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换电模式搭上新基建风口,“车电分离”或成新能源汽车新趋势
2020-06-10

文| AI财经社 宋家婷

编| 张硕

沉寂良久的新能源汽车换电模式又站上了风口浪尖。

今年《政府工作报告》中,在“新基建”内容中将“建设充电桩”扩展为“增加充电桩、换电站等设施”。值得注意的是,这也是“换电站”建设作为新基建的重要组成部分,第一次被写入政府工作报告。

不过一切早有征兆。5月25日,工信部部长苗圩在两会“部长通道”回答记者提问时表示,将继续加大充换电基础设施建设,并鼓励各类充换电设施实现互联互通。再往前的4月23日,财政部、工信部、科技部、发改委四部门联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》规定,新能源乘用车补贴前售价须在30万元以下(含30万元),但称换电模式车辆可不受此规定限制。

消息一出,力推换电模式的蔚来汽车被称政策为其“大开绿灯”。不过受益于此的不止于蔚来汽车。

去年7月,针对国家发展改革委、生态环境部、商务部发布《推动重点消费品更新升级畅通资源循环利用实施方案(2019~2020年)》,北京市就出台了《关于对出租汽车更新为纯电动车资金奖励政策的通知》,明确纯电动出租车应具备充换电兼容技术,以快速更换电池为主——这恰恰是北汽新能源的主场。

与此同时,吉利汽车也在4月份注册了“易易换电”商标,公司主体则是“易易新能源科技有限公司”,业内判断,易易换电可能会先服务吉利旗下网约车业务。动力电池巨头宁德时代今年5月也表示正在探索车电分离模式,拓展电池后市场维修保养新业务。

经过近一年的铺垫,新能源汽车换电模式写进政府报告是意料之中。不过,因政策站上风口浪尖的换电模式,会就此成为新能源汽车新的风口吗?

解决用户痛点

充电难仍然是制约新能源汽车发展的主要瓶颈。

目前新能源汽车的能源补给方式主要有三种:慢充、快充以及换电。此前,在国家新能源规划里面是“以慢充为主,快充为辅,鼓励换电”。

近期以“新能源可持续发展”为主题的沙龙上,北汽新能源党委副书记、新闻发言人连庆锋认为,“假设私人用户家里都能安装充电桩,所有的快充和换电都不需要推广”。但从此前北汽新能源的统计来看,大概只有40%-50%的买电动车的人能够安装私人充电桩。同时,在中国有70%的汽车用户是没有固定车位的。

中国电动汽车充电基础设施促进联盟(EVCIPA)数据则显示,截至2020年4月,通过该联盟成员内整车企业采样约108.6万辆车的车桩相随信息,其中建设安装私人类充电桩74.0万台,未配建私人桩数量34.6 万台,整体未配建率31.9%。

其中,集团用户自行建桩、居住地物业不配合、居住地没有固定停车位这三个因素是未随车配建充电设施的主要原因,占比达70.2%,其余原因占比为29.8%。

图表来源:中国电动汽车充电基础设施促进联盟

这意味着,充电设施的建设速度远远落后于新能源车的增长速度。2019年,中国新能源汽车保有量已经能高达381万辆,目前年产销已达百万辆体量,按照《中国制造2025》中规划,到2025年中国新能源汽车年销量将达到500万辆。

与之相应的是,新能源补贴退坡后的用户购买意愿。事实上,这也是从企业到政府层面至为关切的核心问题。一个最为直观的数据是,自2019年6月补贴新政推出后,中国新能源汽车销量受到明显影响,2019年以4%的跌幅创下近十年来的首次下跌,至今年4月份跌幅才有所收窄。

按照公开数据,动力电池占新能源整车成本的40%左右,行业人士普遍认为,政府鼓励换电模式一定程度上有助于降低用户购买成本,进而拉动新能源汽车消费。

在连庆锋看来,本质上换电是新能源车用电补给的一种方式,从政府工作报告的定位来看,当下换电模式应该可以快速进入对私市场,因为它能够解决目前新能源汽车行业发展的瓶颈问题。“为什么国家会认可换电技术与换电模式?其实很简单,来自于如何更好促进新能源汽车产业的成熟。”

同时,北汽新能源工程研究院常务副院长李玉军认为,换电模式有助于提升电池安全。

针对去年频发的电动车起火事件,李玉军认为尽管不排除设备匹配度、电动车老化以及大功率快充原因,但“实际上75%的热失控事件,都是由于在充电过程当中引起的”,相较于整车充电模式,换电则是有序或可控场景的充电模式,比如换电模式中充电的功率很小,则可避免因大功率损坏电池或引发安全隐患。

但值得注意的是,电池拆卸亦有其风险。此前汽车行业人士童济仁曾表示,不同于手机电池的体量,换电池会增加电池与车辆连接的结构不稳定性风险,电极插头易磨损打火花,产生安全问题,并且频繁搬动电池会对车架造成损伤。这也是行业与新能源车主普遍的担忧。

