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電動車的能量自由之路

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電動車的能量自由之路

歷史進(jìn)程中的充電與換電。

圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

文|遠(yuǎn)川商業(yè)評論 熊宇翔 羅松松

編輯|李墨天

1997年,美國加州一家媒體采訪了一位EV1車主,隨后發(fā)表的文章中提到了一個新名詞:RangeAnxiety,這也是“里程焦慮”第一次出現(xiàn)在公開報(bào)道中。

EV1是當(dāng)年通用推出的一款純電動車,雖然研發(fā)花了近5億美元,但礙于技術(shù)和成本,采用鉛酸電池的EV1續(xù)航只有可憐的100公里,連五菱宏光MINIEV都不如,車尾箱雖然配了一個120V家用充電器,但充滿卻需要15個小時,足夠從北京飛趟紐約。

對美國人來說,他們早已習(xí)慣了到處都是加油站的出行方式,上世紀(jì)末,美國加油站數(shù)量多達(dá)18.8萬座,無論是到阿拉斯加滑雪,還是去夏威夷沖浪,都不用為加油而煩惱,相比之下,電動車主想出趟遠(yuǎn)門,得做好隨時拋錨的心理準(zhǔn)備。

作為一款劃時代產(chǎn)品,EV1雖然出身不凡,擁有電動車的安靜、環(huán)保、加速快等優(yōu)點(diǎn),但卻無法擺脫被政策所左右的命運(yùn),在石油寡頭以及保守政客的阻撓之下,EV1所仰仗的加州零排放法規(guī)有所松動,最終在1999年被迫停產(chǎn)。

EV1由于各種原因被扼殺在搖籃中,但“里程焦慮”這個詞卻流傳下來,成了電動車的阿喀琉斯之踵,而且伴隨著整個行業(yè)的每個歷史階段。

2021年,國內(nèi)新能源車的滲透率已經(jīng)接近15%,電動車的爆發(fā)勢不可擋,但補(bǔ)能環(huán)節(jié)的矛盾卻日益突出。出行高峰期,電動車一“樁”難求的現(xiàn)象愈發(fā)普遍,去年國慶期間出現(xiàn)了“充電一小時、排隊(duì)四小時”的現(xiàn)象,有的車主為了搶樁甚至大打出手。

為了不在補(bǔ)能環(huán)節(jié)掉鏈子,整個行業(yè)使出了渾身解數(shù),電池廠在研究新的封裝工藝和材料體系,車企則主攻800V高壓平臺和輕量化技術(shù),運(yùn)營商在大力布局充電站,就連曾經(jīng)一度被否定的換電模式也因?yàn)閷幍聲r代的入局而煥發(fā)新生。

回顧歷史,補(bǔ)能方式是貫穿整個行業(yè)的一條重要暗線,而展望未來,補(bǔ)能方式的演進(jìn)又是決定電動車的滲透速度以及消費(fèi)者體驗(yàn)的關(guān)鍵一環(huán)。

混沌摸索 

作為新生事物,電動車從出生起就面臨“先有雞還是先有蛋”的靈魂拷問。

對老百姓來說,買電動車的理由除了性價比,還有高效無憂的補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò),對車企來說,超前建設(shè)補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)是必要的,但大規(guī)模布局一定是建立在賣車形成的規(guī)模效應(yīng)上,否則會入不敷出,長此以往將會造成資金鏈斷裂。

EV1消失后,全球電動車市場陷入了沉寂,直到2008年金融危機(jī)之后才有所復(fù)蘇,比亞迪推出了全球第一款插混電動車F3DM,特斯拉開始交付Roadster,雪佛蘭第一款增程電動車Volt也正式上市。

但相比于產(chǎn)品側(cè)的熱鬧,整個補(bǔ)能體系卻顯得跟不上節(jié)奏。

以美國為例,2010年美國只有506座充電站,80%位于熱衷新能源的加州,德克薩斯、紐約和佛羅里達(dá)州三個富裕州分別只有6座、2座和5座[1]。

當(dāng)時,中美兩國都開始鼓勵電動車消費(fèi),但有三座大山擋在身前:價格,續(xù)航和補(bǔ)能效率,三個要素之間互相制約,短期之內(nèi)無法兼得,比如低價和高續(xù)航,但有人卻想出了一招妙計(jì),他就是被稱為以色列天才創(chuàng)業(yè)者,BetterPlace創(chuàng)始人賽·阿加西(ShaiAgassi)。

阿加西2007年創(chuàng)立BetterPlace時,國際油價開始暴漲,從每桶50多美元飆升到100多美元,他判斷電動車的時代已經(jīng)到來,而他想通過一張高效補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)來加速整個過程:

通過車身和電池分離的方式來降低電動車的一次性購買價格,再通過換電站來提供高效便捷的補(bǔ)能服務(wù),三分鐘就能換出一塊電池,從而打消人們的續(xù)航焦慮。

這種以換電為核心的商業(yè)模式為阿加西贏得了8.5億美元風(fēng)投,包括以色列集團(tuán),摩根士丹利、匯豐、GE等大機(jī)構(gòu)都搶著給他送錢,這些機(jī)構(gòu)都寄希望于通過高效補(bǔ)能來撬動龐大的電動車需求。

