電動汽車換電模式 圖片來源:聯(lián)合汽車
電池百人會-電池網(wǎng)9月26日訊(陳語 山東青島報道)自2009年我國進入到以汽車動力電動化轉(zhuǎn)型為目標(biāo),以節(jié)能與新能源汽車為重點的新能源汽車產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展期以來,充電還是換電的爭議從未停止。
中國電動充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,截至2019年8月,全國公共充電樁和私人充電樁總計保有量為108萬臺,同比增長67.8%,但仍與2020年新建超過480萬個分散式充電樁,實現(xiàn)“一車一樁”的目標(biāo)相差甚遠;我國換電站保有量總計245座,其中北京以107座領(lǐng)先,其次為擁有47座換電站的廣東省,福建省和湖南省分別以17座和10座位居三四名,其余省份換電站保有量僅為個位數(shù)。
充電樁推廣建設(shè)進度不及預(yù)期,換電站行業(yè)發(fā)展也遠低于充電樁的發(fā)展速度。不過,仍不斷有企業(yè)入場探索換電模式,以期分享全球汽車電動化紅利,聯(lián)合新能源汽車有限公司(簡稱:聯(lián)合汽車或UTEV)就是其中之一。
聯(lián)合汽車成立于2018年5月,主營業(yè)務(wù)為通過電池快速更換方式向電動車提供續(xù)能服務(wù),公司業(yè)務(wù)還涵蓋:動力電池標(biāo)準(zhǔn)化研究、電動車地盤快速換電結(jié)構(gòu)研究、自動充換電設(shè)施布設(shè)、軟件控制系統(tǒng)和汽車后市場服務(wù)。
聯(lián)合新能源汽車有限公司董事長、創(chuàng)始人劉同鑫
據(jù)悉,雖然成立時間較短,但聯(lián)合汽車是由共享充電寶原始發(fā)明人、行業(yè)開創(chuàng)者劉同鑫(Terry)和曾任世界五百強公司總工程師、專注于汽車領(lǐng)域研究的蔣大偉(David)共同發(fā)起創(chuàng)立,此前劉同鑫對電動車換電系統(tǒng)的研究已有長達10年的時間,該公司擁有多項高價值的國際(PCT) 發(fā)明專利權(quán)。此外,公司運營團隊由來自動力電池、整車技術(shù)、機器人、軟件控制、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域的資深專家和學(xué)者組成,有世界著名商學(xué)院管理背景,具備技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)運作方面的雙重優(yōu)勢。
聯(lián)合汽車董事長、創(chuàng)始人劉同鑫認為,純電動車替代燃油車是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,長期來看,同燃油車相比純電動車在制造成本、使用成本、維保成本、使用壽命、駕乘體驗、智能化、環(huán)境保護等方面大大優(yōu)于燃油車,發(fā)展純電動車是行業(yè)必由之路。
現(xiàn)有充電及換電模式困局難解
但是,現(xiàn)有的固定充電樁模式不能滿足用戶和行業(yè)發(fā)展的需求:大部分小區(qū)車位不具備安裝充電樁的條件,且隨著城市用地越來越緊張,不適合大規(guī)模建設(shè)充電車位;公共充電樁充電時間長,用戶體驗差;快充有安全隱患,投資成本高;固定充電樁模式會導(dǎo)致電網(wǎng)負荷增大,難以支撐。
同時,現(xiàn)有換電池方案也存在一定局限性:首先,電池沒有標(biāo)準(zhǔn)化,不能通用,只適合自己車系,其他車系不能采用。其次,采取底盤電池摘取方式,技術(shù)復(fù)雜,制造、運行成本高,占地面積大,建設(shè)成本高。再次,因為自身盈利困難,不具備投資價值,只是作為車輛銷售的一種促銷和服務(wù)手段,所以不可能大規(guī)模密集布設(shè),缺乏了便利性,用戶體驗不好。最后,因為投資成本高,單品牌車系換電業(yè)務(wù)量少,收益率差,回收期長,自身很難產(chǎn)生盈利。
聯(lián)合汽車構(gòu)建汽車換電新模式
對于現(xiàn)有充電及換電模式的困局,短期內(nèi)難以解決,聯(lián)合汽車的思路是:統(tǒng)一動力電池標(biāo)準(zhǔn)、采用帶有動力驅(qū)動功能的電池倉及帶有電池倉汽車、布局電池換電柜、創(chuàng)新電池共享平臺和管理系統(tǒng)。
據(jù)劉同鑫介紹,在聯(lián)合汽車提出的終極解決方案中,電池采用車輛前端單一出口進出,且輔助于帶驅(qū)動能力的電池倉,是該技術(shù)方案最重要的創(chuàng)新點,這個創(chuàng)新可以解決現(xiàn)有換電方案的眾多弊端。該方案具有三大優(yōu)勢:
