新能源汽车蓝皮书 . 关于新能源汽车换电模式 王 摘 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 发展趋势的思考 耀* 要: 规模化推广应用是电动汽车换电产业生态的基础, 换电运营商 / 技术服务商、 能源企业、 主机厂、 电池厂、 金融机构等共同组成 了当前换电产业生态。 换电模式推动形成了高效新能源汽车补能 体系, 对新能源汽车产业链上下游赋能, 将推动部分领域加快电 献 动化。 目前换电模式的政策法规体系尚未完善, 电池标准化程度 会 科 学 文 低。 下一步需要完善标准规范, 推动电池兼容互换, 推动科技金 社 融发展, 挖掘电池资产数字化商业潜力, 鼓励换电站、 电网、 电 动汽车双向互动发展, 加强电池全生命周期数据监管。 关键词: 公共领域电动化 重卡换电 车电分离 资产数字化 换电标准 电动化、 智能化、 网联化、 低碳化是未来汽车产业发展的方向, 而新能源汽 车是我国建设汽车强国的重要载体。 在国家高度重视能源安全以及推进实现 “双 碳” 目标的形势下, 新能源汽车在我国率先形成了规模化市场。 公安部数据显示, 截至 2022 年底, 我国新能源汽车保有量达到 1310 万辆。 在新能源汽车蓬勃发展的 同时, 我们也应看到新能源汽车整车价格下降趋势远远低于消费者预期, 与同级别 燃油车价格差距仍较为显著, 众多主机厂开始探索各种方式的 “车电分离” 模式, 由此引发新能源汽车产业链新一轮变革。 本文主要分析换电模式推广现状, 总结推 动换电模式发展的关键问题, 提出下一步推动换电模式发展的相关建议。 * 王耀, 博士, 中国电动汽车充电基础设施促进联盟秘书长。 312 关于新能源汽车换电模式发展趋势的思考 发展现状 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 一 (一)政策体系逐渐形成 在新能源汽车发展之初, 换电就是能源补给方式之一。 2016 年以来, 多 个部门在政策文件中提及推动换电 模 式 发 展, 促 进 换 电 站 建 设。 2021 年 4 月, 工业和信息化部、 国家能源局联合发布 《 关于组织开展新能源汽车换电 模式应用试点工作的通知》 , 试点内容中除了前述提到的技术研发、 示范应 用、 基础设施、 监测管理、 标准体系等, 还重点提到 “ 鼓励社会资本参与设 立电池资产管理公司” 和 “ 研究推出适合换电模式发展的金融及保险产品” 。 2021 年 10 月发布 11 个换电试点城市, 其中综合应用类城市 8 个 ( 北京、 南 文 献 京、 武汉、 三亚、 重庆、 长春、 合肥、 济南) , 重卡特色类 3 个 ( 宜宾、 唐 社 会 科 学 山、 包头) 。 随着试点工作的开展, 各地方政府也相继出台支持政策, 目前 换电模式政策已经包含规划、 财政补贴、 技术标准等内容, 换电政策体系逐 步建立。 (二)市场现状 新能源汽车已经从市场导入期进入了高速增长期, 换电模式作为电动汽车 能源补给的重要方式之一也不断发展进步, 经过多年的发展积累了一定成果。 2022 年, 我国换电式新能源汽车销售 19. 76 万辆, 同比增长 85. 57%。 其中, 换电式乘用车销售 18. 46 万辆, 同比增长 79. 0%; 换电式商用车销售 1. 30 万 辆, 同比增长 290. 5%。 值得注意的是, 换电重卡销量达到 1. 24 万辆, 同比增 长 283%, 占新能源重卡销量的 49. 4%。 我国换电站在 2015 年、 2016 年每年仅新增十余座; 2017 年新增换电站数 量达到 75 座; 2018 ～ 2020 年, 每年增量均保持在 150 多座; 进入 2021 年后换 电站增量出现急速上升, 2021 年、 2022 年两年增量均在 700 座左右。 2022 年 底, 我国换电站保有量累计达到 1973 座 ( 见图 1) 。 “ 换电模式 + 金融” 方案对消费者而言, 既可以降低首次购置成本, 又可 313 图1 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 新能源汽车蓝皮书 2016 ～ 2022 年换电站保有量情况 资料来源: 中国电动汽车充电基础设施促进联盟。 以减少车辆购买后对电池的后顾之忧, 还能提高二手车残值; 对车企而言, 可 科 学 文 献 以摆脱电池这个 “ 重资产” , 降低新能源汽车整车售价, 提高汽车销量和盈利 社 会 水平; 对行业而言, 可以实现产业链上下游企业共同获利、 共同发展, 促使城 市更加合理地规划充换电场站空间布局, 缓解老旧小区充电难等问题, 同时还 可以更加有效地实现对新能源汽车的安全监管、 对动力电池的溯源管理和综合 利用。 从产业链看, 换电模式主要涉及换电车辆的研发和生产、 换电站的研发和 建设、 换电出行的运营等。 换电站的产业链生态逐步成熟, 越来越多的企业开 始进入换电产业链。 但市场整体仍处于初期阶段, 头部企业尚未出现, 具备产 业背景、 行业整合能力的企业有机会占领市场, 形成先发优势。 