新基建带来新能源汽车换电的春天

新能源汽车行业如何抓住“新基建”的风口？换电模式是否逐步胜出？

在“新基建”的产业中，与新能源汽车产业相关的“充换电”基础设施投入可谓一支独秀，成为各方追捧的宠儿。

中国人均发电量（5106.4千瓦时）远低于美国（13634.6千瓦时）、日本（8311.1千瓦时）。大批量建设充电桩，特别是快充桩建设，对整个电网负荷冲击非常大。《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿）中明确提出要开辟“鼓励开展换电模式应用”的能源补给发展路径。

当新型冠状肺炎疫情在全球蔓延，引发排山倒海之势的金融海啸，中国经济在面临转型升级的同时，又面临巨大的内外部挑战。如何让中国经济保持高质量发展？如何造福社会和民众？此时，国家推出的“新基建”无疑给中国经济注入了“强心剂”并引发了强烈反响。

“新基建”有利于提振各方信心，将点亮中国经济的未来。

新能源保障要先行

“新基建”产业主要包括5G通讯、智能网联、轨交技术、特高压、人工智能、大数据、充换电七大领域，其中与新能源汽车产业相关的“充换电”基础设施投入可谓一支独秀，也成为各方追捧的宠儿。作为业内人士，笔者一直关注这个热点。当前，国家战略正处于从石油到电力的转化中。习近平总书记在上汽集团考察时曾强调:“发展新能源汽车是迈向汽车强国的必由之路。”促进汽车消费是发展实体经济的重要举措，新能源汽车是中国实现汽车强国梦，推进制造强国和网络强国建设的重要支撑和融合载体。电动化、智能网联化、共享化、国际化的“新四化”已经成为全球汽车产业的发展新趋势。

新能源汽车=新能源+汽车，其关键是新能源保障和补给要先行。在检索能源领域相关资料后发现：中国发电量和能源消耗位列全球第一，但人均水平低，清洁能源占比低。在发电量方面，根据《2019世界能源统计年鉴》数据，2018年中国发电量为7111.8太瓦时，位居世界第一，高于美国（4460.8太瓦时）、日本（1051.6太瓦时），但人均发电量（5106.4千瓦时）远低于美国（13634.6千瓦时）、日本（8311.1千瓦时）。在清洁能源消费比例方面，根据2019年《BP世界能源统计年鉴》的数据，2018年中国清洁能源消费占比为22.1%；而美国清洁能源消费占比达46.2%；日本清洁能源消费占34.0%。中国清洁能源（新能源）的应用总体比例还比较低。根据中汽协的数据，2019年中国新能源汽车销量达到120.6万辆，但占整车总体销量的比例仅约4.7%。2019年12月工信部发布的规划文件中指出：到2025年新能源汽车销量占比达20%，有条件自动驾驶智能网联汽车销量占比达30%；到2030年，新能源汽车销量占当年汽车总销量的40%。

换电模式正成为趋势

“充换电”作为新能源汽车的基础设施，其发展状态是不均衡的。在充电领域：充电桩少、充电难、充电时间长是制约中国新能源汽车发展步伐的重要短板。预计2025年中国新能源乘用车销量将达450万辆，保有量约为2300万辆。截至2020年1月底，中国已建成公共充电桩53.1万台、私人充电桩71.2万台，但是大批量建设充电桩，特别是快充桩建设，对整个电网负荷冲击非常大。2019年12月工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》（征求意见稿）中明确提出“形成慢充为主，应急快充为辅的充电网络，鼓励开展换电模式应用”的能源补给发展路径。

“换电”正在成为新趋势，中国换电技术领军企业已经拥有全球700多项技术专利，掌控了快换连接系统、底盘换电系统、运行电池全生命周期管理技术、通用型快速换电标准化电池箱、换电网络运营管理等多项关键技术和运营经验积累。换电技术和模式的应用早在2008年北京奥运会期间就已经推出，Aulton奥动新能源与国内主流的车企合作开发换电版新能源车型，特别是面向出租车的换电已经得到普及推广，有效满足出租车补能方便、快捷，以及电池续航不间断的需要。造车新势力蔚来推出的中高端新能源车私人换电服务，也已经进入20多个城市进行推广，从北京到深圳可以一路换电前行。换电对扩大新能源汽车的应用规模和持续推进城市绿色交通提供了有力支持。

换电模式的七大优势

①安全性：现在，锂离子电池的机理决定了它是插入式反应，就是要允许离子能够有时间把它插进去。直接快充的话，它转不过去就会在石墨片上沉积下来，这样对电池寿命是不利的。所以快充容易造成电池故障或发生安全隐患。插电式新能源车在出现电池隐患时很难快速处置。而换电方式可以在几十秒钟内做出响应，换下有安全隐患电池，及时处置。中国工程院院士陈礼泉在2020年2月的《中国经济大讲堂》演讲时指出：快充对电池的寿命不利，应该考虑采用“换电”模式。

②便捷性和高效能：换电站服务网络正在形成规模化优势，让用户感受到换电站如同加油站；1.5至3分钟的换电过程和加油一样方便，换电时间快，相比慢充、快充有非常明显的优势。一个占地200平方米左右的换电站，可以服务250-300辆出租车或2500-3000辆私家车，相比“一对一”的充电，无论是投资回报还是土地利用率都有大幅度提高。

③车电分离的实现：通过换电实现车电分离，电池即服务成为现实。在换电模式的基础上，其推出了“车电分离”，电池使用以租赁的方式进行，使得前期购车成本大大降低，让新能源汽车更受市场青睐。

④有效延长电池寿命和梯次应用：根据电池运营平台大数据验证，换电模式可以使锂电池的SOH电池健康状态延长约60%。电池处于低功率、恒温、恒湿的环境下充电，这也是换电模式让电池安全性普遍提高的原因。

⑤储能和减轻电网负荷：换电可以利用夜间波谷时段充电，所以电池的充电成本可以大大降低，并且最大幅度减小对电网的冲击负荷。充换电的天然优势是充电桩无法比拟的。同时，换电站的储能、低功率充电可以缓解给电网带来的压力。

⑥电池全生命周期与价值管理：新能源汽车的车载电池通过换电回舱充电补能，实现运行中的电池数据分析、养护和管理，让每块电池更健康、更安全。这些运行中的电池大数据对今后的电池产业发展也能带来新的价值。同时，通过分析电池的不同阶段和生命周期价值，可以发挥每块电池的价值，换电补能、日常储能、数据传递、后期梯次利用，让每块电池价值实现最大化。

⑦实现整车换电底盘的标准化：主流车企已经在前期的换电运营实践中逐步形成趋于事实标准的PACK和电池标准化应用。国家相关部门也将推出换电技术和模式的国家标准。换电模式可以广泛应用于出租车、网约车、物流车、私家车等各类车辆。这使得新能源汽车能在不同的场景中更好地满足人们的日常生活、生产、出行、储能等需求。不用再为里程焦虑，长途出行无忧，随时随地可以更换到满电量的电池；也不会为高昂的车价（含车载电池成本）止步，因为车电分离，让电池和电力能源通过租赁、更换来按需满足；也不用担心安全隐患，因为电池的安全性和寿命都大大提升。

换电的春天已经到来。在新基建的市场强大推动力下换充储一体化是能源补给多元化的趋势，换电技术和模式的推广应用对国家能源战略、新能源汽车发展、绿色出行发展、绿色能源应用、电池标准化及梯次储能、环境保护及社会资源的集约利用都能带来巨大价值。（黄春华，作者曾任职某大型新能源汽车租赁公司）