一是實現(xiàn)電池的標(biāo)準(zhǔn)化。使電池的兼容性極強,適用于各類車型,包括小型車、中型車、大型車,不同車型裝置不同數(shù)量的電池,電池的標(biāo)準(zhǔn)化即可實現(xiàn)。電池標(biāo)準(zhǔn)化以后,也同時解決了電池回收難題,更利于汽車產(chǎn)業(yè)向清潔能源轉(zhuǎn)型,也更容易得到政策的支持,從而降低推廣難度。
二是安全性提高。由于電池實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,單塊電池的安全防護措施可提高標(biāo)準(zhǔn),使其一致性更強,在大規(guī)模生產(chǎn)的條件下,成本可以降低。此外,由于附加了電池倉,對電池進行了二次保護,在車輛發(fā)生碰撞或其他意外事故發(fā)生時可避免電池受損,最大程度減少電池爆炸和燃燒事故的發(fā)生,提高乘車人員的安全保護。
三是其最核心的優(yōu)勢:換電柜制造成本極低,可進行大規(guī)模布設(shè),使換電模式成為可能。具體來看,由于電池采取單一出口的前端進出方式、電池倉具有驅(qū)動能力、電池是標(biāo)準(zhǔn)化,這3個因素使換電柜的結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,可進行規(guī)模化密集布設(shè),用戶換電的便利性提高,換電的業(yè)務(wù)量增加,使盈利成為可能。此外,由于電池實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,適用于各類車型,使換電的目標(biāo)群體數(shù)量大幅增加,業(yè)務(wù)量大幅提升,盈利能力更強。上述兩個因素使換電模式具有極高的投資價值,可進行大規(guī)模推廣,最終使該模式成為行業(yè)發(fā)展的主流模式,這個方案也將成為換電的終極解決方案。
劉同鑫進一步解釋說,換電模式目前規(guī)模較小,難以普及,最主要原因是運營商盈利問題未能解決。按照現(xiàn)有的換電模式,換電站要收回投資,大約需要5-8年,資本市場的接受度肯定不高。聯(lián)合汽車提出的終極解決方案,以8塊電池的換電箱為例,綜合投資成本約20萬元,可支持20輛電動出租車一天換一次電,或支持200輛家庭用電動車一周換一次電;建設(shè)換電站的成本是現(xiàn)有換電站的二十分之一到四十分之一,每個換電箱占地僅為四分之一個車位,安裝極為便利,無需施工和審批,整個換電過程完全智能化,無人值守,運營成本也非常低;更為重要的是,由于前期投入少,換電站的投資回收期僅需1年,這對資本市場非常具有吸引力。
“理想狀態(tài)是每公里配置一個換電箱,全國配置50萬個換電箱就可滿足1億臺純電動車日常換電的需求,這需要投資大約1000億元左右,”劉同鑫表示,“這1000億的投資并不需要我們運營方或資本方來投入,因為我們這個技術(shù)方案有很強的盈利能力,我們把每一個換電箱打包成一個投資項目主體,來吸納市場的資本來投入,聯(lián)合市場的力量大家共同來建設(shè)這個換電網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)換電箱的無處不在,在這樣的情況下,現(xiàn)有電池的續(xù)航里程無需太長就可以完全滿足個人車輛和運營車輛出行的需求,徹底消除焦慮感,使所有電動車真正實現(xiàn)無限續(xù)航?!?/p>
值得注意的是,上述技術(shù)方案聯(lián)合汽車已申請了多項發(fā)明專利和PCT專利,形成強壁壘,具有市場壟斷能力。與此同時,聯(lián)合汽車已與中國最大的汽車設(shè)計公司——同捷汽車簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,由同捷負責(zé)設(shè)計和生產(chǎn),首款1000臺SUV年底下線;公司還與一家大型網(wǎng)約車公司簽訂首批訂單12000臺。
“采用新的換電方案,有兩個問題,一是如何讓車企和電池企業(yè)推出適合換電的標(biāo)準(zhǔn)化底盤和電池;二是由于采用從新能源車前端更換電池的方式,必須采用后驅(qū)模式的車型,而目前大部分車型都采用前驅(qū)模式?!眲⑼翁寡?,如果新設(shè)計車型底盤,車企的投入費用通常在7000萬元-1億元之間,如果沒有前期訂單鋪墊,很難吸引車企投入研發(fā)。
因此,聯(lián)合汽車計劃先從網(wǎng)約車、出租車、物流車等電動商用車入手推廣換電新模式,等待電動商用車市場接受之后,再向私人新能源車消費市場推廣。目前,聯(lián)合汽車已開放對外融資,已有多家大型產(chǎn)業(yè)基金正在接觸。
在充電運營領(lǐng)域,我國已形成特來電、星星充電、國家電網(wǎng)、云快充、依威能源、上汽安悅、中國普天、深圳車電網(wǎng)8家頭部運營商,占據(jù)我國充電樁運營總量近9成,寡頭競爭格局已然形成。而在換電站領(lǐng)域,由于市場規(guī)模較小,競爭格局還不明顯,更有希望誕生行業(yè)獨角獸,這就是“聯(lián)合汽車們”的機會。