提及電動汽車的推廣,離不開充換電模式的爭論。早些年間,充換電之爭曾一度十分火熱。據(jù)媒體報道,2010年國家電網(wǎng)就已實踐換電模式,當時南方電網(wǎng)以充電為主,國家電網(wǎng)以換電為主。不過后來由于整車企業(yè)跟進少,電動汽車保有量少,資金投入大卻無產(chǎn)出等問題,國家電網(wǎng)只好在2014年把重心轉(zhuǎn)至充電模式。
但是,隨著電動汽車日益普及,用戶對充電時間的要求越來越苛刻。一時間,換電模式又屢屢被提及,似乎有卷土重來之勢。其實,歸根結(jié)底,充/換電模式的爭議,實質(zhì)在于兩種不同商業(yè)模式的爭議。
換電模式
換電模式最具代表性的例子莫過于Better Place公司的換電計劃。2007年,Better Place創(chuàng)立于美國,總部位于以色列。自創(chuàng)立以來,Better Place獲得了包括通用電氣、摩根士丹利、匯豐、以色列集團等企業(yè)的投資,融資額超過8.5億美元。2008年該公司與雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟簽訂了在以色列和丹麥的可快換電池的純電動汽車供應(yīng)協(xié)議,計劃于2011 年在以色列、丹麥和澳大利亞正式推出全球首個電動汽車商用計劃。但是,面對換電設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施的巨額投資和多數(shù)車企的不支持,2013年5月Better Place宣布破產(chǎn),計劃的項目不了了之。Better Place的破產(chǎn)給換電模式帶來很大沖擊,業(yè)界也重新審視了該模式的可行性。
優(yōu)勢顯著
換電模式支持者認為,Better Place的失敗并不代表換電模式的失敗。原因在于換電模式顯著的優(yōu)勢:與現(xiàn)階段的快慢充相比,換一組電池耗時很短,甚至與傳統(tǒng)燃油車加油耗時相當;換電模式下,能源站在夜間利用谷電集中充電,充電完畢后送至各個換電站。能源站可控制電池在恒溫恒壓的環(huán)境下充電,保證了充電安全,延長了電池壽命;在換電模式中,用戶只需租用電池,大大降低了電動汽車的價格。此外,因電池集中在換電站,時后續(xù)動力電池回收工作更便捷。
面臨困難多
即使換電模式的優(yōu)點顯著,換電模式也仍未能成為當前的主流。
首先,換電站投入成本大。以特斯拉換電站為例,2013年6月特斯拉發(fā)布了93秒內(nèi)完成換電的技術(shù),隨后兩年里特斯拉建立了多個換電站。其換電站僅建設(shè)成本就高達50萬美元,還不包括人工維護費、土地租金等費用在內(nèi)。好景不長,2015年6月,特斯拉宣布放棄推廣換電站。特斯拉CEO Elon Musk表示,消費者更傾向于選擇快速充電站,換電技術(shù)推廣的意義不大。
其次,換電模式成本太大。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,企業(yè)需要生產(chǎn)出1.4倍于車輛數(shù)的電池,作為換電站的備用電池。對企業(yè)和政府而言,都無疑是一筆巨大的成本投入。
再次,技術(shù)要求苛刻。清華大學汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室的專家曾表示,乘用車電池快換主要存在兩個問題:一是實行底盤快換,接插件的防水問題無法解決;二是接插件反復拉動容易打火引起燃燒的問題無法解決。由此可知,在換電模式中,對技術(shù)的要求十分苛刻。
而后,標準不統(tǒng)一。電池尺寸、各類接口、不同車企電動車技術(shù)標準及電池標準都不同。車企、電池企業(yè)、能源供應(yīng)方等沒達成共識,也未形成有效的利益分配和協(xié)同機制。
最后,責任界定模糊,電動汽車一旦出事故難以追責。
充電模式
兩種充電方式
電動汽車充電方式分慢充和快充,慢充有兩種方式,一是使用額定電流不低于16A的標準插座,直接在家中充電,約8-10小時可充滿;二是可將電動汽車直接在交流電網(wǎng)上充電,充電時長約5小時。這兩種方式的充電電流和功率相對較小,對電池壽命和電網(wǎng)沖擊都較小,同時,還可在晚間電力低谷時段充電,充電成本較低,缺點是充電時間長。
