如今,新能源汽车行业正朝着20%渗透率的阶段性目标迈进,但仍然有些关键问题制约着行业提速发展。
从消费者角度来看,车辆充电时间过长、电池难以升级、电池退役后买新电池成本高企是主要痛点。
从电池企业角度来看,动力电池回收缺乏体系管理,有价材料循环使用率较低。
从社会资源利用角度来看,一方面,受充电影响,城市用电负荷高峰承压过大,而夜间用电低谷期利用率较低;另一方面,应对节假日高速路服务区排长队充电情况,如果单纯大批量增加充电设施,势必导致日常闲置率高,造成资源浪费。再者,有些不常开车的车主,未能有效利用电池的循环次数,使得动力电池在生命周期内未发挥出最大价值。
市场需求在哪里,商业机会就在哪里。
欲解决上述问题,更加高效便捷的“换电模式”,逐渐升温。
2022年开年以来,新能源汽车换电领域最大的“水花”,非宁德时代发布换电品牌EVOGO,正式“杀”入这个细分行业莫属。一石激起千层浪,换电在汽车圈引发广泛的讨论。有些人认为,凭借宁德时代的江湖地位,换电将从小众走向普及;有些人则表示,特斯拉也曾开展换电业务,最后却没了动静,宁德时代的换电业务也有可能折戟。更多的人采取观望的态度,在他们看来,赞成或反对的理由都不充分,还得“让子 弹飞一会儿”。
宁德时代看好换电模式,但特斯拉的换电业务偃旗息鼓了,奥动新能源、蔚来汽车、伯坦科技的换电模式服务对象则比较单一。比亚迪在动力电池领域也算“一极”,该公司董事长王传福曾公开说:“换电是扯淡。”换电模式会不会成为潮流?行业莫衷一是,而很多挑战仍待解决。
01
走向春天?
与Shai Agassi的Better Place换电服务几乎同时期,我国也开始探索换电模式并开展了相关示范项目。
2011年,国家电网最先研究了乘用车换电技术,确定了“换电为主,插充为辅,集中充电,统一配送”的思路,但因新能源乘用车市场尚未规模化启动,导致推广力度不及预期,继而选择大力发展充电基础设施。
都说充电基础设施建设是新能源汽车发展的重要基础和后勤保障。近十年来,随着我国新能源汽车产业快速稳健成长,不断增长的新能源汽车产销与充电桩数量不足之间的矛盾,在一定程度上阻碍了新能源汽车的普及。
公安部数据统计显示,截至2021年底,全国新能源汽车保有量达784万辆,充电基础设施保有量达261.7万台,车桩比例仅约1:3。
2021年,新能源汽车因为充电难多次冲上热搜。国庆假期高速排队充电、冬季凌晨4点抢充电车位的话题都引发热议。2月15日,中国消费者协会发布的春节消费维权舆情分析报告提到,“高速充电难,无解决方案”就是一个典型问题。这显然降低了消费者对新能源汽车的信心。
与相对成熟的充电相比,换电还处于发展初期。中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据显示,截至2021年底,全国充电站TOP10省份充电站数量有7.47万座,换电站保有量仅有1298座。
自2020年起,利好政策开始垂青换电,国家首次将电动汽车换电模式写入政府工作报告,将其列为鼓励发展的新业态,并纳入“新基建”范畴。
同年11月,国务院发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》指出加强充换电基础设施建设,形成“慢充为主,应急快充为辅”的充电网络,鼓励开展换电模式应用,将助力换电模式快速发展。
2021年底,工信部印发《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,将11个城市纳入试点范围,包括综合应用类城市8个(北京、南京、武汉、三亚、重庆、长春、合肥、济南),重卡特色类城市3个(宜宾、唐山、包头)。
02
再论换电的优势与短板
电动汽车在短时间内补充能源,主要依靠快充与换电。多位业内专家告诉《中国汽车报》记者,快充对动力电池有较大的伤害,不建议消费者经常使用;另外,对电网的冲击较大,尤其是大量的电动汽车同时使用快充,局域电网承受的压力很大。
换电虽然正好克服了快充的缺点,但也有自身短板。清华大学教授陈全世曾担任全国汽车标准化电动汽车专业委员会副主任,对电动汽车发展路线提出过很多建议。他告诉记者,换电可以慢充,对电池的伤害较小,还能利用峰谷电,对于提高能源利用率有促进作用。不过,换电属于重资产行业,投资者的成本负担较重,投资回收期较长,经常插拔动力电池存在一定的安全隐患。
