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充电还是换电到底哪个好,谁是新能源汽车行业的未来?

作者:陈玲丽时间:2022-01-21来源:电子产品世界

近年来,随着的普及市场对的接受度大大提高,然而在发展的过程中,伴随的问题也不可忽视,其中目前电动汽车的痛点就在于续航里程与问题。

本文引用地址:http://www.846420.com/article/202201/431050.htm

在传统的桩补能方式上,尤其北上广一线城市中,各大公共站难免会存在汽油车占用充电车位或充电桩无法正常充电等等问题。眼看充电桩补能模式的碰壁,模式逐渐被市场接受,已有多家造车巨头表示,将开展模式的研发和布局。

补能焦虑是电动汽车用户所不得不面临的问题,目前行业提供的解决路线无非两条,其一是快充站的建设,其二就是模式了。其中换电模式最显著的优势就是效率,而这也成为了众多车企、第三方电池提供/服务上踏进换电领域的动力。

目前换电市场上的玩家有奥动新能源、蔚来汽车等。2021年数据显示,分运营商来看,蔚来拥有789座换电站,占比60.8%,奥动拥有换电站402座,占比31.0%,杭州伯坦拥有换电站107座,占比8.2%。

1. 宁德时代正式进军换电市场

1月18日,宁德时代宣布推出换电服务品牌EVOGO(EVOGO是结合了‘evolution’和‘go’),正式进军换电市场。据了解,EVOGO换电电池将采用宁德时代最新CTP技术,重量能量密度超过160Wh/kg,体积能量密度超过325Wh/L,单块电池可以提供200公里左右的续航。未来将在10个城市首批启动EVOGO换电服务。

宁德时代作为一家动力电池制造商,为何选择在这个时间点进军换电市场?时代电服总经理陈伟峰在接受媒体采访时表示,宁德时代对换电的研发已经预研多年,从今年开始,宁德时代发现用户对续航里程的焦虑已经减弱,而最大的焦虑是充电时。

宁德时代的组合换电整体解决方案由“换电块、快换站、APP”三大产品共同构成:

· 共享量产电池“巧克力换电块”采用无线BMS技术,外部只有高压正负接口,大幅提高了插拔部件的可靠性。

· 消费者换电时可以任意选取一到多块电池,灵活匹配不同里程的需求。据称可以适配全球80%已经上市以及未来三年要上市的纯电平台开发的车型。

· 每一个标准站仅需三个停车位,单个电块换电约1分钟,站内可存储48个换电块。

· 用户、车辆、换电站和电块,通过App互相连接。

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看起来,宁德时代眼中的换电似乎能够真正意义上解决电动汽车用户的补能焦虑,未来新能源汽车电池能像5号电池一样,统一标准、按需安装、即插即用、没电就换。

从具有研发、制造、回收、储能利用,再到运营,宁德时代逐渐补充补齐了整个电池应用领域的拼图,更重要的是,换电让宁德时代有了直接面对消费者的场景,还能通过App直联终端消费者。

换电模式经营企业不负责充电不等于不为他们充电,可以吸引这些租电池的用户到换电站充电。夜晚用非常便宜的低谷电(垃圾电)储存电力,电池可以向用户进行换电池出租,也可以向充电桩供电,白天对外进行充电服务。这样的新泾会促使换电经营企业加强充电服务,为了提高经营效益,大力发展储能应用成为必然的路线。

旧电池的出路也解决了,各种电动汽车生产厂标准配置的可以换电的电池集中在这里,只要能够符合储能要求,即使衰减到50%的电池也可以发挥旧电池的作用。动力电池生产厂也会发现生产什么容量的电池都有市场,高容量电池并不是唯一的目标,不论容量高低,高质量才是目标,消费者的需求才是目标。

电动汽车与电池分离后,一定会打破充电模式下车和电一比一的配置关系,电池厂可以为不同的车厂生产多种容量的标配电池,也可以由换电经营企业提供给消费者租用。这种差异化的电池去迎合差异化的消费者,自然而然地会扩大消费者群体和这一群体的消费行为。

