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换电 or 充电,谁才是电车的未来?

换电 or 充电,谁才是电车的未来?

2022年,全国新能源汽车保有量超过1000万辆,新能源汽车零售渗透率(月份)首次超过30%。目前,电车的“上电”方式主要还是换电和充电。其中蔚来和北汽是换电模式的先行者,电芯主力供应商宁德时代等正准备下场参赛。传统的充电模式则走向了“快充化”,这是所有品牌不约而同地选择。

那么,未来新能源的“上电”方式究竟是走向“换电”还是“充电”呢?我们从更具话题性的“换电站”谈起,换电站能够立即解决充电速度较慢的痛点,为何敢于尝试和坚持的厂家却寥寥无几呢?

换电 or 充电,谁才是电车的未来?

换电站的建设成本较高。除了土地租用、电池组、设备购置、施工建设、电力增容和电缆铺设等多项成本外,建成后的运营和管理成本也不可小觑。以蔚来换电站为例,据说其单站建设成本高达三四百万元。日前最新发布的第三代换电站拥有21个电池仓位,电池组成本轻松超过50%。蔚来目前已在全国建成1286座换电站,若以每座400万元计算,这些换电站的总投资已经超过50亿元,这还不计研发和运维的费用,并且蔚来还在不断建设中。

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换电站仍处于烧钱阶段。据蔚来公布的数据,其换电站的日均换电次数仅有40次,远低于蔚来换电站的设计负荷。蔚来换电站的换电费用其实与使用快充桩相差不大,还提供各种优惠,甚至终身免费。由此可见,蔚来换电站目前仍处于烧钱培养用户习惯阶段,正如蔚来所说:“我们要维持好与用户的亲密关系”。较高的建设成本,较快的建设速度,较低的使用频率和收费标准,这种模式需要以雄厚的资金实力为基础,以投资人对换电市场的良好预期和信心作为持续投入的保证,烧钱到盈亏平衡的那天。

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电池组可换的基础是“标准化”,这里的标准化不仅是电池的标准化,不限于电池组尺寸,还涉及到电池组架构和通信方式的标准化。电池组的管理需要与汽车电池管理系统BMS实现信息共享和互通,方能形成闭环控制。大多数车型虽然都使用CAN通讯,但不同厂家的通信协议又有区别,并且这还涉及到汽车安全和技术保密,“语言”成为了电池标准化的障碍。此外,不同级别、不同尺寸、不同类型的车型对电池组的容量和尺寸的要求也存在差异,总是难用一种标准兼顾所有乘用车。种种原因,决定了使用单一标准电池组“一统天下”过于理想化,各品牌能自成体系已属不易。

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无论是建设成本高,回报时间长,还是标准难统一,每一项都是厂家远离“换电”的原因。对车主而言,是否有拒绝“换电”的理由呢?当然,凡事皆有两面性。既然电池组能够更换,电池组与车身必然无法做到Cell to Body(电池车身一体化),这意味着爱车地板会比较厚,即便选择车顶相对较低的轿车,乘坐高度仍明显高于传统油车,甚至比非换电的电车也高出不少,例如蔚来ET系列。即便选择电池容量较小的车型,电池包的尺寸却与大容量电池包保持一致,这势必影响了宝贵的驾乘空间。此外,前面说到换电站难以平衡建设和运营成本,厂家势必需要分割部分成本放入新车价格,以维持这套商业模式的运转。问题来了,如果买了一辆可换电车型,但周围却没有换电站,或者根本没有换电的需求,我为何要为“换电”多花钱?为何要为“换电”迁就“高地板”呢?

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蔚来抢答:选择蔚来“换电”附送电池组“共享”,“共享”意味着电池组终身质保。如果你买了一辆蔚来新车,驾驶300公里后在换电站花5分钟换装一块满电的电池组,这速度已经与加油相差无几,打消里程焦虑当然开心,但你愿用一块新电池换一块旧电池?不用在意,换上的永远是标准容量八成以上的电池。什么?随车附送的电池组,你花大价钱买的?没错,这是进圈费。进了蔚来的朋友圈,玩的就是电池组“共享”,蔚来负责圈里电池组的维护和更新,客户尽管用。当然,若实在接受不了,你也可以只充电,不换电,独享自己的“新电池”嘛。什么?浪费了换电功能?好吧,蔚来还为你准备了BaaS电池租用服务,买辆“裸车”,租用电池,不仅降低购车门槛,还不再为电池揪心,容量大小随心选择,不好吗?