部分专家和企业人士提出,换电车辆与储备电池的比例1∶1.3才合理,以满足电动汽车用户日常的换电需要。新能源汽车行业投资人林道永告诉记者一组数字,蔚来的汽车与换电电池比例约是1∶1.04。一位蔚来车主则表示,随着蔚来汽车销量的增长,现在换电需要排队。有市场分析人士认为,增加换电站的电池数量以改善服务体验,意味着要大量采购电池,这是一笔不小的开销。蔚来的换电业务作为新车销售的促进手段,一直处于亏损状态。
宁德时代是动力电池行业巨头,在EVOGO推出前,国内已有数家换电运营企业,较大的三家分别是蔚来汽车、奥动新能源和伯坦科技,它们占据了绝大部分市场份额。这些换电企业的技术基本相似,都是把整块电池从电动汽车上拆下来。而宁德时代EVOGO的换电模式可以总结为三句话:巧克力换电块、快速换电站以及APP。
据介绍,巧克力换电块单块电池可提供200公里左右的续驶里程,并适配全球80%已上市以及未来3年要上市的纯电动平台开发的车型。消费者换电时任意选取一到多块电池,灵活匹配不同里程的需求。此外,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。快换站具有占地小、流通快、容量大、全气候四大特点。每一座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。
03
看好、放弃与质疑背后
影响力同样强大的特斯拉曾推出过换电业务,时间不长就退出了。更有甚者,换电模式的先行者Better Place破产了。去年年初,王传福则直言:“在民用新能源汽车上,换电和氢气都是扯淡,只有工程车换电才能实现。”
记者了解到,2013年,特斯拉推出了换电模式,系统只需90秒便可卸下自重454公斤的锂电池并换上充满电的新电池,车辆补充能源用时之短,让燃油车望其项背。然而,没过多久,特斯拉便不再提及这项换电技术。为何其态度转变如此快?陈全世告诉记者,最根本的原因在于,美国消费者的需求与中国有很大区别。美国人购买电动汽车,大多数是家庭的第二辆车,一般用于日常上下班;如果出远门,往往仍驾驶燃油车。另外,美国人在自家车库里充电,可以很方便地补充能源。美国的人工费用很贵,车主充电可以自己解决,如果使用换电模式,离不开人工服务,每月需额外支付60——80美元,这样算下来,电动汽车使用环节成本较低的优势就会被削弱。
后来在股东大会上,特斯拉首席执行官马斯克说:“我们之所以推出换电技术,是看用户是否会这样选择。”这句话透露出他对换电的发展并没有把握,只不过用试错的方式去寻求答案。
特斯拉毕竟是美国企业,当初主要在当地市场推出换电业务。比亚迪是中国本土企业,为何也对电动汽车换电有所保留?陈全世表示,为了增加电动汽车的续驶里程,比亚迪曾尝试过换电技术,但遇到了一些问题没能解决。在换电和加装电池之间,比亚迪最终选择了加装电池的思路。
2010年5月,比亚迪出资与深圳巴士集团成立深圳市鹏程电动汽车出租有限公司(以下简称“鹏程公司”)。出租车每天行驶300——400公里,对燃油车来说不是问题,但对于电动汽车则需仔细斟酌。2011年比亚迪E6先行者上市,综合工况下续驶里程300公里,鹏城公司采用的就是该款车,运行效果不错。比亚迪的动力电池大部分“消化”在自家新能源汽车上,即电池客户群体比较单一,其他品牌的电动汽车很难更换比亚迪的电池。客户群体单一,收回成本的难度较大,这或许是比亚迪不看好换电模式的主要原因。
业内人士指出,造成换电模式服务对象单一的重要原因是缺乏标准,比如,蔚来车主只能在自家的换电站补充能源,意味着它的电池周转率不高,收入就低,盈利较难。一位不愿具名的专家告诉记者,换电的根本逻辑在于车电分离、标准电池、实现能源独立闭环,但实现电池的标准化很难。前哨咨询高级分析师陈敬介绍称,目前动力电池有80多种型号,几乎是车企每开发一款新车型,就会有新型号的电池与之配套。电池企业配套的车企越多,在这方面的负担越重。据悉,宁德时代推广换电模式,有望把电池型号降低到20个。
04
玩家鱼贯入场
换电领域的玩家有三个派系:整车厂、电池企业和运营商,他们共同参与协同作战。
车企中小有成绩的代表是主攻出租车换电的北汽新能源,以及主推私人换电的蔚来汽车。
根据蔚来汽车的NIO Power 2025换电站布局计划:从2022年至2025年将在中国市场每年新增600座换电站,2025年底,蔚来换电站全球总数将超4000座,其中中国以外市场的换电站约1000座。
运营商的代表企业有,致力于商业化运营的奥动和兼顾技术开发与商业运营的伯坦科技。奥动从2016 年开始与北汽新能源达成战略合作,大规模推广换电模式。奥动计划5年内完成10000座换电站投建。