2. 换电模式的困境

电动汽车更换电池的模式曾风靡一时,一家名为Better Place的以色列公司名声大噪,该公司的首席执行官夏嘉曦(Shai Agassi)承诺,电动汽车更换电池的过程只需要五分钟。从本质上看,当时这家公司的想法与如今的蔚来、北汽、宁德时代无异,然而不幸的是,这家公司破产了。电动汽车的“鼻祖”特斯拉开始尝试换电模式,但换电服务费价格比加油还贵,并且也找不到好办法处理更换前后电池新旧问题,也失败了。

事实上,换电模式的确有它的优势,但同样,换电模式也有它发展的难点,目前全球有近10家主要动力电池生产商,材料、排列、能量密度等规格各不相同。即目前不同车型的换电方式差异较大,统一规格是换电模式这条路上不可或缺的条件,但同样“统一度量衡”也是十分艰难的。

规模化意味着大家的电池要用同一个标准,这就是说电池包外形尺寸和包内电池管理模块、整车对应的电池电控核心的软硬件接口都要完全统一。每家车企都想把自己的换电做成标准,但是这么多车企怎么统一呢?电池是电动汽车的心脏,就像油车的发动机,分离后做车的就变成一个做车架车壳的,技术含量大幅度降低,也很难有议价空间,品牌差异将大幅度减少,这是很多大车企、好车企不愿意做的原因。

至少目前一流车企特斯拉、奔驰、大众、宝马、比亚迪不做换电。所有的车,大家用一个标准,这和‘整车为王、整车掌控一切’传统汽车百年逻辑背道而驰。只要还是‘整车为王’占统治地位,换电就很难形成规模化和全球化。

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但是值得注意的是,宁德时代是目前行业最大的动力电池提供商。据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2021年,中国动力电池装车量累计154.5GWh,同比增长142.8%。其中宁德时代装机量为80.51GWh,市占率为52.1%。这意味着,搭载宁德时代动力电池的车型大概在纯电动汽车市场中超过50%。

宁德时代电池巨大的市场占有率为其换电模式的推广提供了坚实的基础,而在此前受国家政策影响,海外动力电池并无法进入国内市场,在动力电池标准方面有一定的统一优势。

与此同时,这也为宁德时代提供了新的发展机会,作为国内动力电池生产商的龙头甚至寡头,宁德时代在动力电池生产逐渐崛起的背景下也需要维持这一地位,在换电模式的推进中,宁德时代一旦确定了换电标准,那么就会形成从生产到运营的闭环,进一步垄断动力电池市场。

另外,即便实现了“统一度量衡”,换电模式的难点又回到了充电效率方面。排队等充电桩可谓是远途出行的电动汽车车主的噩梦,而这种噩梦不是不可能出现在换电站中。

当然,按照宁德时代子公司充电站的“单个电块换电用时约1分钟,站内可存储48个换电块”的效率以及储量看,这种问题能够很大程度上被削弱。但在出行高峰的背景下未必不会出现排长队的尴尬。

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总体来看,换电市场持续受到政策鼓励,且具有较大的市场前景。预计,2025年我国换电站有望达2.2万座、运营市场规模有望达2631亿元、换电站设备市场有望达693亿元,对应换电站建设、运营、换电设备2021-2025年年复合增长率达80%-107%。

3. 充电换电互补才是正道

在当前的电动车行业,无论你是什么价位,无论你是什么品牌,只有属于电动车,那么就一定逃不过一个问题:续航焦虑。而续航焦虑的本质其实就是补能焦虑,目前最常见的补能方式也就两种,充电或者换电。

