《电池租赁免费换电 车电分离能否成新能源车企新法宝?》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-09-04
  • 受政策扶持,可有效降低成本,车电分离模式能否成为新能源汽车后补贴时代的新法宝?

    蔚来汽车8月24日宣布,购买蔚来ES8和蔚来ES6的首任车主,在享受终身免费质保的基础上,即日起可再享受终身免费换电。蔚来汽车也成为首家针对个人用户提供免费换电服务的车企。蔚来汽车表示,该服务不设置期限和里程限制,只要前往蔚来汽车换电体系内的全国任意换站点,即可享受该项服务。

    在运营车辆领域,北汽新能源也在尝试推广换电模式。8月16日,北汽新能源向北京城区的出租车企业交付了2000辆换电出租车EU300;北京新能源汽车有限公司党委书记、总经理马仿列对新京报等媒体表示,“新能源汽车换电模式是新能源汽车能源供应网络中的一个重要组成部分,将会对未来新能源汽车产业的发展产生巨大影响,值得行业的思考和探索。”

    其实,随着新能源汽车补贴的退坡,除了北汽新能源和蔚来汽车之外,多家新能源汽车企业也有意布局推广换电模式。不仅如此,国家也加大对换电模式的扶持力度。一时间,原本一直处于舆论漩涡中心的的车电分离模式,或将迎来快速发展期。

    车企布局换电模式 或存新商机

    新能源汽车在快速发展的同时,也面临着最大的挑战,其中最主要的是充电和续航问题。马仿列认为,当前新能源汽车领域仍存在成本、安全、便捷等问题。他以国家监控中心发布的数据为例,根据过往在全国发生的电池包的过热数据统计,其中75%以上都是在充电模式下发生的,主要是快充模式造成的。

    北汽新能源认为,换电模式拥有一定的生长空间,现有的快充和慢充模式难以满足运营时间长、行驶里程长的要求。马仿列表示,北汽新能源在运营车辆方面推进换电技术,推行换电模式,通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送,在电池配送站内实现集电池调配、更换及其他服务于一体。

    从北汽新能源官方的数据显示,北汽新能源已经在全国累计建设充换电站148座。实际上,去年7月北汽新能源曾宣布在原有营运车辆换电服务的基础上,推出针对个人用户的车电价值分离换电模式,也就是说消费者在购车时将不支付全部电池费用,电池产权将由电池管理公司回购后,消费者以租赁方式获得电池的使用权。但在个人用户换电服务上,北汽新能源并没有达到预期效果。

    作为造车新势力,蔚来汽车在其首款量产车ES8的发布会上展示了三分钟换电服务,换电模式也成为蔚来汽车不断完善能源体系的关键一环。据官方数据显示,截至2018年底蔚来汽车在全国9个城市部署了80座换电站,预计在2020年在全国范围内建成1100座换电站。

    虽然布局换电站需要大量的资本支撑,无论是对于造车新势力还是传统新能源汽车车企而言都并非易事。不过,在蔚来此前的规划中,换电服务本身是可以“造血”的。在其宣布免费之前,每次换电都收取费用。因此蔚来曾表示,从长远来看换电模式存在一定的商业价值。

    换电模式迎曙光

    今年7月31日,工信部装备工业司在杭州召集伯坦科技、时空电动、奥动新能源、北汽新能源、蔚来汽车、奇瑞汽车、康迪电动等企业召开了“电动汽车换电模式座谈会”,并表态换电和充电不冲突,同时表示由市场导向、企业为主、需求引导,鼓励企业创新,车电分离降低购置门槛可以先行先试,政府层面要消除对于换电的政策障碍,政府也要创新、协同地处理好新业态带来的新问题。

    实际上,今年国家发改委、工信部等部委多次提及车电分离。6月,国家发改委等三部委发布了《推动重点消费品更新升级 畅通资源循环利用实施方案(2019-2020年)》,指出借鉴公共服务领域换电模式和应用经验,鼓励企业研制充换电结合、电池配置灵活、续驶里程长短兼顾的新能源汽车产品。

    换电模式并非是新兴产业,所谓换电模式也就是车电分离,车与电是完全独立的两部分,当车辆没有电的时候就可以去换电站换一块满电的电池。其实,2009年杭州市在推广新能源汽车的时候就曾推出换电模式,但这一模式并没有得到推广。2012年,国家确定了以充电为主的电动汽车发展方向,充电成为主流模式。

    “在行业发展的不同时期,车企会面临不同的需求。”一位业内人士表示,“在新能源汽车发展初期,高效率的换电模式可以增加消费者对其接受度;在发展过程中,换电模式被认为成本过高,故而充电模式成为主流模式;而在补贴退坡后,一方面,充电模式可以解决充电时间长、缓解续航里程焦虑,另一方面电池与车身独立分开,能够有效降低成本,换电模式自燃又再次吸引业内的关注。”

