。”
談及兩條技術(shù)路線的終極發(fā)展路徑，章弘認(rèn)為，為了避免資源浪費(fèi)，方便消費(fèi)者，新能源汽車的補(bǔ)能系統(tǒng)最好統(tǒng)一模式，如同燃油車只需加油一樣，“至于實現(xiàn)的可能性，一切都要看市場檢驗的結(jié)果。”
“不管選擇何種技術(shù)路線，首先要推動行業(yè)健康、有序發(fā)展。行業(yè)宏觀層面，應(yīng)盡快普及充電和換電設(shè)施，根據(jù)市場需求，出臺充電換電設(shè)施準(zhǔn)入市區(qū)和社區(qū)的法律法規(guī)。同時，要落實和強(qiáng)化廢舊動力電池梯次回收利用系統(tǒng)建設(shè)，推動清潔能源產(chǎn)業(yè)閉路循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。”章弘說。
