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换充还是充电?哪个才是电动车的未来!

易简财经 | 以简单的文字,讲专业的财经。 2021/12/06 23:33

还记得今年年初的“特蔚之争”吗?

今年3月,蔚来和特斯拉两家明星车企在社交平台上吵了起来,引得一大批群众围观吃瓜,事情大致如下:特斯拉在早些时候有了工商变更,经营范围新增了换电服务,这自然是引得车圈人士的议论,而特斯拉的总裁陶琳也不得不在公开场合辟谣:充电才是大规模普及电动车的最好方式,换电这种东西,特斯拉已经玩过了。

而蔚来作为换电模式的代表车企,自然是感觉受到了针对,于是直接回应到:蔚来可充电、可换电、可升级,而且换电是最受蔚来用户欢迎的补能方式。

事实上,特斯拉与蔚来只是充电和换电的两个代表性企业,对于新能源汽车来说,充电与换电之争,其实一直存在。

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换电和充电,哪种更方便?

充电和换电都需要像加油一样,寻找可以充电或换电的站点,完成充电或换电。其中,换电就是当电动汽车电池没电或不足时,电动汽车用户到换电站,由机械手臂自动更换一块满电电池。充电则是需要用户找到充电桩,像手机充电一样等待电池充电。

双方最大的区别,首先就在于充电时间。

目前主流电动汽车的充电一般分为快充和慢充,慢充就是我们一般使用普通家庭的220V电源给电动汽车充电,一般常见的最大功率为7千瓦,例如要给我们的一辆电池容量为100kWh(容量100度电)的电动汽车充电,以每小时最大7千瓦计算,充满需要14个小时以上。

而快充一般就是充电桩直流快充,充电功率相比交流慢充的充电速度就快几倍甚至几十倍,随着充电技术的不断突破,从以前的15kW、30kW、60kW、90kW发展到如今最大超过400kW,但即使如此将电池从0%充到80%也普遍需要15分钟以上,并且为了保护电池安全,80%之后充电功率还会逐渐减小。

也就是说,如果你的电动车没电了,即使立刻开始充电,也需要等待至少15分钟的时间,这比加油还要慢。

但换电却大大缩减了等待的时长,一般电动汽车换电,可以在几分钟内完成全部过程,即使与常规汽车相比,其便捷性也丝毫不逊色,并且这个速度还在不断提升。 以换电行业龙头企业奥动新能源为例,11月20日,其发布的最新一代4.0换电站,已经实现了20秒极速换电。

充电一般是在目的地实现,由于快速充电桩目前普及率较低,行驶过程中如果电池不足,需要较长的充电时间。对目的地而言,同样受限于充电桩的普及率及充电时间,在遇到充电高峰时,还要等车位,甚至会遇到充电桩坏掉的可能。

换电则是在途中,更类似于加油站模式,只要行驶途中有换电站,就随时可以快捷更换,保持续航能力,而对于特殊路线没有换电站的,也可以通过充电完成电池续航,这样能有效减少新能源汽车用户的里程焦虑。

同时,充电模式下在较为严酷的环境下尚面临较多的技术难题,在我国东北多次出现续航里程不准、充不进去电、充电桩难找等问题的反馈。但是换电由于集中管理的电池仓,大大解决了上述问题,对环境的适应性更强。

可以说,换电大大提升了消费者用新能源车的体验。

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换电和充电,哪种更便宜?

换电和充电的价格对比,需要综合考虑电池的价值影响,这主要是运营模式的区别,充电模式下,电池随车出售,车主后续用车只需要支付充电费用,每度电平均成本较低,但是由于缺乏专业养护,电池寿命较短且电池效率逐步下降,成本随使用寿命而增加且后期更换成本较高。

换电模式下,电池一般无需车主购车时支付,在用车时以月租的方式租用电池,车主一般不用为电池充电再额外支付成本,同时无需考虑电池的养护及更换,只要在租约内,电池质量由出租方保证。

而电池作为新能源汽车成本占比最高的部件, 其成本占整车比接近40%,车电分离可以直接降低消费者初次购车的成本。

以蔚来“车电分离”的购买模式为例,根据选装电池包大小不同可以在原车价减免一部分费用。如选装续航430公里的电池包可以便宜7万元,相当于省掉了电池包的价格。 之后每月需支付980元租金,一年则需11760元,剩下的7万块钱够租6年,还不用担心电池出问题。

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而通常新能源汽车上的动力蓄电池,剩余容量降低到初始容量的70%-80%时,便无法满足汽车使用要求。如要重新更换一块电池动辄需要几万元,无形中增加了成本。

再者,电池寿命和后续的续航里程,是影响新能源二手车的核心要素。 据乘联会报告显示,三年车龄的纯电动二手车保值率在39%,而燃油车可以维持在59%到75%左右。换电模式可以提高二手新能源汽车残值,更加保值。

可以看出,对于消费者而言,充电模式下,车辆使用期间每公里续航的度电成本呈现前低后高,同时需要提前支付电池购买费用及后续电池维护、更换成本,而换电模式是每公里续航的度电成本在前期较高,但是不需要支付电池购买费用及维护费用,且使用期间成本稳定,综合而言,在时间、成本、保值、效率上,比充电模式表现得更好。

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电池银行有益于电池回收

说了这么多,但消费者最关注的,还是换电模式到底是如何实现?又如何确保换上去的电池是否安全?

