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中能论坛丨进一步发展新能源汽车换电模式

来源:中国能源新闻网 时间:2023-02-20 16:23

  核心提要

  ●充电模式与换电模式虽然都服务于新能源汽车,但两者在补能效率、占地面积、布局灵活性等多方面具有明显差异

  ●受不同运营商电池尺寸规格不同、通讯协议和数据共享难度大等因素影响,新能源汽车电池标准难以统一始终是换电模式发展的最大难点

  ●换电站作为换电业务核心,是否盈利取决于电池寿命和服务饱和率

  新能源汽车换电模式通过集中式充电站对大量电池集中存储、充电,提供电池更换业务,能有效弥补充电模式的续航能力、充电能力技术短板,增强电网友好性,提高土地坪效。近日,工信部等八部门发布《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》明确,支持换电商业模式创新。目前换电模式技术逐渐成熟,价值不断显现,有助于形成充换互补的商业格局,推动新能源汽车加快发展。

换电模式商业价值逐渐显现

  公安部近日公布的数据显示,截至2022年底,全国新能源汽车保有量达1310万辆,全年新增535万辆,占全国新增汽车总量23%,提前3年完成了国务院《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》提出的“2025年新能源汽车新车销售量要达到新车总销量的20%”这一目标。新能源汽车快速发展的同时,充电基础设施也随之加速建设,2022年公共充电桩、私人充电桩保有量分别同比上升约57%、132%,其中随车配建的私人充电桩在总量规模和发展增速上均远远高于公共充电桩,成为充电模式主要场景。

  有关机构预测,到2025年,新能源汽车保有量将达7700万辆,未来3年新能源汽车年均增速将超163%,带动充换电基础设施需求持续快速攀升的同时,也对电网建设和土地资源提出了更高要求。受充电基础设施建设布局不均衡、充电潮汐效应明显等影响,目前充电设施整体利用率并不高,2022年度《中国主要城市充电基础设施监测报告》显示,经过多年发展,24个全国主要城市中公共充电桩、私家充电桩平均利用率约7%、4%。

  充电模式与换电模式虽然都服务于新能源汽车,但两者在补能效率、占地面积、布局灵活性等多方面具有明显差异,受老旧小区场地、电网容量等资源限制,充电模式车辆补能存在一定短板,换电模式在电网友好性、提高土地利用效率等方面的系统性优势将逐渐显现,随着“车电分离”商业模式的创新,换电模式技术、经济特性均在逐步显现。

换电模式支持力度不断加码

  早在“十二五”时期,新能源汽车就被列入战略性新兴产业发展规划,充电模式、换电模式面临发展路径选择,受技术、成本多方面因素影响,换电模式产业生态短时间难以建立,充电模式优先得到了发展。但随着新能源汽车保有量增加,充电模式的续航能力、充电能力短板逐渐显现,难以满足市场需求,换电模式再次回到大众视野,各方面支持力度不断加码。

  国家密集出台激励政策。2020年,财政部等四部门联合发布《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,要求新能源乘用车补贴前售价控制在30万元以下,但换电模式的新能源汽车产品不执行30万元限价要求,在充电模式补贴逐渐退坡的形势下,换电模式得到了明确财政支持。同年,换电站作为新基建重要组成部分,首次被写入政府工作报告。2021年,工信部正式在11个城市启动新能源汽车换电模式应用试点。

  各大企业加大布局力度。换电产业链可分为上游的电池供应商及设备生产商,中游的换电站建设和运营商,以及下游的新能源汽车、动力电池回收企业。产业链上游以宁德时代为代表,产业链中游以奥动新能源、杭州伯坦为主,产业链下游的北汽、吉利、上汽等主机厂主要针对B端市场,蔚来主要聚焦C端市场,各大企业均在加码换电模式商业布局。截止到2022年底,我国换电站保有量超1900座,主要由蔚来、奥动新能源、杭州伯坦3家企业建设,换电站数量分别为1300座、565座、108座,预计至2025年底,3家企业换电站数量将达到4000座、10000座、2000座。

加强典型场景试点应用

  受不同运营商电池尺寸规格不同、通讯协议和数据共享难度大等因素影响,新能源汽车电池标准难以统一始终是换电模式发展的最大难点。2022年1月,《电动乘用车共享换电站建设规范》团体标准正式发布,但行业层面和国家层面仍缺乏统一的新能源汽车电池标准,需要进一步采用多种手段、兼顾各方利益,加快推动更高等级的新能源汽车统一电池技术标准出台。

  传统燃油重卡保有量低、但污染物排放量却很大,“双碳”目标下新能源重卡必将得到快速发展,其中换电重卡与氢能重卡均能有效解决充电重卡充电速度慢的问题,发展前景更大。虽然氢能重卡在自重轻、续航里程长方面更具有优势,但换电重卡技术更成熟、初期购车成本更低,测算显示,只要利用率超12%、每天换电25次以上,即具备经济效益。目前该领域运输路线固定、换电次数稳定的换电站利用率已经较高,经济效益已经显现,可以作为重点领域试点推广,大力发展换电模式。

  换电站作为换电业务核心,是否盈利取决于电池寿命和服务饱和率,因而在车辆作为生产工具的场景中效益表现更为突出,除了商用车领域外,乘用车2B市场也将是换电模式发展的重要领域。但通过该领域典型换电站效益分析发现,乘用车2B市场领域换电站利用率要超12%、每天换电次数超179次才具备经济效益,目前换电站布局较多的城市,该领域换电站平均利用率也不足10%,经济效益尚未显现。可以统筹考虑充换电模式互补特性,在中心城区和居民住宅区等土地、电网资源稀缺的区域,探索布局换电站,充分发挥充换电设施各自优势,推动充换电产业协同发展。

  (作者:国网安徽省电力有限公司经济技术研究院刘丽 黄霞

责任编辑:周小博