常见的电动汽车充电模式分为两种,直流充电和交流充电。直流充电就是我们常说的快充模式,电动汽车接上电接口,能把电网的交流电转化为直流电,直接对电池进行充电。相对应地,交流充电就是电动汽车的慢充模式,把电网的交流电输入电动汽车的慢充口,经过汽车内部的充电机把交流电转成直流电,电池才能完成充电。一般来说用直流充电桩充电大概把动力电池充满需要花1.5~3小时;而用交流充电桩充满电起码要花费8~10小时。

采用充电的补能方式,那么充电时间永远都是一个问题,目前充电效率最高的特斯拉V3充电桩,能在15分钟补能大约250KM续航(已经是当前的极限了),这个时间也是要远远大于加油的。而且,使用超高功率的充电桩,往往会对电池造成不可逆的伤害。

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由于超级充电桩的成本较高,所以推行速度会相对缓慢,目前应用最广泛的还是慢充桩。2021年中国充电桩保有量超196万台,新能源汽车保有量超603万辆,车桩比接近3:1,所以说充电的补能模式还是比较方便的。

充电是当下新能源车型的主要补能方式,按照手机补能模式的发展,快充应该会成为未来新能源车型的主要补能模式。特斯拉公司全球副总裁陶琳认为,当前的手机、电脑等电子产品都变为一体化的内置电池,补能方式也从换电池转向了大功率快充,所以对于新能源车来说不断加大充电桩布局、提高充电效率,才是解决消费者充电焦虑的最佳方案。这个观点的确无可厚非,因为国标充电接口是一致的,有利于提升不同品牌、不同车型的整体充电效率。

而换电的核心意义,在于动力电池并不是嵌入车内与车身形成一个整体,而是车电分离,换电过程时间短,接近燃油车进站加油所用时间。车电分离的模式能够降低消费者买车的成本,减小购车压力,用户只需要向厂家租赁电池,每个月付相应的费用。电池也会由公司统一管理,定期检查保养也有利于延长电池的使用寿命,提升安全性。

高效的背后是相对较高的服务成本,建造换电站的投入比设立充电桩的投入要大得多。其中涉及运输、仓储等关键流程,在换电站要储备一定量的电池,需要相关工作人员管理,有故障出现也能够及时解决。

从用户的角度来看,在进行换电之后,自己原本的新电池是否被换成了旧电池?频繁换电对于自己的车辆安全性是否有影响?这都是用户所担心的问题,出于对这些问题的顾虑,很多个人消费者也会对换电模式望而却步。

同时因为不同车企间的电池标准难以统一,换电只能局限在某些具体的运营场景或者特定车企,从市场的广泛需求角度来讲,行业标准高度统一的超级快充可能才是解决续航焦虑的主要方向。在未来相当长一段时间内,‘换电’模式发展前景还是在B端市场,提高整车的补给效率,延长运营时间,增加出租车司机的工作收入。

对于电动汽车来说,是车电一体还是车电分离,这是充电模式和换电模式的最大区别。早在2010年,关于电动汽车在基础设施建设规划上究竟应该选择充电还是换电的技术路线,国家电网从当时的基础设施状况出发,特别考虑到北京等特大城市经常性大型活动对电动汽车的需要,国家电网确定了以“换电为主,插充为辅,集中充电,统一配送”的基本思路。

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综合来看,充电和换电两种补能模式能够在当下合理存在,说明二者都有其优越性,消费者也能够普遍接受,只有将充电和换电相结合才能让新能源汽车市场的整体补能效率得到有效提升。

事实上,不仅要做好“向内”的更高效的电池研发,也需要“向外”让充电、换电的设施建设同步,只有“向内”和“向外”的体系都得到完善,才会迎来新能源车型销量的真正爆发。

充电和换电并不是背道而驰的两种模式,只要其中一种补能体系能够得到完善,补能不再拥挤,那么定会给另一种补能模式以继续发展的空间,给消费者带来更好的补能体验。对于企业而言,造出能充又能换的车型才能更好地服务于消费者,只有全面的补能场景才更有利于产业发展,提升整体销量表现。

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