对此,蔚来方面告诉AI财经社,蔚来在换电方面有自己的一套标准,在每次换电时都会做电池和整车电气系统检测,以确保整车和电池始终处于最佳状态。2017年至今,蔚来已经拥有1200多项换电相关专利技术,并参与制定、修订换电行业标准17项,在51个城市落地123座换电站。

北汽新能源则透露,过去五年间其与清华大学、北理工等各高校、包括国外一些科研机构,在基于数据驱动的云平台的电池安全上做了开发研究,并已经进入应用阶段。以站端为例,北汽新能源换电车型每一次进站,电池都要进行一次实验室级别的体检。

不同于充电桩无法控制也无法对电池进行体检,换电站则可以通过远程控制,用实验室的方法,通过脉冲电流的方法来检测电池包里面的一致性、温差、容值的变化。“基于数字孪生技术,每一个电池包在运营过程中,云端实验室都有一个跟它一起成长的数字模型,全生命周期地呵护它。”李玉军在接受AI财经社采访时表示。

同样,大部分车主担心自己的车辆在换电时会遭遇旧电池、坏电池,对此李玉军认为不必担心。现在国家的监控平台要求车企每换电一次要报电池的编码,“这相当于一个实时更新的过程,只要你的电池包是在这个网络内,就是可以溯源的。”

他同时透露,此外电池出厂时必须要入网,一车一电本来就在网络里,面对换电站里可能还有几十块电池的情形,目前的操作方法是通过整车厂先把站里的电池入网,这样在国家监测平台上,每一块电池都有它的ID身份,这也就使得每一块电池包括后续维修都是有保障的。

如何盈利?To B还是to C?

不过,相比充电模式,换电模式的大规模推广仍旧面临一大难题——电池标准,这已不仅仅是新能源车主单方面的痛点了,它涉及到整个新能源产业链。

在童济仁看来,新能源汽车换电模式需明确技术标准,包括车的制造路线、电池制造技术、标准化建设、能源补给网络建设、国家智能电网建设、城市规划、车辆准入标准修改等一系列问题。不过一直以来,上述问题无法得到全部解决。

仅以电池标准来看,清华大学教授、博士生导师、清华大学汽车研究院所长陈全世表示,不同企业的电池标准不同,很难通用。这点不难理解,一如传统汽车的发动机,动力电池也被视为各大车企的秘密武器,很难在核心技术上实现共享。这导致各车企建立的换电站,只能为自己旗下的新能源车换电,比如蔚来汽车、北汽新能源等。

这显然过于奢侈。因为,一个换电站的建设与运维成本可以用“昂贵”来形容。

不同于充电站与充电桩设施,换电站一是需要配备专门的电池仓、充电仓和配送站,以便于统一储存、统一充电、统一配送;第二,由于电池组重量较大,更换电池的专业化要求较强,需配备专业人员借助机器来快速完成对电池的更换、充电和维护。

以蔚来为例,有用户在汽车之家算过一笔账,按照蔚来换电站智能化水平来估算,一套设备设施下来起码得百万元,再加上专业人工运维成本,蔚来建设一个换电站需要投入的成本至少在200万元,以其2020年建成1100座换电站的规划,投入成本至少需要2.3亿元。

换电模式的鼻祖Better Place就是死于上述两点。以色列公司Better Place 2007年就尝试推广换电模式,成立之初投资者背景显赫,包括以色列控股集团公司、汇丰银行和摩根士丹利等,2010月初完成的8.5亿美元融资是当时最大的清洁技术投资之一,公司估值高达12.5 亿美元。

但尽管如此,Better Place只获得雷诺-日产联盟的订单,旗下换电站单价却高达50万美元。最终由于运营投入和收益难以达到平衡,Better Place于2013年5月宣布破产清算。

特斯拉也在2013年6月也发布过93秒换电技术,但聪明的马斯克很快发现换电投资成本高、针对私家车的换电站盈利难等弊端,尝试推广两年后特斯拉又转向了充电桩建设。

实际上,截至目前电池标准和高成本依然是换电站大规模推广的难题。

北汽新能源通过动力平台研发实现各个车型的电池包可互换,车辆整个架构也能够实现互换,算是从内部解决了换电电池兼容和标准化问题。在其规划里,未来两年内可以实现跨平台解决兼容性的问题,即用一个电池包解决所有的乘用车从A级到B级、SUV,甚至物流车,把所有的机械接口、电器接口、通讯协议全部做标准化。

但从外部来说,目前也只有国家层面的两个组织在推进标准化,包括中电网在推大巴换电标准,蔚来、北汽新能源在其中也参与了乘用车换电的部分标准推进。这是从整车厂之间共同利益达成了一致,但要解决整车厂各自的利益分歧,还需要漫长的磨合与博弈。

标准之外,换电模式在解决成本和盈利难题时,还面临又一争议焦点:To B还是to C?

