隨著國(guó)內(nèi)新能源車(chē)滲透率不斷提升，電池續(xù)航里程問(wèn)題日益凸顯。目前，聚焦補(bǔ)能問(wèn)題，市場(chǎng)上主要有兩大技術(shù)路線，一是以特斯拉為代表的車(chē)企主推的“超級(jí)快充”模式，二是蔚來(lái)、吉利等車(chē)企力推的換電模式。兩種模式的優(yōu)劣勢(shì)究竟在哪？又有哪些不同的適用場(chǎng)景？哪條技術(shù)路線能開(kāi)啟新能源電池的新紀(jì)元？《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者對(duì)此展開(kāi)了調(diào)研。
兩大技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)“白熱化”
在新能源車(chē)補(bǔ)能問(wèn)題上，快充和換電的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)逐漸“白熱化”。
在快充領(lǐng)域，公開(kāi)資料顯示，保時(shí)捷Taycan、特斯拉Model3、現(xiàn)代Ioniq5、廣汽AION V Plus均宣稱(chēng)能夠?qū)崿F(xiàn)充電5分鐘，最長(zhǎng)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(zhǎng)。因此，縮短充電時(shí)間是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。”聯(lián)動(dòng)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(dòng)車(chē)滲透率的快速提升，車(chē)企競(jìng)爭(zhēng)更加深化和多元化，未來(lái)幾年將是車(chē)企品牌向上、服務(wù)升級(jí)、差異化競(jìng)爭(zhēng)的最佳窗口時(shí)間，而縮短充電時(shí)間是提升電動(dòng)車(chē)品牌力和使用體驗(yàn)的關(guān)鍵之一。因此，國(guó)內(nèi)外整車(chē)廠都在爭(zhēng)相布局800V快充，并有望率先在高端車(chē)型上配置。
以蔚來(lái)、吉利為代表的換電技術(shù)路線近期也動(dòng)作不斷。
2021年9月21日，蔚來(lái)“五縱三橫四大都市圈”高速換電網(wǎng)絡(luò)布局計(jì)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(lái)將累計(jì)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(kāi)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(gè)核心城市，滿足100萬(wàn)輛車(chē)的換電需求。同時(shí)，“換電”服務(wù)將不止于“換電”，而是囊括車(chē)用電池運(yùn)營(yíng)、退役電池儲(chǔ)能利用、報(bào)廢電池再生處理的“車(chē)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(dòng)汽車(chē)投向B端市場(chǎng)。目前，北汽藍(lán)谷已在北京、廈門(mén)、蘭州、廣州等22個(gè)城市投放約3.3萬(wàn)輛換電式電動(dòng)車(chē)，累計(jì)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(lái)，公司換電業(yè)務(wù)將在11個(gè)試點(diǎn)城市重點(diǎn)發(fā)力，同時(shí)推動(dòng)各省會(huì)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(dòng)公司運(yùn)營(yíng)的新能源汽車(chē)換電站。前不久，記者觀察到，有6輛EU系列新能源出租車(chē)或網(wǎng)約車(chē)正在排隊(duì)，整個(gè)換電過(guò)程僅需2分鐘，如果加上排隊(duì)時(shí)間，每輛車(chē)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(shì)：一是解決里程焦慮，使用體驗(yàn)提升，目前蔚來(lái)的二代換電站僅需3分鐘即可完成換電；二是與充電場(chǎng)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(jì)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(chē)輛保值率變動(dòng)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(jì)算系統(tǒng)的預(yù)測(cè)和調(diào)配，延長(zhǎng)電池壽命，減緩電池衰減速度。
一位新能源車(chē)企工作人員表示，換電站還可以發(fā)揮儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，在夜間用谷電電價(jià)充滿電池包，然后在白天為用戶提供服務(wù)。同時(shí)，換電站還可以反向?yàn)殡娋W(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(wú)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(kāi)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(yàn)證。一位行業(yè)人士在接受記者采訪時(shí)表示，“就看誰(shuí)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(guò)大或超過(guò)服務(wù)承載力，用戶體驗(yàn)就會(huì)因?yàn)榕抨?duì)時(shí)間過(guò)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(yàn)，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(lái)財(cái)報(bào)顯示，建設(shè)一座換電站的成本約為200萬(wàn)元，這對(duì)車(chē)企來(lái)說(shuō)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(wèn)題是標(biāo)準(zhǔn)。目前，蔚來(lái)主推的換電標(biāo)準(zhǔn)只能服務(wù)于自己品牌的車(chē)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(duì)此，一位新能源電池企業(yè)負(fù)責(zé)人士告訴記者，對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，包括底盤(pán)、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(kāi)放給別家企業(yè)。
此外，也有觀點(diǎn)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(huì)打一定折扣。
