聚焦新能源汽车补能体系：“充”和“换”各有乾坤

在新能源汽车补充能量的道路上，究竟是“充”还是“换”一直是业界的两大热门话题。在刚刚过去的2021年，中国的电力交易所行业模式几乎迎来了前所未有的跨越式发展。

这一年，国家开展换电试点，11个城市率先开展换电模式试点。同时，首个基础通用国家标准《电动汽车换电安全要求》正式实施；同年，换电生态圈逐渐扩大，国家电网、国家电投、中石化等行业巨头相继进入，而早期就在换电领域布局的奥东、蔚来、吉利等企业继续深耕。中国电动汽车充电基础设施推进联盟最新数据显示，到2021年11月，全国电站数量为1192座，同比增长超过100%。

与目前主流的充电模式相比，换电模式发展迅速的原因是什么？在“3060”双碳目标下，未来电力交换的主要应用场景有哪些？除了现阶段的试点应用，这种模式离大规模应用还有多远？在日前举行的“2021第二届中国国际电交模式行业大会”上，行业嘉宾和企业代表就上述问题展开了辩论。

换电优势明显，企业加快布局。

谈到换电模式快速发展的原因，就不得不提到它自身独特的优势。在本次大会上，中国电力企业联合会(中电联)标准化管理中心主任周立波从用户、车企、电池、电网、国家、社会五个方面分析了换电模式的优势。

中国电力企业联合会(中国电力企业联合会)标准化管理中心主任周立波；图片来源:金砖四国电力交流论坛

首先，在用户层面，换电模式可以提供一种像燃油车加油一样方便快捷的服务；同时可以通过“电池租赁”降低用户的购车成本；此外，还能满足用户对高频电源的需求，提高运营效率。

在车企层面，换电可以降低电池负荷，提高整车能效；车电分离可以降低整车企业的销售成本和电池维护成本，提高资金利用率。

电池层面，通过对电池的专业化充电和维护，提高动力电池的寿命，提升电动汽车的经济性；车电分离给用户和企业带来便利的同时，也使电池资产回归使用属性，有助于促进电池流通，提高使用效率；通过电池的集中管理、梯级利用、循环利用等运营模式，实现闭环状态变化下的可持续盈利；充电电池的兼容性也可以促进标准和技术的统一。

在电网层面，换电模式的充电功率仅为充电模式的1/4至1/2，可显著降低对电网的负荷和冲击；换电时，动力电池可采用谷电充电，避免高峰时段充电；同时，电力交易所还可以参与电网的需求响应，在白天高峰时段向电网释放多余的电力，帮助电网满足调峰需求。

上升到国家和社会层面，换电模式下，车企对国家补贴政策的依赖度降低，有利于电动车行业的快速崛起。

中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子东也指出，动力替代在充电时间、电池利用率、车辆采购成本等方面优势明显。，并且可以将车辆与电力分开。另外，在有效监控无死角的管理下，利用率、使用寿命、电池维护都会达到一个比较高的水平。“换电模式既符合推动电动汽车模式创新的要求，又解决了纯电动汽车普及中的难题。换电并不完美，但确实可以解决一些原来充电解决不了的问题。”王子东说。

值得一提的是，基于电交本身的优势和政策的不断加码，2021年，除了电交生态圈的不断扩大，各布局电交的企业也纷纷公布了自己的电交发展规划。

经过梳理，到2025年，国家电网计划建设1000座以上公用和商用电站；国家电力投资计划投资4000座电站；中石化计划建设5000座充换电站；蔚来计划建设4000多座电站；吉利计划运营5000个智能换电站；奥东的目标最为激进，计划到2025年建成1万座电站。根据CICC的最新预测，预计到2025年，新能源汽车的换电站将达到2.2-2.6万座，可见换电市场的巨大发展潜力。

动力交换面主要在B端，重卡成为动力交换的新生力量。

至于换电模式的实际应用场景，清华大学陈全世教授表示，主要是针对B端和C端，这是一个很大的挑战。“私家车换电很难。品牌型号不一样，电压系统不一样，电池不一样；B端出租公司、公交公司、运输公司的运营车辆都是统一设计的。”