快充采用直流電網(wǎng)充電,30分鐘至2小時即可充至80%的電量。但是,快充需配套設(shè)備,成本高,對電網(wǎng)壓力大,還對電池傷害大。采用常規(guī)充電方式的汽車,電池壽命為5至6年,而采用快充的汽車,電池壽命僅為2至3年。因此,當前快充僅適用于緊急用車的情況。
配套設(shè)施建設(shè)難
近年來,政府大力扶持充電樁建設(shè)。以2015年11月出臺的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)》最為代表(以下簡稱《指南》)。該《指南》明確了:到2020年,我國計劃新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個。
雖然有政策支持,但是實現(xiàn)目標還面臨著許多挑戰(zhàn)。
第一,我國充電設(shè)施建設(shè)的速度慢于電動汽車增長速度。中國在2015年就超越美國,成為了全球第一大電動汽車市場,特別是近兩年,中國電動汽車增長速度進一步加快。如何使充電設(shè)備建設(shè)速度跟上電動汽車增長速度?使政府和相關(guān)企業(yè)面臨著巨大的壓力。
第二,充電站建設(shè)難。在大城市,土地資源十分緊張,建設(shè)大規(guī)模的充電站十分困難。
第三,建設(shè)成本高,資金回本周期長。據(jù)統(tǒng)計,一座小型充電站需耗資超過100萬人民幣。一個充電樁每日使用5次才能保證5年內(nèi)收回成本,還不包括租地費用和人工成本等費用。當然,充電樁有政府補貼,但是補貼資金何時到位?抵消補貼后的收益如何?都是值得思考的問題。
兩種模式各有特點
▲充/換電模式主要參數(shù)對比
綜合前文所述,筆者認為換電模式在產(chǎn)品規(guī)格統(tǒng)一、標準化程度較高的公租車(公共汽車、出租車、共享汽車等)領(lǐng)域仍有發(fā)展?jié)摿?,充電模式更適追求個性的私家車。
近年來,以力帆汽車、北汽新能源為代表的車企已經(jīng)開始嘗試換電模式,上汽集團、廣汽客車、眾泰汽車等也在與經(jīng)營換電基礎(chǔ)設(shè)施的公司深入探討合作,河南省新鄉(xiāng)市甚至在幾年前就開始嘗試換電模式的出租車的運營,青島2011年建成薛家島充換電站……
以下圖表為本文所列舉的換電模式具體事例,資料來源于網(wǎng)絡(luò)。觀察該表可知,換電模式之路走得并不平坦。不過,國內(nèi)以力帆汽車、北汽新能源為主的公司對換電站的規(guī)劃值得期待。
▲本文列舉的換電模式具體事例
專家認為,產(chǎn)品高度標準化是換電模式大范圍推廣的前提。與私家車相比,標準、統(tǒng)一的公租車更具有換電模式推廣的潛力。不容忽視的是,換電模式因自身特點,準入門檻高、易形成市場閉環(huán)。
為何說充電模式更適私家車?
第一,與當前的消費觀念有關(guān)。一方面,當前以整車銷售模式為主,車身、底盤、電池等都是私有財產(chǎn),用戶不會同意換電池。另一方面,如果采用裸車銷售+電池租賃模式,要車企只產(chǎn)出裸車放棄電池部分,絕大多數(shù)車企不會同意。再者,用戶只需購買裸車,但是乘用車款式、類別多,要實現(xiàn)電池快換,滿足防碰撞、抗摔,接插件防水、防火等,對技術(shù)的要求十分苛刻。
第二,不利于汽車多樣性發(fā)展。在換電模式中,不僅電池標準化,而且汽車接口等也許標準化,留給車企的自主空間太小。
第三,未來快充技術(shù)或有質(zhì)變。動力電池技術(shù)與快充技術(shù)正在快速發(fā)展,未來將可能出現(xiàn)能量密度高,充電速度快的新材料和新技術(shù)。
綜合以上原因,筆者認為,換電模式在出租車、公共汽車、共享汽車等細分領(lǐng)域有發(fā)展?jié)摿?,充電模式更適合私家車。兩種模式在將長期并存,且互為補充。
未來汽車的電氣化和智能化趨勢是明確的,等到實現(xiàn)完全自動駕駛的目標時,將不再有司機這個職位,同時私家車也將逐漸消失。屆時,是充電模式還是換電模式的天下?對此,對此,您的觀點是什么?