不過(guò)，快充也有懸而未解的技術(shù)問(wèn)題。中國(guó)汽車(chē)流通協(xié)會(huì)新能源分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)章弘在接受記者采訪時(shí)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(duì)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(wú)論是模塊還是快充技術(shù)，都還不成熟，距離市場(chǎng)商用還有一定差距。
章弘補(bǔ)充說(shuō)，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(chǎng)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(kāi)，尚未看到實(shí)際效果。
“從商業(yè)模式上來(lái)說(shuō)，快充站如果不開(kāi)放給其他品牌，那么充電樁網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度會(huì)打一定折扣；但是開(kāi)放的話，則從某種意義上說(shuō)，是在‘為他人做嫁衣’，對(duì)單獨(dú)某家企業(yè)而言，這不是一個(gè)非常理想的選擇。”針對(duì)快充的商業(yè)模式，一位行業(yè)觀察人士說(shuō)。
未來(lái)或有不同適用場(chǎng)景
對(duì)于新能源汽車(chē)不同的充電方式，工信部表示，充電和換電都是電動(dòng)汽車(chē)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(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)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(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)于商用車(chē)，換電是不錯(cuò)的商業(yè)模式。對(duì)于私家車(chē)，中長(zhǎng)期看最好的方式是充電。
歐陽(yáng)明高則預(yù)測(cè)說(shuō)，“我相信今后五年，換電卡車(chē)會(huì)形成高潮，現(xiàn)在很多場(chǎng)景都已開(kāi)始布局換電模式，比如港口、礦山等，下一步將會(huì)是長(zhǎng)途卡車(chē)。”
在換電標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)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(guó)電動(dòng)卡車(chē)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(chē)電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，有點(diǎn)
類(lèi)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(chē)是否會(huì)復(fù)制這一趨勢(shì)，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(chē)的補(bǔ)能系統(tǒng)最好統(tǒng)一模式，如同燃油車(chē)只需加油一樣，“至于實(shí)現(xiàn)的可能性，一切都要看市場(chǎng)檢驗(yàn)的結(jié)果。”
“不管選擇何種技術(shù)路線，首先要推動(dòng)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(chǎng)需求，出臺(tái)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(shí)，要落實(shí)和強(qiáng)化廢舊動(dòng)力電池梯次回收利用系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)閉路循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。”章弘說(shuō)。
兩大技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng)“白熱化”
在新能源車(chē)補(bǔ)能問(wèn)題上，快充和換電的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)逐漸“白熱化”。
在快充領(lǐng)域，公開(kāi)資料顯示，保時(shí)捷Taycan、特斯拉Model3、現(xiàn)代Ioniq5、廣汽AION V Plus均宣稱(chēng)能夠?qū)崿F(xiàn)充電5分鐘，最長(zhǎng)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(zhǎng)。因此，縮短充電時(shí)間是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。”聯(lián)動(dòng)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(dòng)車(chē)滲透率的快速提升，車(chē)企競(jìng)爭(zhēng)更加深化和多元化，未來(lái)幾年將是車(chē)企品牌向上、服務(wù)升級(jí)、差異化競(jìng)爭(zhēng)的最佳窗口時(shí)間，而縮短充電時(shí)間是提升電動(dòng)車(chē)品牌力和使用體驗(yàn)的關(guān)鍵之一。因此，國(guó)內(nèi)外整車(chē)廠都在爭(zhēng)相布局800V快充，并有望率先在高端車(chē)型上配置。
以蔚來(lái)、吉利為代表的換電技術(shù)路線近期也動(dòng)作不斷。
2021年9月21日，蔚來(lái)“五縱三橫四大都市圈”高速換電網(wǎng)絡(luò)布局計(jì)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(lái)將累計(jì)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(kāi)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(gè)核心城市，滿足100萬(wàn)輛車(chē)的換電需求。同時(shí)，“換電”服務(wù)將不止于“換電”，而是囊括車(chē)用電池運(yùn)營(yíng)、退役電池儲(chǔ)能利用、報(bào)廢電池再生處理的“車(chē)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(dòng)汽車(chē)投向B端市場(chǎng)。目前，北汽藍(lán)谷已在北京、廈門(mén)、蘭州、廣州等22個(gè)城市投放約3.3萬(wàn)輛換電式電動(dòng)車(chē)，累計(jì)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(lái)，公司換電業(yè)務(wù)將在11個(gè)試點(diǎn)城市重點(diǎn)發(fā)力，同時(shí)推動(dòng)各省會(huì)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(dòng)公司運(yùn)營(yíng)的新能源汽車(chē)換電站。前不久，記者觀察到，有6輛EU系列新能源出租車(chē)或網(wǎng)約車(chē)正在排隊(duì)，整個(gè)換電過(guò)程僅需2分鐘，如果加上排隊(duì)時(shí)間，每輛車(chē)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(shì)：一是解決里程焦慮，使用體驗(yàn)提升，目前蔚來(lái)的二代換電站僅需3分鐘即可完成換電；二是與充電場(chǎng)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(jì)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(chē)輛保值率變動(dòng)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(jì)算系統(tǒng)的預(yù)測(cè)和調(diào)配，延長(zhǎng)電池壽命，減緩電池衰減速度。