单个企业建设面向私人用户的换电站,数量庞大,投资过高,很难产生规模效应。事实上,蔚来尽管被视为to C的成功案例,但仍未解决盈利问题。蔚来董事长李斌曾公开承认换电服务目前是赔钱的,蔚来推出免费换电服务成本增加了5万元,对此他也曾表示“要算大账”。

连庆锋对此深有体会:“换电站过多,车少,站活不下去,但如果站不够多,车卖出去以后买家没有便利性就不会买,这是北汽新能源这几年探索过程中最大的一个痛苦。”

对比来看,to B的换电模式更为现实、更易于推动,这也是北汽新能源经过数年探索后选择to B模式的原因。“让to B先行,做好经济、平衡的细分市场,把换电站运营的通路铺开,铺到一定的密度以后,to C就能进来实现更大面积的覆盖。”连庆锋在接受AI财经社采访时表示。

目前来看,换电公司大多在出租车、网约车层面尝试。北汽新能源在这方面已经积累了多年经验。北京汽车蓝谷营销服务有限公司副总经理王春风透露,在北京,北汽新能源的换电站布局已可满足市区2.53公里的服务半径(即2.53公里距离内可找到一个换电站),郊区服务半径达5.6公里,对于用户来说,北京换电的便捷性近似于加油站,已经具备向C端市场推广的基础。

在换电站运营方面,王春风透露,单个换电站的投入大概为300万元左右(如需电力增容,投入会更大一些),北汽新能源已可实现两年半收回整个成本。目前北汽新能源已在19个城市建成并使用187座换电站,车辆投入18000辆,累计完成换电480万次,这个数字是中国最大也是全球最大的。今年北汽新能源计划向市场投放3万辆换电车辆。

一门好生意?资本市场用脚投票!

换电站建设会是一门好生意吗?

全国乘联会秘书长崔东树坚持此前的判断,他认为,尽管换电模式被写入政府报告,但从实际使用情况来看,换电模式仍将是充电模式的补充而非替代者。

截至4月,全国共有换电站有439座,主要分布在一线城市及新能源汽车推广较好的省市。除了北汽新能源、蔚来汽车外,浙江时空电动等车企以及国家电网、南方电网等能源企业均在进行布局。

西部证券电动智能汽车首席分析师王冠桥则表示,资本市场用钱来投票,从结果来看资本市场是比较看好的。“因为从今年3月份以来,整个新能源汽车板块的表现还是比较强势的,比传统汽车要好很多。”

不过,王冠桥仍旧认为,“新基建”前期需要国家层面的基金去做。

“就像二十年前去修高速公路一样,整个固定资产的投资回报并不太适合民营企业参与这种周期特别长的事情。比如以公桩为主,或者高速为主,算出来投资回报期大概7-10年,国家层面主导去做比较好。”

王冠桥表示,相较之下民企更适合投资回报周期较短的产业。比如一些城市内部出租车的换电运营,投资回报周期很短的话,目前还是一个很赚钱的生意,需要政策鼓励民营企业自己就会往上冲。“到底是民营企业参与还是国有资本参与,可能一方面要考虑到生意的投资回报,其次还要考虑到产业政策。”

目前来看,尽管政策利好,但换电公司仍旧面临生存困境。以杭州伯坦科技工程有限公司(简称“伯坦科技”)为例,截至2020年4月,伯坦科技铺设换电站总量为94个,仅排在奥动新能源和蔚来汽车之后。不过5月18日晚间传出消息,伯坦科技将被德宏股份(603701.SH)收购100%股权。

公开资料显示,伯坦科技成立于2014年10月,注册资本为5699.01万元,主要从事新能源汽车整车以及零部件系统的研发、设计与销售业务,以及新能源汽车换电站运维等技术服务。2019年12月底,该公司刚刚完成由云和资本领投的B轮融资,当时伯坦科技表示,其标准化分箱换电体系已累计在国内11座城市完成448万次能源补给服务,累计服务车辆完成约8亿公里,未来计划3年时间将充换电站铺设至20座城市。

伯坦科技为何在资本加持、政策春风双重利好中“倒下”?这或许不是意外。在去年12月的一次商业分享会上,伯坦科技董事长聂亮曾坦言“这个行业大家不要轻易进来,有很深的坑”。

聂亮曾担任国家电网(863计划)项目分项目负责人,并首次提出并验证“车电分离、里程计费”的商业模式,先后担任国家电网标委会和能源行业标委会委员,参与多项国标制定,他认为在经济形势下行环境下,尤其是电动汽车产业链很难拉得动。

不过在王冠桥看来,北汽新能源换电模式是可盈利、可复制的,“未来能否获得更大成功,要看它的衍生能力”。据他推算,目前全国出租车、网约车大约有三四百万辆,换电模式to B运营的市场规模接近900亿元,以目前北汽新能源20%的市占率来推算,大约可带动上市公司北汽蓝谷180亿-200亿元的营收。

与此同时,王冠桥也看好哈啰出行、宁德时代、蚂蚁金服共同合作打造的两轮电动车市场换电模式,由于占有资金较大,电池厂商、资本方、运营方共同参与的模式更可行。

来源: AI财经社

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