清华大学陈全世教授；图片来源:金砖四国电力交流论坛

王子东也表示，从公共领域的车辆入手比较合适，比如车团、网约车、物流车、公交车、扫地机等；获得经验后，渗透到家里无法安装充电桩的私家车中。

对于这一发展路径，工信部也在2021年5月明确指出，启动新能源汽车换电模式试点应用，并鼓励在公共交通、出租、城市物流配送、港口、矿山等公共领域率先试点。目前，出租车、网约车等公共交通领域确实已经成为换电模式的主力军。

中汽数据有限公司康泽军在金砖国家交流论坛上的演讲；图片来源:盖世汽车图片

中汽数据有限公司康泽军给出的一组分析数据显示，从第333批新车公告中的换电池车名称到第346批新车公告，共有16家乘用车公司的22个换电池车品牌。其中，除蔚来汽车外，其他品牌换电产品一直以租赁为主。

值得注意的是，除了公共领域的运营车辆，商用车重卡也成为动力交换模式的新生力量。因为，在“3060”双碳目标的催促下，占交通领域碳排放量三分之二的重卡成为国家重点调整对象。除了发展氢燃料电池，用电力替代重型卡车也成为一大发展方向。

据统计，与燃油汽车相比，每1000辆新能源重卡每年可减少二氧化碳排放14万吨、污染物排放1.25万吨，能耗成本可降低5%-10%。“重卡污染严重，但是电动重卡很重，拉很多货。传统的充电方式很难满足其使用要求，建议用电替代重卡。”王子东表示，重卡更换可以快速补充，解决作业区段问题，任意调配作业时间，可应用于专线运输、短支线、港口倒运、干线运输等场景。

在“双碳”目标的刺激下，包括重卡在内的新能源商用车市场在连续下跌四年后，于2021年迎来反弹。数据显示，2021年1-10月，新能源商用车累计销量12.66万辆，同比增长55.88%。具体来看，换电用重卡销售区域集中在大气污染防治重点区域，其中京津冀及周边地区、魏奋平原和长三角地区占90%以上。分析指出，2021年新能源商用车销量将突破16万辆。

刘国家电投绿色电力交通产业创新中心副主任；图片来源:金砖四国电力交流论坛

国家电投绿色电力交通产业创新中心副主任刘表示，到2030年，中国新能源重卡市场渗透率超过50%，市场保有量超过500万辆，电站投资布局超过4万座。未来十年新增市场规模估计超过10万亿元。

换电不是唯一模式，电池标准仍然是私家车换电的最大制约。

事实上，经过多年的行业探索，从目前的实际应用结果来看，换电模式更适合商用车和营运客车。对于私人乘用车领域，业内普遍认为电池标准是最大的制约因素。

奥东新能源汽车科技有限公司品牌与公共事务中心总经理黄春华；图片来源:金砖四国电力交流论坛

作为全球换电模式的开创者和引领者，奥东新能源汽车科技有限公司品牌与公共事务中心总经理黄春华坦言:“私人乘用车市场换电的主要挑战是电池组的标准不统一。现在各家都不一样，长宽高不一样，BMS通讯协议也不一样。”为此，他呼吁汽车制造商专注于车辆研发，而不是电池组。相应的，电池组应该成为一个标准化的产品，一个具有社会属性的移动能源，由第三方公司进行管理。

在上海新能源汽车公共数据采集与监测研究中心副主任丁晓华看来，除了电池标准难以统一，还有电站空间稀缺的问题。“国内主要的加气站运营商都是一手抓加氢，一手抓换电。他们还在看。”

丁晓华还指出，目前上海每100辆新能源汽车中，每月约有55辆出行，约42%的车辆已充电。此外，公共站收取的电力仅占总收费电力的50%。“我们对上海600个公共充电站的持续分析也发现，它们的充电率也在10%左右，公共充电站的单炮充电利用率远未饱和。”

作为新能源汽车在城市推广的排头兵，上海充电配套基础设施的应用是新能源汽车发展的一个缩影，恰恰说明换电不是唯一的模式，充电也有自己的场景和必要性。

王子东指出，换电和充电并不完全对立，这是一种新的选择，具有可观的社会效益。“当电池组寿命延长、安全性提高时，具有换电池模式的乘用车将在市场上广泛使用。到时候不仅是B端车，C端车(私家车)也会逐渐赶上这个需求。”