    规模化尚待时日

    业内专家普遍认为,车电分离可以有效降低新能源汽车的成本,实现高效利用资源,提升新能源车整体销量,从而降低消费者的购车成本。不过,想要大规模推广换电模式,难度依旧不小。

    有专家表示,一方面,目前换电模式面临着动力电池标准不统一的问题,即便是车企内部,不同车型的电池规格和标准都不尽相同,车企之间的电池规格更是相差甚远。想要布局换电模式,或是说统一不同品牌的电池规格,需要耗费大量的人力、物力、财力。因此,推动换电模式的实现,当前更重要的是出台动力电池的行业标准。

    另一方面,换电站的建设和运营成本较高,进而可能导致换电服务的费用可能较高,这就失去吸引消费者的优势。汽车行业分析师梅松林表示,消费者相对更认可充电模式,随着私人充电桩的普及,消费者可轻松实现在家充电。换电模式或将更适合营运车辆,它可以节省营运车辆的时间成本。

    无论是发展换电还是充电,都是新能源汽车探索发展的有益尝试,二者并不冲突,可互为补充。从能源体系发展来看,换电模式虽然优势可观,可以有效降低新能源汽车的成本,但仍存在能否规模化的忧虑。不过,随着北汽新能源和蔚来等车企的不断试水,相应标准的陆续出台,车电分离模式或许有望成为香饽饽,吸引更多车企追随。

