不可忽略的储能模式：新能源车换电

据财联社报道，换电模式实际上并不是新技术重新获得人们关注的原因；首先，新能源汽车渗透率提高，增加了对补充能源和续航里程的需求；其次，相关技术正在逐步成熟，优势开始显现；三是大力布局龙头企业，打造充换电互补格局；回顾电力交换模式的历史，对电力交换模式专家进行比较分析：宁德时代（300750）和NIO；目前的换电模式可能没有那么理想化，但在变得更加美丽的道路上，我们相信换电产业链将继续增长。历史：电池交换模式实际上并不是一项新技术。早在2007年，以色列Better Place就开始运营新能源汽车的电池交换模式。2013年，特斯拉采用了Better Place的底盘电池交换技术，将电池交换时间缩短至90秒。然而，最终，由于当时运营的新能源汽车的实际数量、异形电池的共享兼容性以及运营效率的困难，两位先驱搁置了电池交换模式。大规模商业用途的基础需要供需双方的数量变化，以及政策驱动的努力。政策方面：作为新型基础设施建设的驱动力之一，电力交换促进了该行业的发展。2020年4月，财政部等四部委联合发布《关于调整完善新能源汽车补贴政策的通知》，要求新能源乘用车补贴前价格必须在30万元以下。同时，为鼓励“换电”等新商业模式的创新发展，对采用“换电“模式的新能源汽车产品不执行30万元的限价要求；2021 11月1日，《电动汽车电池交换安全要求》实施，这是第一个通用的电池交换国家行业标准。有利于提高电池交换行业的标准化水平，促进电池交换模式的发展。

2022年2月，工业和信息化部等八部门印发《加快推进工业资源综合利用实施方案》，提出推进废旧动力电池在备份、充电、换电等领域的安全分级应用。需求端：新能源汽车渗透率正在加快，电池续航焦虑亟待解决。2021，中国新能源汽车年销量达到352万辆，同比增长160%，年渗透率达到13.4%，同比增长8%；欧洲销量超过227万辆，同比增长66.4%。其中，欧洲十国年销量总计194万辆，增长63.7%，渗透率达到21.3%。预计2022年欧洲新能源汽车销量将达到300万辆，同比增长46%，相应的年渗透率为30%。从长远来看，2025年的销量预计将达到600万辆，相应的渗透率为52%，五年复合年增长率将达到35%。目前，主流的能量补充模式仍然是充电模式。尽管车辆与桩的比率已从2017年的7.15提高到2021的6.84，但与政策规划目标仍有很大差距，车辆与桩比率也未达到预期。与传统充电模式相比，电池交换模式在车辆效率、能量补充时间、延长电池寿命、方便维护和管理、降低电网负荷等方面具有更明显的优势。此外，车电分离的电池交换模式直接降低了用户的购车成本。以蔚来为例，一款成本为35.8万元的充电模式车型，单独加上充电成本，折扣后的总成本也逐年增加；

但如果使用电池租赁模式，初始购买价格仅为28.8万元，总折扣成本不会超过充电模式的购买成本，直到第8年，再加上电池租赁成本。很明显，对于3-5年内有升级或换车需求的用户来说，车电分离换电池模式更具性价比。

数据来源：NIO官网供应端：宁德时代已正式进入换电市场，预计2025年新增换电站将超过1万座。今年1月，宁德时代全资子公司时代电力服务将发布换电服务品牌EVOGO和联合换电整体解决方案。这种电池交换组合的整体解决方案由三大产品组成：“电池交换块、快速交换站和APP”。

电池交换业务的核心是巧克力电池交换块的能量密度，为160Wh/kg。每个电池块支持大约200公里的续航里程。宁德时代表示，巧克力电池交换块可以适应全球80%已经推出并将在未来三年推出的纯电动平台开发模式。同时，它们可以用于A00级到B级和C级的乘用车和物流车，突破电池和车型之间的兼容性障碍，实现免费更换电池。

12月24日，宁德时代与贵州省人民政府签署了在贵阳市建设换电网络的合作协议。根据协议，双方将深化新能源汽车换电网络设施建设合作，推动提高新能源汽车的换电能力，推动新能源产业高质量发展，进一步加强换电布局。另一方面，NIO计划在2022年在全国范围内拥有1300多个替代电站；截至2月17日，NIO已经建造了835座替换电站和667座过度充电站；NIO的合作伙伴也已扩大到包括宁德时代、中石油、中石化等；

到2025年底，全球NIO交换电站总数将超过4000座，中国以外市场的交换电站约为1000座；奥东新能源计划的目标是在5年内完成10000座替代电站的建设；国家电投计划到2025年增加总投资1150亿元，持有4000座替代电站和22.8万套电池；“十四五”期间，中国石化计划建设5000座充换电站；