黄春华坦言，未来新能源汽车的用户将有时间充电，而不是换电。他们还可以通过换电站来升级电池，让用户有多种选择，更方便的使用是产业发展的重点。他还指出，工信部最近宣布将在2022年启动公共领域全电动汽车试点，而且必须是充电和换电相结合，共同推进公共领域汽车的全面电动化。“未来两到三年，在公交、交通等细分行业，换电模式的普及会加速。”这或许也是奥东2025年建设1万座电站的信心之一。

据介绍，2021年澳东建设的车站数量比过去翻了一番。目前换电站总数超过500座。“比起一万个目标，现在的数字可能不值一提，但有一个词叫‘厚积薄发’。等奥东把准备工作都做好了，就能快速复制，形成聚合效应。2022年至2023年，奥东仍处于城市发展和商业布局期，但2024年至2025年，肯定会是高速增长期。”黄春华说。

王HKUST智能总经理；图片来源:金砖四国电力交流论坛

智能总经理王也表示，未来三到五年，换电模式将会得到比较大规模的应用，在“双碳”的目标下，未来充/换电有望向光、储、充、换一体化发展。“目前煤电和交通是我国两大碳排放源，因此用光电、风电等清洁能源替代燃煤发电将是大势所趋，而这种清洁能源是不稳定的，需要储能。同时，新能源汽车是交通降碳的重要路径，充换电也会随之而来。”

经过一番争论可以发现，新能源汽车的充电系统并不是单一的充电或换电，充电和换电都有各自的最佳应用场景。在公交、交通等细分行业，换电的好处和发展前景毋庸置疑，而在私人消费端，充电或有条件换电有很大的发展空间。但无论是哪种方式，根据不同用户的使用场景和需求，提供最合适的方式补充能量，一直是整个行业关注的焦点。期待在全行业的共同努力下，一个可充电、可更换、可升级的能量补充系统能尽快普及。在新能源汽车补充能量的道路上，究竟是“充”还是“换”一直是业界的两大热门话题。在刚刚过去的2021年，中国的电力交易所行业模式几乎迎来了前所未有的跨越式发展。

这一年，国家开展换电试点，11个城市率先开展换电模式试点。同时，首个基础通用国家标准《电动汽车换电安全要求》正式实施；同年，换电生态圈逐渐扩大，国家电网、国家电投、中石化等行业巨头相继进入，而早期就在换电领域布局的奥东、蔚来、吉利等企业继续深耕。中国电动汽车充电基础设施推进联盟最新数据显示，到2021年11月，全国电站数量为1192座，同比增长超过100%。

与目前主流的充电模式相比，换电模式发展迅速的原因是什么？在“3060”双碳目标下，未来电力交换的主要应用场景有哪些？除了现阶段的试点应用，这种模式离大规模应用还有多远？在日前举行的“2021第二届中国国际电交模式行业大会”上，行业嘉宾和企业代表就上述问题展开了辩论。

换电优势明显，企业加快布局。

谈到换电模式快速发展的原因，就不得不提到它自身独特的优势。在本次大会上，中国电力企业联合会(中电联)标准化管理中心主任周立波从用户、车企、电池、电网、国家、社会五个方面分析了换电模式的优势。

中国电力企业联合会(中国电力企业联合会)标准化管理中心主任周立波；图片来源:金砖四国电力交流论坛

首先，在用户层面，换电模式可以提供一种像燃油车加油一样方便快捷的服务；同时可以通过“电池租赁”降低用户的购车成本；此外，还能满足用户对高频电源的需求，提高运营效率。

在车企层面，换电可以降低电池负荷，提高整车能效；车电分离可以降低整车企业的销售成本和电池维护成本，提高资金利用率。

电池层面，通过对电池的专业化充电和维护，提高动力电池的寿命，提升电动汽车的经济性；车电分离给用户和企业带来便利的同时，也使电池资产回归使用属性，有助于促进电池流通，提高使用效率；通过电池的集中管理、梯级利用、循环利用等运营模式，实现闭环状态变化下的可持续盈利；充电电池的兼容性也可以促进标准和技术的统一。