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    •  在新一轮的“新基建”建设热潮中,新能源汽车充换电基础设施备受关注。 5月18日,专注汽车电机研究开发的专业生产制造商德宏股份发布公告称,该公司正在筹划以发行股份或可转换债券及支付部分现金的方式,收购一家充电站研发运营商——杭州伯坦科技工程有限公司(简称“伯坦科技”)100%股权并募集配套资金。目前该事项仍处于洽谈阶段,相关方正在积极协商沟通中。   如果德宏股份成功收购伯坦科技,这将成为国内第一个换电行业的并购案例。   新能源汽车的能源补给主要分为充电和换电两种模式。在2018年之前,相比热热闹闹的充电基础设施市场而言,换电基础设施市场相对冷清一些。   不过,最近两年以来国家不断出台鼓励政策,让换电行业迅速发展,换电行业正在逐步成为一个颇受资本市场关注的风口和赛道。   根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟的统计数据显示,截止到2020年3月底,我国换电站保有量达433座,其中保有量排名前三的区域为北京、广东、浙江,分别为182座、56座、47座。   换电与充电是竞合关系   作为新能源汽车的能源补给方式,充电和换电是竞争对手还是合作伙伴?   对此,在2019年年底举行的新能源汽车换电模式研究座谈会上,工信部分管新能源汽车产业的副部长辛国斌强调,充电与换电模式不是对立的关系,两者各有优势和特点,应鼓励包括充电、换电在内的各种新能源汽车电能补给模式共同发展,不断提升新能源汽车使用的便利性。   2018年之前,国家的政策导向主要是鼓励充电。   2015年国务院办公厅出台的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》和国家发展改革委发布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,是我国新能源汽车充换电基础设施领域的顶层规划和路线图,但主要规划了充电,基本没有涉及换电。   不过,在2018年之后,政策层开始纠偏,换电模式开始频繁出现在国家相关政策当中。   国家发展改革委在2018年12月10日公布的《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》中明确提出,要“继续探索出租车、租赁车等特定领域电动汽车换电模式应用”。 2019年6月初,国家发展改革委、生态环境部、商务部联合发布的《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019年-2020年)》(以下简称《实施方案》)提出,要大幅降低新能源汽车成本,引导企业创新商业模式,推广新能源汽车电池租赁等车电分离消费方式,降低购车成本。   2019年12月3日,工信部装备司对《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)公开征求意见,其中在第六章明确提出“加快换电基础设施建设,鼓励商业模式创新”。   2019年10月30日,国家发展改革委修订发布《产业结构调整指导目录(2019年本)》,将换电技术路线明确列入鼓励类发展项目。   今年4月23日,财政部等四部委联合发布了《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,提出了支持“车电分离”等新型商业模式的发展,同时规定享受补贴的新能源乘用车补贴前售价必须在30万元以下(含30万元)。为鼓励“换电”新型商业模式发展,加快新能源汽车推广,通知还明确“换电模式”车辆不受此规定影响。   从探索、引导到鼓励,在上述诸多政策的助推和扶持下,换电模式正在成为充电模式的有益补充,得到产业界和资本市场的较高关注。   换电主要服务运营车辆   在新能源汽车换电领域,不能不提的是一位先烈,也是全球第一个换电运营商Better Place公司。   Better Place公司成立于2007年,试图通过建设完善的充换电设施网络为私人、公务、出租等电动乘用车用户提供能源供给服务,并且由公司购买电池提供给电动汽车用户使用,用户以行驶里程为计量单位或者购买包括一定里程的套餐支付能源供给、服务费用。   Better Place公司主要在以色列和丹麦运营,累计融资8.5亿美元。由于当时全球新能源汽车行业尚处于萌芽期,只有一家来自法国的汽车企业雷诺愿意与之合作,但雷诺的Fluence ZE这款车型销售不及预期的1%。最终Better Place公司在2013年宣布破产。   回顾这段历史,不难发现,在2014年中国新能源汽车元年之前,包括中国在内的世界各国新能源汽车保有量过低,充换电的整体需求不足,导致充换电资产的产出效率过低。这是Better Place公司失败的根本原因,但并不代表这一技术是落后的,其在细分领域的突出优势正在得到业界的认可。   今天,全球新能源汽车保有量已经超过500万辆,市场基础已经具备,只要解决了市场定位和商业模式问题,换电模式或将迎来新的机遇。目前国内的换电运营商,尤其是不少新兴企业,正在探索汽车产业链内的纵向联合以及与互联网行业的跨界创新思路。   从运营主体来看,国内换电运营商可以分为两类。   第一类是第三方的换电运营商,例如伯坦科技、奥动新能源、玖行能源、中达通广、中能高聚等。其中伯坦科技先后获得青域资本、云和资本等多家风投的投资;奥动新能源主要获得了蔚来资本的大笔投资;玖行能源获得了国家电投的投资。   第二类是车企背景的换电运营商,如有北汽新能源背景的蓝谷智慧能源、吉利背景的枫盛汽车、蔚来汽车背景的蔚来能源、力帆汽车背景的移峰能源。其中前两家公司都在融资中。   从服务对象来看,除了蔚来能源服务私人车辆外,国内其他的换电运营商主要是服务出租、网约、分时租赁、公交、物流等运营车辆。   目前,换电运营商服务运营车辆是主流。一方面,运营车辆通常是定制车型,品牌相对集中,电池规格相对一致,标准化程度较高,对动力电池寿命和维护要求较高,符合电池更换模式的技术要求。另一方面,运营车辆对运营效率要求很高,普通充电模式容易导致运营效率低下,换电模式则可以通过构建能源服务网络,大幅提高运营车辆效率,易形成可持续发展的商业模式。   值得一提的是,蔚来能源主要服务蔚来品牌的私家车主。2017年12月16 日,蔚来汽车在其Nio Day发布会上正式公布针对私人车主的Nio Power换电技术,称可以实现3分钟以内完成电池的快速更换。在实际运营中,蔚来电动汽车换电时间大约在5?6分钟之间,目前已经累计完成超过40万次换电。尤其需要关注的是,2020年4月23日财政部等四部委联合发布的《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,换电政策的受益者目前只有蔚来一家。   从技术路线来看,换电运营商的技术路线可以分为分箱换电与底盘换电两种模式。前者采用一个换电工位配置两台自动换电装置的方法,实现对换电车动力电池箱的自动定位和换电作业,如伯坦科技、力帆汽车。后者采用电池更换装置,通过导引装置,实现与底盘式动力电池的精准定位,以及电池的拆卸、更换和安装,如中达通广、奥动新能源等。   电池非标准化是最大障碍   在业内人士看来,简单地换掉电量低的电池包的模式,并不能充分发挥换电模式的优势,可以考虑通过设置电池银行的平台,由主机厂、电池企业和社会资本出资打造,主机厂只需要销售裸车即可,由用户向电池银行租赁电池。如此不仅赋予了用户的选择权,也让用户不用再担忧电池衰减和升级的问题,更能为用户节省购车和用车的综合成本。最重要的是,这一模式未来可以通过资产证券化的方式,到资本市场去募集资金,从根本上解决企业投资压力过大和现金流相对不足的问题。   尽管换电正在成为一个新风口,但换电基础设施的建设还面临着不少障碍和挑战。   首先,车企对换电车型的认识有待提高,支持换电技术的车型相对较少。由于换电系统需要在整车设计时进行单独的设计并增加部件,对车企而言,理解换电的经济性和推广价值还需要一个较长的过程。   其次,动力电池还没有标准化,进而提高了换电运营的成本。不同车企以及不同车型之间,使用的电池包完全不同,这就要求换电运营商储备和管理五花八门的电池包,将极大地提高其运营成本,降低运营效率。   对此,蔚来汽车负责电源管理的副总裁沈斐公开表示“标准化其实挺难的”,原因何在?   其一,电池尺寸规格要统一。因为不同车型给电池留出来的空间并不一样,只有当能量密度足够大、电池体积足够小的时候,做标准化设计才会相对容易一些。   其二,运营商之间还要共享数据才行。因为电池管理系统(BMS)与车载系统、云端后台需要进行大量通讯,如果不同款式的电池来回切换,就需要共享通讯协议和数据。   中国汽车工业协会秘书长助理兼技术部部长王耀也认为,换电模式的推广需要加速电池标准化,但换电标准很难统一,各企业都有自己的标准和设计思路,这也是换电模式推行多年却无法迎来规模化发展的根本原因。   目前奥动新能源换电站完成换电需要3分钟,最新一代换电站可以实现每车换电1.5分钟。(来源:能源评论)