一位新能源車(chē)企工作人員表示，換電站還可以發(fā)揮儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，在夜間用谷電電價(jià)充滿電池包，然后在白天為用戶提供服務(wù)。同時(shí)，換電站還可以反向?yàn)殡娋W(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(wú)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(kāi)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(yàn)證。一位行業(yè)人士在接受記者采訪時(shí)表示，“就看誰(shuí)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(guò)大或超過(guò)服務(wù)承載力，用戶體驗(yàn)就會(huì)因?yàn)榕抨?duì)時(shí)間過(guò)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(yàn)，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(lái)財(cái)報(bào)顯示，建設(shè)一座換電站的成本約為200萬(wàn)元，這對(duì)車(chē)企來(lái)說(shuō)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(wèn)題是標(biāo)準(zhǔn)。目前，蔚來(lái)主推的換電標(biāo)準(zhǔn)只能服務(wù)于自己品牌的車(chē)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(duì)此，一位新能源電池企業(yè)負(fù)責(zé)人士告訴記者，對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，包括底盤(pán)、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(kāi)放給別家企業(yè)。
此外，也有觀點(diǎn)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(huì)打一定折扣。
不過(guò)，快充也有懸而未解的技術(shù)問(wèn)題。中國(guó)汽車(chē)流通協(xié)會(huì)新能源分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)章弘在接受記者采訪時(shí)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(duì)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(wú)論是模塊還是快充技術(shù)，都還不成熟，距離市場(chǎng)商用還有一定差距。
章弘補(bǔ)充說(shuō)，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(chǎng)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(kāi)，尚未看到實(shí)際效果。
“從商業(yè)模式上來(lái)說(shuō)，快充站如果不開(kāi)放給其他品牌，那么充電樁網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)速度會(huì)打一定折扣；但是開(kāi)放的話，則從某種意義上說(shuō)，是在‘為他人做嫁衣’，對(duì)單獨(dú)某家企業(yè)而言，這不是一個(gè)非常理想的選擇。”針對(duì)快充的商業(yè)模式，一位行業(yè)觀察人士說(shuō)。
未來(lái)或有不同適用場(chǎng)景
對(duì)于新能源汽車(chē)不同的充電方式，工信部表示，充電和換電都是電動(dòng)汽車(chē)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(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)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(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)于商用車(chē)，換電是不錯(cuò)的商業(yè)模式。對(duì)于私家車(chē)，中長(zhǎng)期看最好的方式是充電。
歐陽(yáng)明高則預(yù)測(cè)說(shuō)，“我相信今后五年，換電卡車(chē)會(huì)形成高潮，現(xiàn)在很多場(chǎng)景都已開(kāi)始布局換電模式，比如港口、礦山等，下一步將會(huì)是長(zhǎng)途卡車(chē)。”
在換電標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)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(guó)電動(dòng)卡車(chē)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(chē)電池領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，有點(diǎn)
類(lèi)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(chē)是否會(huì)復(fù)制這一趨勢(shì)，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(chē)的補(bǔ)能系統(tǒng)最好統(tǒng)一模式，如同燃油車(chē)只需加油一樣，“至于實(shí)現(xiàn)的可能性，一切都要看市場(chǎng)檢驗(yàn)的結(jié)果。”
“不管選擇何種技術(shù)路線，首先要推動(dòng)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(chǎng)需求，出臺(tái)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(shí)，要落實(shí)和強(qiáng)化廢舊動(dòng)力電池梯次回收利用系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)閉路循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。”章弘說(shuō)。