2021，协鑫能源科技（002015）将筹集资金建设300座客车更换电站和185座重型卡车更换电站，共计485座更换电站。预计到2025年，该行业将新增机组1万台以上，相应的设备投资约400亿元，相应的换电行业营业收入约600亿元。现状：换电模式竞争最激烈的是动力电池市场和换电站建设。前者直接影响换电技术方向的标准化，后者直接影响换能模式向高效补充能源供应站的转变。世界级的动力电池龙头——时代已经高调进入市场。EVOGO和组合式电池交换整体解决方案不仅解决了电池寿命的焦虑，关键是突破了电池与车型之间的适应障碍，真正实现了电池交换的自由。宁德时代会卷土重来吗？如果有必要反对所有相关方，那么可能被推翻的不仅仅是NIO。作为电池装机容量的领导者，宁德时代是其大多数客户。如果宁德时代提供的巧克力电池换块适合在全球范围内推出并预计在未来三年内推出的纯电动平台上开发的车型，以及从A00到B、C级别的乘用车和物流车。如果是这样的话，不仅会改变主机厂的电池设计路线，还会控制电池的定价权。主机厂已成为“汽车外壳设计工厂”。请注意，这里的前提假设是市场参与者相互对立。但事实上，与参与方合作，把蛋糕做大，才是更可持续的发展生态。作为最终消费者，我们更关心的可能是电池更换的安全性和速度、更换站的等待时间以及更换后电池的效率。随着资本投资于建设和研发，这些焦虑可以通过改变发电站的覆盖范围和电池技术来完美解决。作为这些服务的核心产品，电池实际上是一种资源。从战略角度来看，在锂电池的上游，锂、钴和镍等商品是有限的不可再生资源；从宏观意义上讲，电力交换模式可以降低电网负荷不均的风险，促进实现碳峰值和碳中和的社会目标；从商业意义上讲，电池残值率的应用开辟了一个新的业务——电池资产管理；简单来说，电池资产管理模式是“一条鱼，多吃”。作为一条鱼，电池由金融机构、电池供应商、汽车制造商、储能企业和拆解回收工厂共享，以分享电池回收的成本和收益。金融机构提供融资计划；电池供应商、车辆制造商和电池交换运营商通过定制、租赁/购买和统一管理电池数据交换来完成电池交付，以消除安全隐患；储能企业可以梯次利用退役电池，将其投入电动三轮车、自行车等，一方面可以减轻电网拥堵时的充电压力，另一方面可以及时监测电池状态，集中力量进行部署和排查；拆解和回收制造商通过特定的回收流程（如干流程和湿流程）自动拆解电池并提取有价值的金属材料；

目前，赣锋锂业（002460）旗下回收技术已形成3.4万吨的回收处理能力，用于退役锂电池拆解和金属综合回收项目。据国家能源局预测，未来10年，循环利用产业链产业规模将达到1648亿元，

电站运营商竞争的主要目标实际上是换电用户，尤其是在充电和换电之间徘徊的“疑似用户”。目前，中国替代电站的主要运营商是NIO、奥东新能源和博腾科技。截至2021 11月，这三个城市分别占59%、32%和9%。其中，蔚来主要面向私家车，奥动新能源和博腾科技则覆盖运营车辆。对于NIO来说，电力交换技术最初是当时计划的技术和商业路线。所有车型在设计之初都考虑了电池的可更换性，电池尺寸和拆卸方法将统一。目前，NIO的电池规格主要包括75千瓦时和100千瓦时。在电站建设端：NIO power是一个基于移动互联网的通电解决方案，依托NIO Cloud技术构建“充电、互换、可升级”的能源服务系统，为车主提供全场景的通电服务。

该公司计划到2025年在全球范围内更换4000个发电站。2022年至2025年，中国每年将新建600座替代电站，海外共新建1000座替代电站。同时，该公司已成为中国石化“2025年前建设5000座智能充换电站”战略的合作伙伴之一。2021 4月15日，中石化朝营站正式建成，这是NIO第二代置换电站。

电力交换用户端：2021 12月，NIO正式为用户推出灵活的电池升级服务。无论他们之前是否使用过BaaS电池租赁服务，他们都可以以每月租赁的方式灵活租赁更大容量的电池，以满足偶尔的长途旅行需求。

数据来源：NIO官网消费者受到缓解充电焦虑、大幅增加可选车型、提升智能体验三个因素的刺激，导致购买热情持续上升。总结：到目前为止，NIO一直在不断深入私人车主的垂直领域，NIO的目标客户群也直接瞄准了BBA领域的高端车主。我们不能简单地认为这只是汽车制造业新势力的傲慢。在电池交换领域，NIO自主研发了交换站，在电池组技术、车身设计、交换站、云服务等多个领域积累了至少1200项专利技术。作为中国唯一一家自主研发三款电动汽车和三款智能汽车的电动汽车企业，拥有4600多项专利。在一个国家信心日益增强的时代，中国人不再需要用BBA来炫耀自己。奥动新能源和博腾科技瞄准的是出租车、叫车、公交车、重型卡车等特种作业车辆，这些车辆可能是除私家车之外要求更高的应用场景。该类运营车辆具有运营成本敏感、里程长、专线运输、多次短途运输等特点。电池交换模式可以有效解决运营车辆“续航里程无限”的问题。以重型卡车为例，在城市建筑材料跨区域运输、矿区矿产运输、港口物流运输等场景中，重型卡车车辆需要长时间连续运行，能量补充速度对工作效率有显著影响。更换重型卡车只需3-5分钟即可完成。同时，更换电池的重型卡车通常采用车电分离的模式，这可以减少初始投资，减轻运营负担。2021，三大运输重型卡车的销量取代了……