起初,阿加西也不辱使命,說服了雷諾,雙方結(jié)成聯(lián)盟,后者按它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)電動車,換電站的建設(shè)和運(yùn)營則由BetterPlace負(fù)責(zé),用戶按月向它支付租金,此后,BetterPlace的足跡從以色列逐漸拓展到丹麥、日本、美國等地。

中國市場的巨大潛力BetterPlace也看在眼里。

當(dāng)時恰逢中國開始推動電動車補(bǔ)貼,但充電樁數(shù)量不足以及接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題十分突出,阿加西嗅到了商機(jī),開始和奇瑞、北汽以及比亞迪等公司接觸,并且和南方電網(wǎng)達(dá)成了合作,2011年在廣州賽馬場附近開了一家換電服務(wù)體驗(yàn)中心。

當(dāng)時,國內(nèi)車企中除了比亞迪明確反對換電之外,其他車企態(tài)度都相對開放。事實(shí)上,當(dāng)時國家電網(wǎng)正在力推換電模式,希望形成以“換電為主,充電為輔,集中充電,統(tǒng)一配送”的補(bǔ)能模式,并表示要在“十二五”期間建設(shè)充換電站2351座[2]。

國網(wǎng)考慮的出發(fā)點(diǎn)不僅僅是車輛的用電。眾所周知,交流樁充電慢,直流雖快,但對電網(wǎng)沖擊大,也折損電池壽命,換電的優(yōu)點(diǎn)在于減少電網(wǎng)的負(fù)荷壓力并且提高土地利用率。然而,經(jīng)過短暫嘗試,由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),以及電動車滲透率不足和車企疑慮,國網(wǎng)的換電大計(jì)最終失敗了。

BetterPlace同樣走進(jìn)了一條死胡同,除了雷諾之外,其他車企和電池制造商對阿加西的計(jì)劃并不感冒,消費(fèi)者也沒有因?yàn)檫@種模式而對電動車另眼相待,相反,由于電池資產(chǎn)自持,600萬美元一座的換電站卻在一點(diǎn)一點(diǎn)蠶食公司的資金,虧空越來越大,最終,BetterPlace在2013年宣告破產(chǎn)[3]。

行業(yè)發(fā)展初期,電動車本身存在價格貴,續(xù)航短,安全性不足等諸多問題,BetterPlace另辟蹊徑,想通過提高補(bǔ)能效率來促進(jìn)電動車銷售的做法并沒有奏效,而且統(tǒng)一電池包規(guī)格本身也面臨來自于車企的猜疑和抵制,再加上昂貴的建設(shè)和持有成本,BetterPlace的結(jié)局只剩一地雞毛。

但是BetterPlace的破產(chǎn)并不等于換電模式以及電池標(biāo)準(zhǔn)化理念的失敗,這種模式的式微本質(zhì)上是因?yàn)殡妱榆嚢l(fā)展速度不及預(yù)期,資本開支巨大,無法攤薄成本所致。

但事實(shí)上,消費(fèi)者對于補(bǔ)能自由的需求從來都沒有消失。當(dāng)市場規(guī)模擴(kuò)大,技術(shù)可行性提高、政策清晰時,這種同時能兼顧用戶體驗(yàn)與資源利用率,能夠大大降低購車門檻并且有效延長電池壽命的補(bǔ)能方式會在未來以一種全新的面貌出現(xiàn)在市場上。

此消彼長

在換電模式偃旗息鼓之后,充電模式逐漸成為主流。相比于換電模式,充電模式最大的優(yōu)點(diǎn)在于:投資少,建設(shè)快,標(biāo)準(zhǔn)易統(tǒng)一。

2013年之前,充電樁的建設(shè)主要是由國企來承擔(dān),但在2014年之后,充電樁市場面向全社會開放,民營企業(yè)漸漸成為主力,2015年,充電樁國標(biāo)正式發(fā)布,新一輪的電動車補(bǔ)貼也拉開大幕,充電樁行業(yè)掀起了一場“大干快上”的熱潮,換電模式徹底淪為非主流,只有北汽等少數(shù)企業(yè)在2B市場實(shí)現(xiàn)落地運(yùn)營。

作為典型的重資產(chǎn),換電站單站建設(shè)成本在200萬以上,加上額外配置的電池可高達(dá)5、600萬,相較之下,充電樁要“輕”得多,直流充電樁單樁4-12萬,交流慢充樁只要兩三千,短期內(nèi)更容易密集鋪設(shè),消費(fèi)者的感知也更強(qiáng)[4]。

歷史上,燃油車最早的補(bǔ)能體系也是采取靈活加油方式:1905年第一座加油站誕生前,燃油車車主們加油普遍是在雜貨店、五金店完成的[5]。一百年后,新能源車補(bǔ)能模式從換電到充電,本質(zhì)上是歷史的再現(xiàn)——“低成本、分布式”相對于“高成本、集中式”的補(bǔ)能方式更容易實(shí)現(xiàn)一個產(chǎn)業(yè)的冷啟動。

