电动汽车

新能源汽车换电再出发

2020-07-03 13:14:08 能源评论 作者:袁素

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。

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