2021年数据显示,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%,杭州伯坦拥有换电站107座,占比8.2%。
电池企业中,宁德时代最为突出,2021年蔚来推出BaaS 换电模式,成立了蔚能资产管理公司,宁德时代就是股东之一,补足商业模式下电池一环。宁德时代董事长曾毓群曾表示,作为电动车的能源来源,换电、快充在经济性和成熟度上都比氢能好,该公司和车企有洽谈相关合作。
1月18日,宁德时代发布EVOGO换电品牌,以及“组合换电整体解决方案”,由巧克力换电块、换电站(快换站)、App三元素构成,强调适配全球80%已上市及未来3年要上市的纯电平台车型,并且具有换电仅需1分钟、可充电可换电等优势,EVOGO 将选择在中国 10 个城市率先启动换电服务。这标志着宁德时代的换电产品将面向全部车企,正式进军换电市场,志在经过两三年的时间,建成全球规模最大的换电服务网络。
此后,吉利联手力帆也强势进入换电赛道,联手成立的“换电出行品牌”——重庆睿蓝汽车定位新一代换电出行新势能,将在B端和C端一起发力,力图满足网约车、私家车、出租车、物流车等不同市场的需求。正是此前“智能吉利2025”战略发布会上吉利汽车集团CEO淦家阅提出即将推出的全新。根据规划,吉利要在2025年前建立5000家换电站,目标是成为国内首家集换电车型研发、换电站研发、换电运营、出行服务于一体的换电生态服务商。
国家政策的空前支持,让越来越多的企业开始研发和投入换电产品和运营模式,东风、长安、上汽等整车厂从2021年开始发力入局。国家电网、国家电投、中石化、协鑫能科等均在“十四五”期间有4000座以上的充换电站规划。
巨头深入参与进换电市场,无疑会有利提升换电技术的推广,目前,市场上的换电车型逐渐增多,以新能源汽车推广应用推荐车型目录(2021年第12批)为例,在511款车型中,换电式车型有41款,占比8%。
虽然换电模式发展迎来了前所未有的利好,但初期很难实现盈利也是不可否认的事实,这需要不断的资金投入和更多玩家的加入,随着各方力量鱼贯入场,换电赛道会越来越热闹,政策和标准体系的完善,以及相关技术的不断成熟,会让换电在时间、空间、资源、效率等各个维度得到进一步优化,换电模式终会成为最优的补能方式之一。
05
盈利模式才是终极考验
换电行业有“先烈”,Better Place是其中之一。陈全世表示,在Better Place之前,美国也小范围试验过电动汽车换电,后来草草收场。Better Place只是模式创新,不掌握电池的主导权,如果整车企业不配合,破产是必然的。他还认为,Better Place的换电存在权、责、利很难分清的问题,车企方面存在太多不可控因素,不愿配合Better Place的换电模式。如果能够理清权、责、利的关系,换电模式对消费者来说有一定的吸引力。
雷诺电动汽车在欧洲市场销量占据头把交椅,与推广换电模式有一定的关系。雷诺Zoe配套电池租赁+换电的模式,将电池所有权和裸车所有权分离,直接降低购车门槛。这一商业模式解决了电动汽车的两个难点,一是把高昂的成本分摊到若干年支付,从而降低了整车购置价格,使消费者有能力、有意愿购买;二是换电模式解决了用户充电等待时间过长的痛点。
此外,换电模式可以削峰填谷,充分利用闲时电价便宜补充能源,这是快充无法比拟的经济优势。以深圳为例,电价分为峰期107.94分/千瓦时,平期65.42分/千瓦时,谷期32.71分/千瓦时,峰谷电价相差约3倍,长期来看就会形成更大的差距。比如,一块宁德时代EVOGO巧克力电池带电量是26.5度,假设其循环寿命为2500次,全生命周期算下来,峰谷电价的费用分别为71510.25元和21670.375元,两者相差近5万元。EVOGO的换电站共有48块电池,全生命周期可以赚取的峰谷电价差总金额约为240万元。
宁德时代发布EVOGO品牌时没有详细说明投资回报的情况,但从商业的角度看肯定评估过这个问题。据协鑫能科测算,单座乘用车换电站的投资额约500万元,其中电池投资额占28%。在日均服务100辆车,单车日运营里程350公里的情况下,单站投资收益率为10.2%,对应投资回收期为5.22年。
当然,测算都是纸上谈兵,宁德时代的换电模式能否盈利,考验旗下时代电服科技有限公司整个团队的经营管理能力。时代电服的注册资本为2亿元,这点资金不足以推动换电模式大规模铺开。记者询问宁德时代市场部得知,宁德时代的EVOGO推行合伙人机制,欢迎有意向、有实力的企业或者个人加入。
随着市场的不断推广,考验电动汽车换电模式盈利能力的时刻终将到来。