然而,充電的階段性勝利,并不意味著終局。

由于充電時間過長,市場分布不均,這種模式也陷入了兩難境地——充電樁“翻臺率”低,坪效低,投資回報(bào)周期過長,盈利困難,行業(yè)龍頭也長期處于虧損狀態(tài);消費(fèi)者等待時間長,尤其是30%沒有私樁安裝條件的新能源車主,充電更難,甚至有車主因?yàn)闊o法在小區(qū)內(nèi)安裝充電樁將物業(yè)告上法庭。

這帶來的結(jié)果是,截至2021年底,中國新能源車保有量已近800萬輛,充電樁卻只有261.7萬個,車樁比達(dá)到3.2:1,不僅與2015年定下的“480萬個充電樁,車樁比約1:1”目標(biāo)相去甚遠(yuǎn),而且比2020年數(shù)據(jù)(2.9:1)更高。

未來,隨著新能源滲透率不斷提高,車樁比有可能會進(jìn)一步提高,這對消費(fèi)者來說,意味著能量自由之路愈發(fā)艱難。

也正是因?yàn)檠a(bǔ)能不便,消費(fèi)者自然會追求更高的續(xù)航,以寧德時代為首的電池企業(yè)著力推高電池能量密度,為緩解續(xù)航焦慮做出了重要貢獻(xiàn)。但車企很快掀起續(xù)航軍備競賽,目標(biāo)數(shù)值從400公里一路上漲到1000公里。

然而,絕大部分中國人每天的出行距離都不超過50公里,一味地追求高續(xù)航,無論是對車企、電池廠還是車主都不劃算。

過分追求超大容量電池必然帶來更多的鋰、鎳、鈷等稀缺資源的消耗,供不應(yīng)求之下可能會推高鋰電池價格,電動車也無法滲透到30萬元以下的主流市場,制約了行業(yè)的發(fā)展速度。而且,中國的鋰鎳鈷資源并不豐富,這種“唯續(xù)航論”的路線方針在國家層面也不可取。

此外,為縮短補(bǔ)能時間,行業(yè)又選擇加碼超高功率充電技術(shù),對消費(fèi)者許下“充電5分鐘,續(xù)航200公里”的諾言。

這么做,充電體驗(yàn)雖然優(yōu)化了,但牽出了更多問題:更大的資本開支,車企力有不逮;充電安全風(fēng)險(xiǎn)提高,主管部門如履薄冰;而一根300kW的直流充電樁,能吃下一整棟居民樓的配電量,電力部門壓力山大。

一個意想不到的局面出現(xiàn)了:曾經(jīng)因低成本而率先發(fā)展的充電,為了追趕加油的補(bǔ)能體驗(yàn),竟然要整個行業(yè)乃至整個社會體系付出高昂成本進(jìn)行改造。

事實(shí)上,過去五年在寧德時代等廠商的助力之下,國內(nèi)電動車的平均續(xù)航從當(dāng)初不到200公里已經(jīng)提升到400多公里,曾經(jīng)的“里程焦慮”已經(jīng)演變成了如今的“補(bǔ)能焦慮”。

為了讓消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)能量自由,顯然不能僅靠堆疊更多的電池或者無限鋪設(shè)快充,而是要仰仗一個更加多元高效的補(bǔ)能體系。

柳暗花明

電動車市場的奇妙之處在于,它并不過早地對某一路線宣判死刑,而是在動態(tài)的變化中尋找著最優(yōu)解。

比如2014之前,國內(nèi)電動車用的是清一色的磷酸鐵鋰電池,但在2016年之后,在補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)下,能量密度更高的三元鋰成為主流,而到了2020年,隨著補(bǔ)貼退坡以及技術(shù)進(jìn)步,磷酸鐵鋰迎來了第二春。

充換電之爭同樣如此。在2020年之前,充電樁因?yàn)椤岸唐娇臁钡膬?yōu)勢成為主流,但換電并未就此消失,國家在政策上留出了口子,有些初創(chuàng)企業(yè)也在探索新的商業(yè)模式,比如蔚來。

相比于BetterPlace的1.0版本,主打“可充可換可升級”的蔚來推出了一種更清晰可行的2.0模式:電池從整車中剝離,由車企、電池廠、金融機(jī)構(gòu)等共同成立的“電池銀行”持有,電池銀行從車企或者電池廠手中購得電池,并將電池租給車主,再通過ABS獲得融資。

電池銀行運(yùn)轉(zhuǎn)模式

在這種模式下,消費(fèi)者減少了一次性購車支出,補(bǔ)能體驗(yàn)更佳,對電網(wǎng)而言,換電無需快充,造成的電網(wǎng)瞬時沖擊小,換下的電池還可作削峰填谷的儲能電池所用,提高電池的全生命周期使用率。

2020年,蔚來聯(lián)手寧德時代、國泰君安,湖北科投成立了蔚能資產(chǎn)管理有限公司,在“車電分離”上踏出實(shí)質(zhì)性一步,然而,這種車企主導(dǎo)的換電模式存在三個明顯問題:電池包規(guī)格無法被其他車企接納或者兼容,建設(shè)速度慢,規(guī)模效應(yīng)不強(qiáng)導(dǎo)致盈利困難。