在电网层面，换电模式的充电功率仅为充电模式的1/4至1/2，可显著降低对电网的负荷和冲击；换电时，动力电池可采用谷电充电，避免高峰时段充电；同时，电力交易所还可以参与电网的需求响应，在白天高峰时段向电网释放多余的电力，帮助电网满足调峰需求。

上升到国家和社会层面，换电模式下，车企对国家补贴政策的依赖度降低，有利于电动车行业的快速崛起。

中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子东也指出，动力替代在充电时间、电池利用率、车辆采购成本等方面优势明显。，并且可以将车辆与电力分开。另外，在有效监控无死角的管理下，利用率、使用寿命、电池维护都会达到一个比较高的水平。“换电模式既符合推动电动汽车模式创新的要求，又解决了纯电动汽车普及中的难题。换电并不完美，但确实可以解决一些原来充电解决不了的问题。”王子东说。

值得一提的是，基于电交本身的优势和政策的不断加码，2021年，除了电交生态圈的不断扩大，各布局电交的企业也纷纷公布了自己的电交发展规划。

经过梳理，到2025年，国家电网计划建设1000座以上公用和商用电站；国家电力投资计划投资4000座电站；中石化计划建设5000座充换电站；蔚来计划建设4000多座电站；吉利计划运营5000个智能换电站；奥东的目标最为激进，计划到2025年建成1万座电站。根据CICC的最新预测，预计到2025年，新能源汽车的换电站将达到2.2-2.6万座，可见换电市场的巨大发展潜力。

动力交换面主要在B端，重卡成为动力交换的新生力量。

至于换电模式的实际应用场景，清华大学陈全世教授表示，主要是针对B端和C端，这是一个很大的挑战。“私家车换电很难。品牌型号不一样，电压系统不一样，电池不一样；B端出租公司、公交公司、运输公司的运营车辆都是统一设计的。”

清华大学陈全世教授；图片来源:金砖四国电力交流论坛

王子东也表示，从公共领域的车辆入手比较合适，比如车团、网约车、物流车、公交车、扫地机等；获得经验后，渗透到家里无法安装充电桩的私家车中。

对于这一发展路径，工信部也在2021年5月明确指出，启动新能源汽车换电模式试点应用，并鼓励在公共交通、出租、城市物流配送、港口、矿山等公共领域率先试点。目前，出租车、网约车等公共交通领域确实已经成为换电模式的主力军。

中汽数据有限公司康泽军在金砖国家交流论坛上的演讲；图片来源:盖世汽车图片

中汽数据有限公司康泽军给出的一组分析数据显示，从第333批新车公告中的换电池车名称到第346批新车公告，共有16家乘用车公司的22个换电池车品牌。其中，除蔚来汽车外，其他品牌换电产品一直以租赁为主。

值得注意的是，除了公共领域的运营车辆，商用车重卡也成为动力交换模式的新生力量。因为，在“3060”双碳目标的催促下，占交通领域碳排放量三分之二的重卡成为国家重点调整对象。除了发展氢燃料电池，用电力替代重型卡车也成为一大发展方向。

据统计，与燃油汽车相比，每1000辆新能源重卡每年可减少二氧化碳排放14万吨、污染物排放1.25万吨，能耗成本可降低5%-10%。“重卡污染严重，但是电动重卡很重，拉很多货。传统的充电方式很难满足其使用要求，建议用电替代重卡。”王子东表示，重卡更换可以快速补充，解决作业区段问题，任意调配作业时间，可应用于专线运输、短支线、港口倒运、干线运输等场景。

在“双碳”目标的刺激下，包括重卡在内的新能源商用车市场在连续下跌四年后，于2021年迎来反弹。数据显示，2021年1-10月，新能源商用车累计销量12.66万辆，同比增长55.88%。具体来看，换电用重卡销售区域集中在大气污染防治重点区域，其中京津冀及周边地区、魏奋平原和长三角地区占90%以上。分析指出，2021年新能源商用车销量将突破16万辆。