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充电党表示:“换电”好比能开手机后盖的“老年机”,智能手机目前正从有线充电走向无线充电,电动车也将是同样的进化路线,所以换电终将被抛弃。没错,正如手动变速箱从无同步器进化到全同步器,从手动进化到自动,简单和方便是人类共同追求的前进方向。如果“充电”够方便,相信“换电”必将被淘汰,这终归只能是一种过度性的技术。

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相对于大家不太熟悉的“换电”来说,“充电”是大家都“自然接受”的“上电”方式。充电的最大痛点普遍认为在于“慢”,除开续航里程外,快充速度是大家最关心的电动车技术参数。其实,实际问题的复杂程度远胜于此,充电时间与续航里程都颇具“迷惑性”,稍不注意被收智商税。我们即便拥有一辆充电速度全球第一的车型,也需要匹配充电设施。我们首先是寻找和确认有可用的充电桩(位置被占用的情况也时有发生),最后还涉及到充电费用(电费+服务费+停车费),这与寻找加油站和油价的概念完全不同,太多因素都将影响到充电体验。何况充电体验并不完全由厂家和车主掌控。

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公用充电桩目前由三类企业提供,第一类是电网,第二类是第三方运营商,第三类是特斯拉、蔚来和小鹏自建充电网络。无论是油车时代还是电车时代,占据C位的主机厂都是整条产业链发展的引领者,充电技术和充电网络的建设也不例外。以特斯拉超级充电桩为例,相对电网和第三方充电桩,特斯拉自建充电桩明显能够提供更好的体验感。除了在技术上建立“生态”,改善自家充电桩体验感之外,自家充电桩的维护和运营水平、品牌专属带来的认同感,以及在新车销售时的各种捆绑营销,都为汽车品牌自建的充电网络筑起了高门槛,相对电网和第三方公司的公用充电桩享有显著优势。

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我们来看看主机厂充电桩那你追我赶的充电功率和速度。走在前列的特斯拉充电站,目前主要装备最大功率250 kW的V3快充桩,下阶段将启用具备15分钟续航500公里能力的350 kW V4快充桩。蔚来在日前举行的NIO Day 2022上发布了500 kW“超快充桩”,充电枪线还采用了自研的液冷技术。小鹏的S4超快充最大功率可达480 kW,峰值充电功率达到400 kW,可实现5分钟增添续航200公里。当充电桩拥有了更大的充电功率,还需要电池组支持,这是电池系统和充电系统共同迭代的结果。即便电池组和充电桩在技术上都能支持高达四五百千瓦的充电功率,实际充电效果也未必能达到预期。

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充电时间具有随机性是汽车补能的特点,例如充电站拥有10根500 kW充电桩,为确保所有充电桩都能同时满负荷运转,需要电网匹配5000 kW,这需要继续为充电站增容,而无限制地增容势必又会降低电网的使用效率。10台车同时满负荷充电的可能性并不大,或许将整个充电站的负荷控制在3000 kW是更现实的方案,遭遇满负荷时对某些充电桩自动降低功率运行,这就需要在使用体验和增容之间寻找平衡,说到底还是成本。总之,充电桩的峰值功率越大,对电网的冲击也就越大。当遭遇某种特殊情况,整个城市的快充桩在相对集中的时间段满负荷充电,这是现有电网难以支撑的局面,理想的方式依旧是降功率充电。所以,充电网络的建设是一个极为复杂的,多方参与建设的系统性工程,是一套远比加油站复杂的生态系统。

换电 or 充电,谁才是电车的未来?

充电好,还是换电好?如果充电足够快,为何要因换电而对车身设计进行各种妥协,难道Cell to Body车身不香吗?如果换电能够普及,将换电站作为调剂电网负荷,减少对电网的冲击,优化整个城市乃至国家的能源系统,又不香吗?车厂们踊跃尝试,积极探索各种技术路线和解决方案,尽可能为车主提供更好的使用体验,这是与传统油车消费截然不同的市场。在不断试错、不断优化、不断提升销量的过程中,最终将在全球市场形成少数几家“巨无霸型”的汽车企业,你同意吗?规模较小的车企只能避开主流市场,专注细分市场,走个性化路线,依靠这些核心车企建立的生态系统生存,例如“加电”生态。

换电 or 充电,谁才是电车的未来?

如果我们再叠加车机和自动驾驶共同营造的复杂生态系统,这充满可能的未来是不是很精彩呢?难免不让我们对新能源汽车的明天充满期待,正如蔚来CEO李斌所说:“服务用户的事情才刚刚开始。”

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