然而過去兩年,中國電動車市場呈現(xiàn)爆發(fā)之勢,去年銷量多達(dá)350萬輛,同比暴增1.6倍,行業(yè)的主要矛盾從過去的消費(fèi)者不認(rèn)可,變成了終端銷量與補(bǔ)能效率之間的錯位。單純依靠充電并不經(jīng)濟(jì),相比之下,換電模式雖然一次性建設(shè)成本高,但土地坪效更高,對電網(wǎng)沖擊更小,對能有效延長電池壽命,重新獲得青睞。

換電模式的本質(zhì)在于電池標(biāo)準(zhǔn)化,而問題在于誰來制定標(biāo)準(zhǔn)?

如果是由國家來強(qiáng)推,可能會遏制市場創(chuàng)新;如果是讓車企來主導(dǎo),則又會陷入“各自為政”的循環(huán)中,社會資源無法最大化利用;如果是讓第三方運(yùn)營商主導(dǎo),則需要它既對車企有足夠的話語權(quán),又要懂電池管理,同時也需要有強(qiáng)大的資金作為保障,這顯然不太實(shí)際。

從目前來看,頭部動力電池廠商最有可能,也最有實(shí)力推動電池的標(biāo)準(zhǔn)化。以寧德時代為例,作為全球最大的電池廠,幾乎所有一線車企都是它的客戶,而且資金實(shí)力強(qiáng),同時又和國家電網(wǎng)等國企成立了合資公司,能調(diào)動的資源非其他公司所能比。

寧德時代所具備的產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同能力為它進(jìn)軍換電提供了支撐,而它的全國范圍布局也為換電站的集中高效布局提供了可能,日益突出的補(bǔ)能矛盾也為這種模式的復(fù)蘇提供了市場基礎(chǔ)。

今年1月18日,寧德時代發(fā)布換電品牌樂行換電(EVOGO),區(qū)別于蔚來的底盤整包換電,寧德時代推出的巧克力換電塊采用了小電池包設(shè)計(jì),每塊對應(yīng)續(xù)航200公里,用戶可自由選擇1-3塊使用,能適配80%以上純電平臺車型,這種模式類似于消費(fèi)電子行業(yè)里的5號電池,遙控器用兩個,玩具車可以用4個。

采用EVOGO的首批車型是一汽NAT,對車企來說,采用這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少定制化電池包的研發(fā)成本,從而將更多資源用于消費(fèi)者差異化感知更強(qiáng)烈的智能座艙以及自動駕駛等領(lǐng)域,另一方面,通過引入電池銀行實(shí)現(xiàn)車電分離,能夠降低購買門檻,也有望激發(fā)更多的市場需求,從而形成一個正循環(huán)。

長遠(yuǎn)來看,換電模式是為了讓電動車回歸產(chǎn)業(yè)本質(zhì),隨著智能化的發(fā)展,作為交通工具的汽車將逐漸發(fā)展成為移動生活空間,車載能源的角色將進(jìn)一步弱化,無論是車企還是電池廠,電池標(biāo)準(zhǔn)化更能提高整個行業(yè)的效率。

尾聲

在中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中,有個普遍的現(xiàn)象——路線選擇常呈現(xiàn)出一邊倒的態(tài)勢,不是三元力壓鐵鋰,就是充電壓倒換電。而當(dāng)市場轉(zhuǎn)換風(fēng)向,跟著路線搖擺的企業(yè)大受折騰。

但實(shí)際上,在復(fù)雜多元的中國,很難有單一的方案能夠滿足所有需求。

新能源車市場容得下月銷三萬的特斯拉Model3,也容得下月銷三萬的宏光MINIEV。同樣,消費(fèi)者對補(bǔ)能便利的渴求,既容得下小縣城的家充樁,也容得下北京五環(huán)內(nèi)的換電站。

在電動車車保有量高速增長的眼下,一個多元的補(bǔ)能體系能夠更好地填補(bǔ)補(bǔ)能的供需缺口,充電與換電不會是非此即彼的替代品,而是同一個戰(zhàn)壕里的隊(duì)友,雙方的終極目標(biāo)都是消滅補(bǔ)能焦慮,最終實(shí)現(xiàn)電動車的能量自由。

參考資料

[1] 美國能源部

[2] 智能充換電網(wǎng)助推電動汽車發(fā)展實(shí)現(xiàn)多元化智能化,中國能源報(bào)

[3] 李斌:電池可充可換可升級,全世界只有我們,汽車商業(yè)評論

[4] 充電樁:乘新基建東風(fēng)邁向高質(zhì)量發(fā)展,申港證券

[5] THE HISTORY OF GASOLINE RETAILING,NACSOnline

[6] 充換電之爭,意欲何為,第一電動網(wǎng)

[7] 換電模式做主中國電動車將從2011年起跑,南方網(wǎng)