刘国家电投绿色电力交通产业创新中心副主任；图片来源:金砖四国电力交流论坛

国家电投绿色电力交通产业创新中心副主任刘表示，到2030年，中国新能源重卡市场渗透率超过50%，市场保有量超过500万辆，电站投资布局超过4万座。未来十年新增市场规模估计超过10万亿元。

换电不是唯一模式，电池标准仍然是私家车换电的最大制约。

事实上，经过多年的行业探索，从目前的实际应用结果来看，换电模式更适合商用车和营运客车。对于私人乘用车领域，业内普遍认为电池标准是最大的制约因素。

奥东新能源汽车科技有限公司品牌与公共事务中心总经理黄春华；图片来源:金砖四国电力交流论坛

作为全球换电模式的开创者和引领者，奥东新能源汽车科技有限公司品牌与公共事务中心总经理黄春华坦言:“私人乘用车市场换电的主要挑战是电池组的标准不统一。现在各家都不一样，长宽高不一样，BMS通讯协议也不一样。”为此，他呼吁汽车制造商专注于车辆研发，而不是电池组。相应的，电池组应该成为一个标准化的产品，一个具有社会属性的移动能源，由第三方公司进行管理。

在上海新能源汽车公共数据采集与监测研究中心副主任丁晓华看来，除了电池标准难以统一，还有电站空间稀缺的问题。“国内主要的加气站运营商都是一手抓加氢，一手抓换电。他们还在看。”

丁晓华还指出，目前上海每100辆新能源汽车中，每月约有55辆出行，约42%的车辆已充电。此外，公共站收取的电力仅占总收费电力的50%。“我们对上海600个公共充电站的持续分析也发现，它们的充电率也在10%左右，公共充电站的单炮充电利用率远未饱和。”

作为新能源汽车在城市推广的排头兵，上海充电配套基础设施的应用是新能源汽车发展的一个缩影，恰恰说明换电不是唯一的模式，充电也有自己的场景和必要性。

王子东指出，换电和充电并不完全对立，这是一种新的选择，具有可观的社会效益。“当电池组寿命延长、安全性提高时，具有换电池模式的乘用车将在市场上广泛使用。到时候不仅是B端车，C端车(私家车)也会逐渐赶上这个需求。”

黄春华坦言，未来新能源汽车的用户将有时间充电，而不是换电。他们还可以通过换电站来升级电池，让用户有多种选择，更方便的使用是产业发展的重点。他还指出，工信部最近宣布将在2022年启动公共领域全电动汽车试点，而且必须是充电和换电相结合，共同推进公共领域汽车的全面电动化。“未来两到三年，在公交、交通等细分行业，换电模式的普及会加速。”这或许也是奥东2025年建设1万座电站的信心之一。

据介绍，2021年澳东建设的车站数量比过去翻了一番。目前换电站总数超过500座。“比起一万个目标，现在的数字可能不值一提，但有一个词叫‘厚积薄发’。等奥东把准备工作都做好了，就能快速复制，形成聚合效应。2022年至2023年，奥东仍处于城市发展和商业布局期，但2024年至2025年，肯定会是高速增长期。”黄春华说。

王HKUST智能总经理；图片来源:金砖四国电力交流论坛

智能总经理王也表示，未来三到五年，换电模式将会得到比较大规模的应用，在“双碳”的目标下，未来充/换电有望向光、储、充、换一体化发展。“目前煤电和交通是我国两大碳排放源，因此用光电、风电等清洁能源替代燃煤发电将是大势所趋，而这种清洁能源是不稳定的，需要储能。同时，新能源汽车是交通降碳的重要路径，充换电也会随之而来。”

经过一番争论可以发现，新能源汽车的充电系统并不是单一的充电或换电，充电和换电都有各自的最佳应用场景。在公交、交通等细分行业，换电的好处和发展前景毋庸置疑，而在私人消费端，充电或有条件换电有很大的发展空间。但无论是哪种方式，根据不同用户的使用场景和需求，提供最合适的方式补充能量，一直是整个行业关注的焦点。期待在全行业的共同努力下，一个可充电、可更换、可升级的能量补充系统能尽快普及。

标签：蔚来发现

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