电动汽车销量为4180辆，占47.9%，而2020年只有30辆。2021上半年，签署的更换电动重型卡车的订单数量超过15000辆。2021，工业和信息化部发布的车辆产品公告中，共包括156款更换电池的重型卡车型号，而2020年仅包括8款。未来：道路崎岖不平，绕道而行还是匆匆忙忙？更换电站的优势不言而喻，方便高效的产品自然会受到市场的欢迎。但在一切都被理想化之前，电池交换模式的障碍也很明显：制定电池标准；电池更换的标准化水平相对较低，主要是由于不同公司的电池型号不一致。

电池标准制定最直接的侵权行为是汽车制造商的核心技术，目前最可行的解决方案是与主机厂和电池厂合作。宁德时代联合NIO等成立武汉NIO电池资产公司，积极布局替代电站，利用双方的规模和技术优势，制造出更好、更便宜、更合适的替代电池。但其他制造商是否在跟进，仍需拭目以待。统一的标准意味着公司需要投入更多的研发成本来设计新的有轨电车车型，汽车公司需要对车辆底盘、动力电池和车身结构进行有针对性的修改。自由换电的技术难点；宁德时代发布了EVOGO电池更换服务品牌和组合电池更换整体解决方案。它确实可以解决电站运营的一体化和规模化问题，以及运营成本问题。为终端用户实现多辆电动汽车或多辆电动车辆。听起来有点像在街上使用移动充电宝？然而，作为整个车辆的重要组成部分，电池更换无法仅用一根数据线进行租赁和充电。复杂的技术难点可能包括：1。重心不平衡，操作不舒适；据宁德时代新闻发布会介绍，根据不同的里程需求，可以更换不同数量的“巧克力”电池块。例如，一个电池可以行驶200公里，足够在城市通勤；安装两个400公里长的电池，用于叫车和叫车；穿越城市，在高速公路上，有三个电池，里程约600公里；它看起来可以增加或减少，但实际的骑行体验是什么？根据公布的能量密度，单个电池的重量约为26.5kwh/160wh/kg=160Kg；所以三个电池是480公斤；安装不同数量的电池会对车辆的重心、平衡、转向、回弹高度和压缩空间产生不同程度的影响。这反过来又会影响乘坐舒适性和操控性。2.新旧电池技术相匹配的可行性；人们在选择充电或电池更换模式时，主要担心的是，如果他们改用旧电池并升级里程焦虑，该怎么办。“巧克力”切换模式显然可以很容易地将新旧电池混合到汽车中。不同新旧级别电池的日历寿命和循环寿命明显不同，不同电池块之间的电池芯一致性也更难控制。3.充放电稳定性；根据宁德时代的新闻发布会，电池之间的通信依赖于无线BMS。车身和电池之间是否使用无线网络连接？出于安全考虑，要求具有较强的抗干扰能力。发电站如何确保安全和稳定？需要注意的是，EVOGO的“小绿环家族”001成员是一汽奔腾NAT组合电池交换版。这是一款为出租车、叫车和其他旅游市场开发的纯电动产品。更换电站的初始投资成本高；

根据协鑫能源科技的公告，单辆客车更换电站所需投资507.2万元，其中电站投资260.72万元，约占52%。此外，还需要对线路、电池等进行投资。一辆重型卡车取代一座发电站需要更多的投资，发电站的投资约为421.14万元。总投资大约是更换发电站的一辆乘用车的两倍。资本投资的高壁垒不是普通人能玩的，因此控制垄断和定价可能需要一场游戏。

来源：协鑫能源科技公布的替代电站数量与替代电车类型数量如何有效匹配；对于乘用车来说，如果电站的利用率为25%，则可以盈利，年利润为24w，建设成本为250w。然而，这仍然需要10年的资本回收。当利用率为40%时，年利润为98w，3年内基本可以收回；商用车可以利用10%的转换站盈利，但年利润为1w，建设成本近500w，需要50年才能收回成本。当使用率达到20%，日均换点次数达到48次时，年利润可达170w，约4年即可回收。但我们真的能实现这些损益数据吗？目前，仍有不少关于换电站时排队的投诉。经过大规模建设后，是否还有可能进入明蒂诺市？为了解决这个问题，可能有必要首先增加更换电车的销售数量。公司：换电模式产业链的上游是换电站的建设，主要包括基础部件、换电系统、充电系统和动力电池。中游主要涉及替代电站的运营，主要参与者是主要的汽车制造商、运营商、电池资产管理公司以及电池回收和分层应用；下游，面向电站的用户分为To B公交车、出租车、叫车服务和重型卡车；还有C公司的客车。

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