[8] 補(bǔ)能刻不容緩,換電呼之欲出,中金點(diǎn)睛

[9] 換電元年,十倍空間,中信證券

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請聯(lián)系原著作權(quán)人。

寧德時代

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電動車的能量自由之路

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圖片來源:圖蟲創(chuàng)意

文|遠(yuǎn)川商業(yè)評論 熊宇翔 羅松松

編輯|李墨天

1997年,美國加州一家媒體采訪了一位EV1車主,隨后發(fā)表的文章中提到了一個新名詞:RangeAnxiety,這也是“里程焦慮”第一次出現(xiàn)在公開報(bào)道中。

EV1是當(dāng)年通用推出的一款純電動車,雖然研發(fā)花了近5億美元,但礙于技術(shù)和成本,采用鉛酸電池的EV1續(xù)航只有可憐的100公里,連五菱宏光MINIEV都不如,車尾箱雖然配了一個120V家用充電器,但充滿卻需要15個小時,足夠從北京飛趟紐約。

對美國人來說,他們早已習(xí)慣了到處都是加油站的出行方式,上世紀(jì)末,美國加油站數(shù)量多達(dá)18.8萬座,無論是到阿拉斯加滑雪,還是去夏威夷沖浪,都不用為加油而煩惱,相比之下,電動車主想出趟遠(yuǎn)門,得做好隨時拋錨的心理準(zhǔn)備。

作為一款劃時代產(chǎn)品,EV1雖然出身不凡,擁有電動車的安靜、環(huán)保、加速快等優(yōu)點(diǎn),但卻無法擺脫被政策所左右的命運(yùn),在石油寡頭以及保守政客的阻撓之下,EV1所仰仗的加州零排放法規(guī)有所松動,最終在1999年被迫停產(chǎn)。

EV1由于各種原因被扼殺在搖籃中,但“里程焦慮”這個詞卻流傳下來,成了電動車的阿喀琉斯之踵,而且伴隨著整個行業(yè)的每個歷史階段。

2021年,國內(nèi)新能源車的滲透率已經(jīng)接近15%,電動車的爆發(fā)勢不可擋,但補(bǔ)能環(huán)節(jié)的矛盾卻日益突出。出行高峰期,電動車一“樁”難求的現(xiàn)象愈發(fā)普遍,去年國慶期間出現(xiàn)了“充電一小時、排隊(duì)四小時”的現(xiàn)象,有的車主為了搶樁甚至大打出手。

為了不在補(bǔ)能環(huán)節(jié)掉鏈子,整個行業(yè)使出了渾身解數(shù),電池廠在研究新的封裝工藝和材料體系,車企則主攻800V高壓平臺和輕量化技術(shù),運(yùn)營商在大力布局充電站,就連曾經(jīng)一度被否定的換電模式也因?yàn)閷幍聲r代的入局而煥發(fā)新生。

回顧歷史,補(bǔ)能方式是貫穿整個行業(yè)的一條重要暗線,而展望未來,補(bǔ)能方式的演進(jìn)又是決定電動車的滲透速度以及消費(fèi)者體驗(yàn)的關(guān)鍵一環(huán)。

混沌摸索 

作為新生事物,電動車從出生起就面臨“先有雞還是先有蛋”的靈魂拷問。

對老百姓來說,買電動車的理由除了性價比,還有高效無憂的補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò),對車企來說,超前建設(shè)補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)是必要的,但大規(guī)模布局一定是建立在賣車形成的規(guī)模效應(yīng)上,否則會入不敷出,長此以往將會造成資金鏈斷裂。

EV1消失后,全球電動車市場陷入了沉寂,直到2008年金融危機(jī)之后才有所復(fù)蘇,比亞迪推出了全球第一款插混電動車F3DM,特斯拉開始交付Roadster,雪佛蘭第一款增程電動車Volt也正式上市。

但相比于產(chǎn)品側(cè)的熱鬧,整個補(bǔ)能體系卻顯得跟不上節(jié)奏。

以美國為例,2010年美國只有506座充電站,80%位于熱衷新能源的加州,德克薩斯、紐約和佛羅里達(dá)州三個富裕州分別只有6座、2座和5座[1]。

當(dāng)時,中美兩國都開始鼓勵電動車消費(fèi),但有三座大山擋在身前:價格,續(xù)航和補(bǔ)能效率,三個要素之間互相制約,短期之內(nèi)無法兼得,比如低價和高續(xù)航,但有人卻想出了一招妙計(jì),他就是被稱為以色列天才創(chuàng)業(yè)者,BetterPlace創(chuàng)始人賽·阿加西(ShaiAgassi)。

阿加西2007年創(chuàng)立BetterPlace時,國際油價開始暴漲,從每桶50多美元飆升到100多美元,他判斷電動車的時代已經(jīng)到來,而他想通過一張高效補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)來加速整個過程:

通過車身和電池分離的方式來降低電動車的一次性購買價格,再通過換電站來提供高效便捷的補(bǔ)能服務(wù),三分鐘就能換出一塊電池,從而打消人們的續(xù)航焦慮。

這種以換電為核心的商業(yè)模式為阿加西贏得了8.5億美元風(fēng)投,包括以色列集團(tuán),摩根士丹利、匯豐、GE等大機(jī)構(gòu)都搶著給他送錢,這些機(jī)構(gòu)都寄希望于通過高效補(bǔ)能來撬動龐大的電動車需求。