当前换电车型 技术方案尚未有统一的标准, 未来谁占据了大部分市场份额, 就能掌握标准制 定的主动权, 进而主导整个市场。 从 车端来看, 能源补给方式是新能源汽 车 推 广 的 重 要 手 段。 目 前, 越 来越多的新能源汽 车 企 业 开 始 采 用 换 电 方 式 进 行 补 能, 通 过 自 建 换 电 站、 与换电运营企业合作等方式积极应对换电车型及业务发展, 例如蓝谷智慧 能源、 易易换电、 Nio Power 等分别是北汽新能源、 吉利、 蔚来旗下的换电 运营品牌。 从第三方换电运营平台来看, 其布局的换电运营城市主要是省会城市及经 314 关于新能源汽车换电模式发展趋势的思考 济发达的沿海开放城市。 其中, 奥动新能源布局较早, 运行模式相对比较成 熟, 在广州和厦门的换电站已实现盈利; 易易互联在重庆、 山东、 天津、 浙江 等地已开展换电站规模化运营, 二者在行业内具有一定的先发优势。 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 在国家政策支持和市场创新驱动下, 国内布局换电运营的企业有十多家, 主要分为第三方换电运营商、 有车企背景的换电运营商、 拓展换电业务的充电 运营商, 奥动新能源、 蔚来及易易互联是现阶段全国换电基础设施建设运营的 主力军。 (三)产业生态 换电运营成为产业核心环节, 也成为整车、 能源、 金融企业跨界融合的切 入点。 在换电车辆及换电站成功应用的基础上, 换电产业生态已经初步形成, 其中电动汽车换电模式规模化推广应用是换电产业生态的基础, 换电运营商 / 会 社 业生态。 科 学 文 献 技术服务商、 能源企业、 主机厂、 电池厂、 金融机构等共同组成了当前换电产 整车企业在换电生态中扮演核心角色, 是换电产业生态的主要构建者。 换 电产业生态的持续健康发展, 需要主机厂参与换电车型全生命周期产业生态的 构建。 传统化石能源企业拥有雄厚的资本力量、 完善的营销网络、 大量的加油站 土地资源等, 具备进入新能源汽车能源供应领域的产业基础和先天优势, 可以 快速布局换电网络, 将成为集能源供给、 换电网络建设运营、 换电资本运营于 一体的新型能源企业。 另外, 通过合资入股电池资产运营企业, 可以积累经 验、 储备技术, 为将来电池标准化、 换电站通用化运营打好基础。 现阶段我国动力电池企业参与换电的形式有以下两种: 一是作为车企换电 车型动力电池供应商, 根据车企需求从电池系统安全、 固定锁止结构设计、 电 池检测、 仓储物流、 网络和云平台监控通信等方面提供换电技术解决方案, 并 与电池资产运营企业等运营商达成良好供应合作关系; 二是深度参与电池资产 运营, 同步在储能业务、 电网调峰和充电智能微网与储充一体化网络方面开展 布局, 将换电电池转换为储能业务单元, 借助换电与超充技术, 通过电价的削 峰填谷、 电池租赁以及换电服务获取收益。 315 新能源汽车蓝皮书 二 市场价值 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 (一)换电设施推动形成高效新能源汽车补能体系 换电站能够使新能源汽车补能体验与燃油车媲美, 提高公共补能体系效 率, 尤其是在高速公路等场景中, 可以极大缓解补能焦虑和充电拥堵情况。 目 前新能源汽车的电能补给仍然以充电为主, 通过私人充电桩和公共充电桩的慢 充和快充模式为车辆充电。 传统充电站快充通常需要 45 分钟以上, 慢充需要 6 小时以上, 才能充满电池。 大功率的直流电快充由于后期的涓流充电会显著 降低补能速度, 一般充满时间在 0. 5 ～ 2 小时。 相比充电, 换电站的快速普及可以很好地弥补充电桩缺口, 在极短的时间 献 内完成亏电电池与满电电池的更换。 换电时间一般在 1 ～ 5 分钟, 是快充所需 会 科 学 文 时间的 1 / 10 左右, 与燃油车加油时间相当, 极大地缩短了纯电动汽车的电能 社 补给时间, 大幅提高了新能源汽车的使用效率。 换电站分布形成有效网络效应 后, 能极大满足电动车快速高效能量补给需求, 解决里程焦虑。 同时更换电池 模式, 更接近客户熟悉的燃油车加油的能量补充方式, 符合用户的使用习惯, 使用体验更好。 此外换电站全部由相关企业自主建设, 由专业的团队负责运营 和后期维护, 能够保证车主长期稳定使用。 (二)对新能源汽车产业链上下游赋能 从主机厂看, 私家车重视资产价值, 运营用户重视使用价值。 后补贴时 代, 通过车电分离、 电池租赁、 灵活配置, 可以扩大销售、 释放产能, 降低综 合成本。 换电站对电池精细化的管理, 保证了车辆的售后服务、 电池质保, 有 效减轻了主机厂压力。 从电池厂看, 换电的核心是对电池全生命周期的管理和价值挖掘。 换电服 务运营商是新能源汽车使用过程中最直接的电池管理者, 通过大数据的积累算 法对电池各种状态进行分析, 提供给电池厂, 有利于提升电池制造水平, 改善 电池质量, 促进电池行业发展。 从车辆用户看, 换电模式为新能源汽车用户提供极速补能,