这就不得不提到一个概念“电池银行”模式。

“电池银行”的概念始于造车新势力——蔚来。去年8月,由蔚来参与设立、与蔚来合作的电池资产公司蔚能成立,蔚能基于“车电分离”模式进行电池资产管理,公司购置电池包,并委托蔚来为消费者提供电池租用运营服务,因此蔚能也被外界称为“电池银行”。

电池银行模式,就是消费者购买不带电池的汽车,由换电运营商成立电池银行,向车企购买电池,消费者向电池银行租赁,获得电池的使用权,待需要更换时,去到换电站更换即可。

电池银行每次换电都对电池情况进行检测,筛选出工况良好的电池,对于不满足汽车用电需求的电池可以统一进行处理。并且实现对电池的集中监测、养护与管理,有利于延长动力电池的寿命,提升电池的安全性。

目前,国内只有蔚来、比亚迪、奥动新能源、伯坦科技在运营换电模式。自产电池的汽车厂商已建立电池回收系统,实现了“谁生产、谁回收”。例如比亚迪,早在2015年9月份,比亚迪作为国内最大的车用动力电池制造商已经与国内锂电池回收企业开展合作,并规划共同开展光伏电站项目,涉足电池回收业务。

随着新能源产量逐年增加,响应车用动力电池的使用也大幅上升,大规模的蓄电池报废期或即将到来。一位专注电池回收的公司负责人曾表示,现在动力电池回收的绝大部分工作还是由电池生产商承担,4S店和消费终端市场的回收比例可以忽略不计,电池回收难度在一定程度上影响了整个行业的发展。

可见,电池银行的存在能让电池回收过程更加规范,责任更加明确,同时有益于减轻废弃动力电池对环境和人类的污染。

中国汽车工业协会秘书长助理王耀曾表示, 电池银行的盈利方式,包括电池使用权租赁收益加上电池梯次及回收利用收益,电池在动力电池车端使用退役后,通过梯次及回收利用,可获得残余价值。

例如,梯级利用可以对于容量下降到 80% 以下的车用动力电池进行改造,用于运行工况相对良好、对电池性能要求较低的领域,如谷电峰用、电力调频、可再生能源发电并网。至于报废的动力电池,可以实现镍钴锂等稀缺资源的回收利用。

实际上,换电模式不仅对社会环境和社会资源存在益处,甚至对实现新能源革命也有促进作用。

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实现新能源革命储能

为什么一个汽车的换电模式,能对新能源革命产生影响呢?

因为光伏发电和储能技术是解决新能源革命的终极解决方案,换电模式形成了蓄电池的统一管理,它集充放电一体,能同时实现辅助光伏运输和储能的功能。

目前,国内的新能源革命以光伏和风电为主。但光伏发电发展非常快,电网输送能力有限,电站建成后无法并网,导致“弃光”。弃光率越高,光伏发电利用率越低,造成资源浪费。

由于光伏电量在本地消纳能力有限,绝大部分需要运送到别的地区。但远距离输送电力,通常损耗在10%左右。而且,在特高压线路中,还需配有火电、水电等有稳定性保证的电力发挥调峰功能,但像在火电、水电发展不足的西北地区,就无法提供这种调峰电力,考虑到电网的安全问题,就会放弃一些电力的输送。

这样的情况下,储能电站或将成为解决这一难题的关键,提供稳定的电力,减少弃光的出现。

据奥动官方透露, 换电站就是天然的储能载体,在碳达峰目标达成上,5000座换电站实则同时担当城市储能主力军。另外,换电站作为稳定的储能载体,相当于一座桥梁作用,其储蓄的电能100%回输到电网,保持电网运行。

此外,换电站还可以调整充放电时间,一定程度上平衡发电系统峰谷波动。例如,让纯电动汽车的电池包流转起来,配合附近的住宅小区或者蓄电站,统一在用电低谷期间充电,降低电网负荷,轻松帮助电网“削峰平谷”。

而自主使用充电桩的充电模式根本不能实现这一点,当充电桩在同一时间大量地使用时,只会加剧对片区电网的冲击。

换电站的建设一方面实现了对换电车辆的换电需求服务,另外一方面战略协同储能需求,无需额外建立储能站及购买储能电池,成本的降低将充分推动新能源革命的进程。

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结语

虽然在补能模式上尚且存在争议,但对比充电模式,换电对消费者、汽车发展、社会环境,乃至新能源革命都有其优势。

随着新能源汽车市场的持续扩大,新能源汽车保有量不断提高,充电模式在时间和车位的大量消耗,或会最先遭到冲击。

如今,东风、蔚来、北汽、长安、上汽、吉利、宇通客车、国金汽车、南方电网、中国石化等相关企业都相继表示将布局换电模式的研发及推广,相信换电模式在未来会有更大的发展空间。

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作者丨FFH


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