起初,阿加西也不辱使命,說服了雷諾,雙方結(jié)成聯(lián)盟,后者按它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)電動車,換電站的建設(shè)和運(yùn)營則由BetterPlace負(fù)責(zé),用戶按月向它支付租金,此后,BetterPlace的足跡從以色列逐漸拓展到丹麥、日本、美國等地。

中國市場的巨大潛力BetterPlace也看在眼里。

當(dāng)時恰逢中國開始推動電動車補(bǔ)貼,但充電樁數(shù)量不足以及接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題十分突出,阿加西嗅到了商機(jī),開始和奇瑞、北汽以及比亞迪等公司接觸,并且和南方電網(wǎng)達(dá)成了合作,2011年在廣州賽馬場附近開了一家換電服務(wù)體驗(yàn)中心。

當(dāng)時,國內(nèi)車企中除了比亞迪明確反對換電之外,其他車企態(tài)度都相對開放。事實(shí)上,當(dāng)時國家電網(wǎng)正在力推換電模式,希望形成以“換電為主,充電為輔,集中充電,統(tǒng)一配送”的補(bǔ)能模式,并表示要在“十二五”期間建設(shè)充換電站2351座[2]。

國網(wǎng)考慮的出發(fā)點(diǎn)不僅僅是車輛的用電。眾所周知,交流樁充電慢,直流雖快,但對電網(wǎng)沖擊大,也折損電池壽命,換電的優(yōu)點(diǎn)在于減少電網(wǎng)的負(fù)荷壓力并且提高土地利用率。然而,經(jīng)過短暫嘗試,由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),以及電動車滲透率不足和車企疑慮,國網(wǎng)的換電大計(jì)最終失敗了。

BetterPlace同樣走進(jìn)了一條死胡同,除了雷諾之外,其他車企和電池制造商對阿加西的計(jì)劃并不感冒,消費(fèi)者也沒有因?yàn)檫@種模式而對電動車另眼相待,相反,由于電池資產(chǎn)自持,600萬美元一座的換電站卻在一點(diǎn)一點(diǎn)蠶食公司的資金,虧空越來越大,最終,BetterPlace在2013年宣告破產(chǎn)[3]。

行業(yè)發(fā)展初期,電動車本身存在價格貴,續(xù)航短,安全性不足等諸多問題,BetterPlace另辟蹊徑,想通過提高補(bǔ)能效率來促進(jìn)電動車銷售的做法并沒有奏效,而且統(tǒng)一電池包規(guī)格本身也面臨來自于車企的猜疑和抵制,再加上昂貴的建設(shè)和持有成本,BetterPlace的結(jié)局只剩一地雞毛。

但是BetterPlace的破產(chǎn)并不等于換電模式以及電池標(biāo)準(zhǔn)化理念的失敗,這種模式的式微本質(zhì)上是因?yàn)殡妱榆嚢l(fā)展速度不及預(yù)期,資本開支巨大,無法攤薄成本所致。

但事實(shí)上,消費(fèi)者對于補(bǔ)能自由的需求從來都沒有消失。當(dāng)市場規(guī)模擴(kuò)大,技術(shù)可行性提高、政策清晰時,這種同時能兼顧用戶體驗(yàn)與資源利用率,能夠大大降低購車門檻并且有效延長電池壽命的補(bǔ)能方式會在未來以一種全新的面貌出現(xiàn)在市場上。

此消彼長

在換電模式偃旗息鼓之后,充電模式逐漸成為主流。相比于換電模式,充電模式最大的優(yōu)點(diǎn)在于:投資少,建設(shè)快,標(biāo)準(zhǔn)易統(tǒng)一。

2013年之前,充電樁的建設(shè)主要是由國企來承擔(dān),但在2014年之后,充電樁市場面向全社會開放,民營企業(yè)漸漸成為主力,2015年,充電樁國標(biāo)正式發(fā)布,新一輪的電動車補(bǔ)貼也拉開大幕,充電樁行業(yè)掀起了一場“大干快上”的熱潮,換電模式徹底淪為非主流,只有北汽等少數(shù)企業(yè)在2B市場實(shí)現(xiàn)落地運(yùn)營。

作為典型的重資產(chǎn),換電站單站建設(shè)成本在200萬以上,加上額外配置的電池可高達(dá)5、600萬,相較之下,充電樁要“輕”得多,直流充電樁單樁4-12萬,交流慢充樁只要兩三千,短期內(nèi)更容易密集鋪設(shè),消費(fèi)者的感知也更強(qiáng)[4]。

歷史上,燃油車最早的補(bǔ)能體系也是采取靈活加油方式:1905年第一座加油站誕生前,燃油車車主們加油普遍是在雜貨店、五金店完成的[5]。一百年后,新能源車補(bǔ)能模式從換電到充電,本質(zhì)上是歷史的再現(xiàn)——“低成本、分布式”相對于“高成本、集中式”的補(bǔ)能方式更容易實(shí)現(xiàn)一個產(chǎn)業(yè)的冷啟動。

