电动汽车推广！充电和换电谁更有优势？

提及电动汽车的推广，离不开充换电模式的争论。早些年间，充换电之争曾一度十分火热。据媒体报道，2010年国家电网就已实践换电模式，当时南方电网以充电为主，国家电网以换电为主。不过后来由于整车企业跟进少，电动汽车保有量少，资金投入大却无产出等问题，国家电网只好在2014年把重心转至充电模式。

 

但是，随着电动汽车日益普及，用户对充电时间的要求越来越苛刻。一时间，换电模式又屡屡被提及，似乎有卷土重来之势。其实，归根结底，充/换电模式的争议，实质在于两种不同商业模式的争议。

换电模式

换电模式最具代表性的例子莫过于Better Place公司的换电计划。2007年，Better Place创立于美国，总部位于以色列。自创立以来，Better Place获得了包括通用电气、摩根士丹利、汇丰、以色列集团等企业的投资，融资额超过8.5亿美元。2008年该公司与雷诺-日产联盟签订了在以色列和丹麦的可快换电池的纯电动汽车供应协议，计划于2011 年在以色列、丹麦和澳大利亚正式推出全球首个电动汽车商用计划。但是，面对换电设备基础设施的巨额投资和多数车企的不支持，2013年5月Better Place宣布破产，计划的项目不了了之。Better Place的破产给换电模式带来很大冲击，业界也重新审视了该模式的可行性。

优势显著

换电模式支持者认为，Better Place的失败并不代表换电模式的失败。原因在于换电模式显著的优势：与现阶段的快慢充相比，换一组电池耗时很短，甚至与传统燃油车加油耗时相当;换电模式下，能源站在夜间利用谷电集中充电，充电完毕后送至各个换电站。能源站可控制电池在恒温恒压的环境下充电，保证了充电安全，延长了电池寿命;在换电模式中，用户只需租用电池，大大降低了电动汽车的价格。此外，因电池集中在换电站，时后续动力电池回收工作更便捷。

面临困难多

即使换电模式的优点显著，换电模式也仍未能成为当前的主流。

首先，换电站投入成本大。以特斯拉换电站为例，2013年6月特斯拉发布了93秒内完成换电的技术，随后两年里特斯拉建立了多个换电站。其换电站仅建设成本就高达50万美元，还不包括人工维护费、土地租金等费用在内。好景不长，2015年6月，特斯拉宣布放弃推广换电站。特斯拉CEO Elon Musk表示，消费者更倾向于选择快速充电站，换电技术推广的意义不大。

其次，换电模式成本太大。据公开数据显示，企业需要生产出1.4倍于车辆数的电池，作为换电站的备用电池。对企业和政府而言，都无疑是一笔巨大的成本投入。

再次，技术要求苛刻。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的专家曾表示，乘用车电池快换主要存在两个问题：一是实行底盘快换，接插件的防水问题无法解决;二是接插件反复拉动容易打火引起燃烧的问题无法解决。由此可知，在换电模式中，对技术的要求十分苛刻。

而后，标准不统一。电池尺寸、各类接口、不同车企电动车技术标准及电池标准都不同。车企、电池企业、能源供应方等没达成共识，也未形成有效的利益分配和协同机制。

最后，责任界定模糊，电动汽车一旦出事故难以追责。

充电模式

两种充电方式

 

电动汽车充电方式分慢充和快充，慢充有两种方式，一是使用额定电流不低于16A的标准插座，直接在家中充电，约8-10小时可充满;二是可将电动汽车直接在交流电网上充电，充电时长约5小时。这两种方式的充电电流和功率相对较小，对电池寿命和电网冲击都较小，同时，还可在晚间电力低谷时段充电，充电成本较低，缺点是充电时间长。

快充采用直流电网充电，30分钟至2小时即可充至80%的电量。但是，快充需配套设备，成本高，对电网压力大，还对电池伤害大。采用常规充电方式的汽车，电池寿命为5至6年，而采用快充的汽车，电池寿命仅为2至3年。因此，当前快充仅适用于紧急用车的情况。

配套设施建设难

近年来，政府大力扶持充电桩建设。以2015年11月出台的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》最为代表(以下简称《指南》)。该《指南》明确了：到2020年，我国计划新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个。

虽然有政策支持，但是实现目标还面临着许多挑战。

第一，我国充电设施建设的速度慢于电动汽车增长速度。中国在2015年就超越美国，成为了全球第一大电动汽车市场，特别是近两年，中国电动汽车增长速度进一步加快。如何使充电设备建设速度跟上电动汽车增长速度?使政府和相关企业面临着巨大的压力。

第二，充电站建设难。在大城市，土地资源十分紧张，建设大规模的充电站十分困难。

第三，建设成本高，资金回本周期长。据统计，一座小型充电站需耗资超过100万人民币。一个充电桩每日使用5次才能保证5年内收回成本，还不包括租地费用和人工成本等费用。当然，充电桩有政府补贴，但是补贴资金何时到位?抵消补贴后的收益如何?都是值得思考的问题。

两种模式各有特点

 

▲充/换电模式主要参数对比

综合前文所述，笔者认为换电模式在产品规格统一、标准化程度较高的公租车(公共汽车、出租车、共享汽车等)领域仍有发展潜力，充电模式更适追求个性的私家车。

近年来，以力帆汽车、北汽新能源为代表的车企已经开始尝试换电模式，上汽集团、广汽客车、众泰汽车等也在与经营换电基础设施的公司深入探讨合作，河南省新乡市甚至在几年前就开始尝试换电模式的出租车的运营，青岛2011年建成薛家岛充换电站……

以下图表为本文所列举的换电模式具体事例，资料来源于网络。观察该表可知，换电模式之路走得并不平坦。不过，国内以力帆汽车、北汽新能源为主的公司对换电站的规划值得期待。

 

▲本文列举的换电模式具体事例

专家认为，产品高度标准化是换电模式大范围推广的前提。与私家车相比，标准、统一的公租车更具有换电模式推广的潜力。不容忽视的是，换电模式因自身特点，准入门槛高、易形成市场闭环。

为何说充电模式更适私家车?

第一，与当前的消费观念有关。一方面，当前以整车销售模式为主，车身、底盘、电池等都是私有财产，用户不会同意换电池。另一方面，如果采用裸车销售+电池租赁模式，要车企只产出裸车放弃电池部分，绝大多数车企不会同意。再者，用户只需购买裸车，但是乘用车款式、类别多，要实现电池快换，满足防碰撞、抗摔，接插件防水、防火等，对技术的要求十分苛刻。

第二，不利于汽车多样性发展。在换电模式中，不仅电池标准化，而且汽车接口等也许标准化，留给车企的自主空间太小。

第三，未来快充技术或有质变。动力电池技术与快充技术正在快速发展，未来将可能出现能量密度高，充电速度快的新材料和新技术。

综合以上原因，笔者认为，换电模式在出租车、公共汽车、共享汽车等细分领域有发展潜力，充电模式更适合私家车。两种模式在将长期并存，且互为补充。

未来汽车的电气化和智能化趋势是明确的，等到实现完全自动驾驶的目标时，将不再有司机这个职位，同时私家车也将逐渐消失。届时，是充电模式还是换电模式的天下?对此，对此，您的观点是什么?