然而,充電的階段性勝利,并不意味著終局。

由于充電時間過長,市場分布不均,這種模式也陷入了兩難境地——充電樁“翻臺率”低,坪效低,投資回報(bào)周期過長,盈利困難,行業(yè)龍頭也長期處于虧損狀態(tài);消費(fèi)者等待時間長,尤其是30%沒有私樁安裝條件的新能源車主,充電更難,甚至有車主因?yàn)闊o法在小區(qū)內(nèi)安裝充電樁將物業(yè)告上法庭。

這帶來的結(jié)果是,截至2021年底,中國新能源車保有量已近800萬輛,充電樁卻只有261.7萬個,車樁比達(dá)到3.2:1,不僅與2015年定下的“480萬個充電樁,車樁比約1:1”目標(biāo)相去甚遠(yuǎn),而且比2020年數(shù)據(jù)(2.9:1)更高。

未來,隨著新能源滲透率不斷提高,車樁比有可能會進(jìn)一步提高,這對消費(fèi)者來說,意味著能量自由之路愈發(fā)艱難。

也正是因?yàn)檠a(bǔ)能不便,消費(fèi)者自然會追求更高的續(xù)航,以寧德時代為首的電池企業(yè)著力推高電池能量密度,為緩解續(xù)航焦慮做出了重要貢獻(xiàn)。但車企很快掀起續(xù)航軍備競賽,目標(biāo)數(shù)值從400公里一路上漲到1000公里。

然而,絕大部分中國人每天的出行距離都不超過50公里,一味地追求高續(xù)航,無論是對車企、電池廠還是車主都不劃算。

過分追求超大容量電池必然帶來更多的鋰、鎳、鈷等稀缺資源的消耗,供不應(yīng)求之下可能會推高鋰電池價格,電動車也無法滲透到30萬元以下的主流市場,制約了行業(yè)的發(fā)展速度。而且,中國的鋰鎳鈷資源并不豐富,這種“唯續(xù)航論”的路線方針在國家層面也不可取。

此外,為縮短補(bǔ)能時間,行業(yè)又選擇加碼超高功率充電技術(shù),對消費(fèi)者許下“充電5分鐘,續(xù)航200公里”的諾言。

這么做,充電體驗(yàn)雖然優(yōu)化了,但牽出了更多問題:更大的資本開支,車企力有不逮;充電安全風(fēng)險(xiǎn)提高,主管部門如履薄冰;而一根300kW的直流充電樁,能吃下一整棟居民樓的配電量,電力部門壓力山大。

一個意想不到的局面出現(xiàn)了:曾經(jīng)因低成本而率先發(fā)展的充電,為了追趕加油的補(bǔ)能體驗(yàn),竟然要整個行業(yè)乃至整個社會體系付出高昂成本進(jìn)行改造。

事實(shí)上,過去五年在寧德時代等廠商的助力之下,國內(nèi)電動車的平均續(xù)航從當(dāng)初不到200公里已經(jīng)提升到400多公里,曾經(jīng)的“里程焦慮”已經(jīng)演變成了如今的“補(bǔ)能焦慮”。

為了讓消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)能量自由,顯然不能僅靠堆疊更多的電池或者無限鋪設(shè)快充,而是要仰仗一個更加多元高效的補(bǔ)能體系。

柳暗花明

電動車市場的奇妙之處在于,它并不過早地對某一路線宣判死刑,而是在動態(tài)的變化中尋找著最優(yōu)解。

比如2014之前,國內(nèi)電動車用的是清一色的磷酸鐵鋰電池,但在2016年之后,在補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)下,能量密度更高的三元鋰成為主流,而到了2020年,隨著補(bǔ)貼退坡以及技術(shù)進(jìn)步,磷酸鐵鋰迎來了第二春。

充換電之爭同樣如此。在2020年之前,充電樁因?yàn)椤岸唐娇臁钡膬?yōu)勢成為主流,但換電并未就此消失,國家在政策上留出了口子,有些初創(chuàng)企業(yè)也在探索新的商業(yè)模式,比如蔚來。

相比于BetterPlace的1.0版本,主打“可充可換可升級”的蔚來推出了一種更清晰可行的2.0模式:電池從整車中剝離,由車企、電池廠、金融機(jī)構(gòu)等共同成立的“電池銀行”持有,電池銀行從車企或者電池廠手中購得電池,并將電池租給車主,再通過ABS獲得融資。

電池銀行運(yùn)轉(zhuǎn)模式

在這種模式下,消費(fèi)者減少了一次性購車支出,補(bǔ)能體驗(yàn)更佳,對電網(wǎng)而言,換電無需快充,造成的電網(wǎng)瞬時沖擊小,換下的電池還可作削峰填谷的儲能電池所用,提高電池的全生命周期使用率。

2020年,蔚來聯(lián)手寧德時代、國泰君安,湖北科投成立了蔚能資產(chǎn)管理有限公司,在“車電分離”上踏出實(shí)質(zhì)性一步,然而,這種車企主導(dǎo)的換電模式存在三個明顯問題:電池包規(guī)格無法被其他車企接納或者兼容,建設(shè)速度慢,規(guī)模效應(yīng)不強(qiáng)導(dǎo)致盈利困難。

然而過去兩年,中國電動車市場呈現(xiàn)爆發(fā)之勢,去年銷量多達(dá)350萬輛,同比暴增1.6倍,行業(yè)的主要矛盾從過去的消費(fèi)者不認(rèn)可,變成了終端銷量與補(bǔ)能效率之間的錯位。單純依靠充電并不經(jīng)濟(jì),相比之下,換電模式雖然一次性建設(shè)成本高,但土地坪效更高,對電網(wǎng)沖擊更小,對能有效延長電池壽命,重新獲得青睞。

換電模式的本質(zhì)在于電池標(biāo)準(zhǔn)化,而問題在于誰來制定標(biāo)準(zhǔn)?

如果是由國家來強(qiáng)推,可能會遏制市場創(chuàng)新;如果是讓車企來主導(dǎo),則又會陷入“各自為政”的循環(huán)中,社會資源無法最大化利用;如果是讓第三方運(yùn)營商主導(dǎo),則需要它既對車企有足夠的話語權(quán),又要懂電池管理,同時也需要有強(qiáng)大的資金作為保障,這顯然不太實(shí)際。

從目前來看,頭部動力電池廠商最有可能,也最有實(shí)力推動電池的標(biāo)準(zhǔn)化。以寧德時代為例,作為全球最大的電池廠,幾乎所有一線車企都是它的客戶,而且資金實(shí)力強(qiáng),同時又和國家電網(wǎng)等國企成立了合資公司,能調(diào)動的資源非其他公司所能比。

寧德時代所具備的產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同能力為它進(jìn)軍換電提供了支撐,而它的全國范圍布局也為換電站的集中高效布局提供了可能,日益突出的補(bǔ)能矛盾也為這種模式的復(fù)蘇提供了市場基礎(chǔ)。

今年1月18日,寧德時代發(fā)布換電品牌樂行換電(EVOGO),區(qū)別于蔚來的底盤整包換電,寧德時代推出的巧克力換電塊采用了小電池包設(shè)計(jì),每塊對應(yīng)續(xù)航200公里,用戶可自由選擇1-3塊使用,能適配80%以上純電平臺車型,這種模式類似于消費(fèi)電子行業(yè)里的5號電池,遙控器用兩個,玩具車可以用4個。

采用EVOGO的首批車型是一汽NAT,對車企來說,采用這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于可以減少定制化電池包的研發(fā)成本,從而將更多資源用于消費(fèi)者差異化感知更強(qiáng)烈的智能座艙以及自動駕駛等領(lǐng)域,另一方面,通過引入電池銀行實(shí)現(xiàn)車電分離,能夠降低購買門檻,也有望激發(fā)更多的市場需求,從而形成一個正循環(huán)。

長遠(yuǎn)來看,換電模式是為了讓電動車回歸產(chǎn)業(yè)本質(zhì),隨著智能化的發(fā)展,作為交通工具的汽車將逐漸發(fā)展成為移動生活空間,車載能源的角色將進(jìn)一步弱化,無論是車企還是電池廠,電池標(biāo)準(zhǔn)化更能提高整個行業(yè)的效率。

尾聲

在中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中,有個普遍的現(xiàn)象——路線選擇常呈現(xiàn)出一邊倒的態(tài)勢,不是三元力壓鐵鋰,就是充電壓倒換電。而當(dāng)市場轉(zhuǎn)換風(fēng)向,跟著路線搖擺的企業(yè)大受折騰。

但實(shí)際上,在復(fù)雜多元的中國,很難有單一的方案能夠滿足所有需求。

新能源車市場容得下月銷三萬的特斯拉Model3,也容得下月銷三萬的宏光MINIEV。同樣,消費(fèi)者對補(bǔ)能便利的渴求,既容得下小縣城的家充樁,也容得下北京五環(huán)內(nèi)的換電站。

在電動車車保有量高速增長的眼下,一個多元的補(bǔ)能體系能夠更好地填補(bǔ)補(bǔ)能的供需缺口,充電與換電不會是非此即彼的替代品,而是同一個戰(zhàn)壕里的隊(duì)友,雙方的終極目標(biāo)都是消滅補(bǔ)能焦慮,最終實(shí)現(xiàn)電動車的能量自由。

參考資料

[1] 美國能源部

[2] 智能充換電網(wǎng)助推電動汽車發(fā)展實(shí)現(xiàn)多元化智能化,中國能源報(bào)

[3] 李斌:電池可充可換可升級,全世界只有我們,汽車商業(yè)評論

[4] 充電樁:乘新基建東風(fēng)邁向高質(zhì)量發(fā)展,申港證券

[5] THE HISTORY OF GASOLINE RETAILING,NACSOnline

[6] 充換電之爭,意欲何為,第一電動網(wǎng)

[7] 換電模式做主中國電動車將從2011年起跑,南方網(wǎng)

[8] 補(bǔ)能刻不容緩,換電呼之欲出,中金點(diǎn)睛

[9] 換電元年,十倍空間,中信證券

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