我國(guó)電池更換模式應(yīng)用最早出現(xiàn)在2008年北京奧運(yùn)會(huì),當(dāng)時(shí)在專(zhuān)用大巴車(chē)領(lǐng)域率先試水電池更換。2011年,國(guó)家電網(wǎng)公司開(kāi)始提供主要為公交和大巴車(chē)提供換電運(yùn)營(yíng)和電池租賃相關(guān)服務(wù),提倡“換電為主,充電為輔”。雷諾曾在歐洲通過(guò)Better Place開(kāi)展換電和電池租賃的商業(yè)模式,推廣電動(dòng)汽車(chē)。近年來(lái)蔚來(lái)、北汽、力帆、伯坦、時(shí)空電動(dòng)、聯(lián)合汽車(chē)等企業(yè)一直在持續(xù)開(kāi)展電池更換技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)模式的推廣工作, 換電設(shè)施在成本、占地面積、效率等方面取得了重大改進(jìn)。
換電模式相關(guān)政策
(1)國(guó)家支持政策
2019年,隨著國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部發(fā)布《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案(2019-2020 年)》,明確指出要推廣新能源汽車(chē)電池租賃等車(chē)電分離消費(fèi)方式,降低購(gòu)車(chē)成本。換電模式作為充電模式的重要補(bǔ)充依舊發(fā)揮著積極作用。換電模式目前主要應(yīng)用于公交車(chē)、出租車(chē)、物流車(chē)、分時(shí)租賃等營(yíng)運(yùn)車(chē)輛領(lǐng)域,但隨著近幾年新能源車(chē)企的持續(xù)發(fā)力,換電模式在私家車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用也開(kāi)始逐漸發(fā)展起來(lái)。
2018年12月10日國(guó)家發(fā)展改革委等4部門(mén)印發(fā)《提升新能源汽車(chē)充電保障能力行動(dòng)計(jì)劃》的通知(發(fā)改能源〔2018〕1698號(hào)),提出“繼續(xù)探索出租車(chē)、租賃車(chē)等特定領(lǐng)域電動(dòng)汽車(chē)換電模式應(yīng)用”。
2019年2月國(guó)家發(fā)展改革委等7部門(mén)印發(fā)《綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄(2019年版)》,其中包括換電設(shè)施制造、換電設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。
2019年6月6日,國(guó)家發(fā)展改革委等3部門(mén)印發(fā)《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案(2019-2020 年)》的通知(發(fā)改產(chǎn)業(yè)〔2019〕967號(hào)) ,其附件《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級(jí)暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案(2019-2020年)》中提出要“加快發(fā)展使用便利的新能源汽車(chē)”,要求“聚焦續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等痛點(diǎn),借鑒公共服務(wù)領(lǐng)域換電模式和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),鼓勵(lì)企業(yè)研制充換電結(jié)合、電池配置靈活、續(xù)駛里程長(zhǎng)短兼顧的新能源汽車(chē)產(chǎn)品。推進(jìn)高功率快充、無(wú)線充電、移動(dòng)充換電等技術(shù)裝備研發(fā)應(yīng)用,提高新能源汽車(chē)充換電便利性”。為支持換電模式電動(dòng)車(chē)的發(fā)展,需不斷改善配套基礎(chǔ)設(shè)施,“中央和地方財(cái)政繼續(xù)對(duì)充換電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和配套運(yùn)營(yíng)服務(wù)給予支持”。
2019年10月30日,國(guó)家發(fā)展改革委修訂發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)》,將換電技術(shù)路線明確加入鼓勵(lì)類(lèi)發(fā)展項(xiàng)目(第十六項(xiàng)第4條)。
2019年12月3日,工信部裝備司對(duì)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見(jiàn)稿)公開(kāi)征求意見(jiàn),其中在第六章 完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,提出鼓勵(lì)開(kāi)展電池更換模式應(yīng)用,提高充電便利性和產(chǎn)品可靠性的發(fā)展規(guī)劃要求。
(2)地方支持政策
《北京市新能源小客車(chē)公用充電設(shè)施投資建設(shè)管理辦法》提出“符合國(guó)家及本市相關(guān)要求的公共充電設(shè)施,可申請(qǐng)不高于項(xiàng)目總投資30%的政府固定資產(chǎn)補(bǔ)助資金”。為貫徹落實(shí)《北京市人民政府關(guān)于印發(fā)北京市打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》(京政發(fā)〔2018〕22號(hào)),促進(jìn)出租汽車(chē)結(jié)構(gòu)性調(diào)整,北京市發(fā)布《關(guān)于對(duì)出租汽車(chē)更新為純電動(dòng)車(chē)資金獎(jiǎng)勵(lì)政策的通知》 對(duì)出租汽車(chē)更新為純電動(dòng)汽車(chē)給予資金獎(jiǎng)勵(lì)政策,獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)為“比照純電動(dòng)出租汽車(chē)生產(chǎn)環(huán)節(jié)電池采購(gòu)價(jià)格,每輛車(chē)獎(jiǎng)勵(lì)上限為7.38萬(wàn)元,獲得資金獎(jiǎng)勵(lì)的車(chē)輛技術(shù)條件包括車(chē)輛續(xù)航里程原則上不低于300km, 具備充換電兼容技術(shù),以快速更換電池為主;車(chē)輛電池與充換電站技術(shù)相匹配”等。
《廈門(mén)市2016年新能源非公交汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼辦法》中提出“對(duì)新建的公用、專(zhuān)用換電設(shè)備給予投資額30%的財(cái)政資金補(bǔ)貼,直流換電設(shè)施上限不超過(guò)495元/千瓦、交流換電設(shè)施上限不超過(guò)150元/千瓦”。
《廣州市電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施補(bǔ)貼資金管理辦法》提出“換電設(shè)施項(xiàng)目按照2000元/千瓦的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼”。
現(xiàn)有換電方案存在的缺陷和瓶頸
純電動(dòng)汽車(chē)換電的商業(yè)模式發(fā)展歷史較短,大約有10年時(shí)間,最初由以色列的Better Place公司創(chuàng)造,并和雷諾公司合作進(jìn)行換電模式的推廣。此后,美國(guó)的特斯拉、國(guó)內(nèi)的北汽奧動(dòng)、國(guó)家電網(wǎng)、蔚來(lái)、時(shí)空電動(dòng)、伯坦等都進(jìn)行了換電技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)模式的推廣,他們采用的技術(shù)方案分為兩種,一種是底盤(pán)上下整體摘取電池,一種是底盤(pán)兩側(cè)左右推拉進(jìn)出電池,這兩種方案經(jīng)過(guò)5、6年的推廣、驗(yàn)證,實(shí)踐證明這兩個(gè)技術(shù)方案是不成功的。從實(shí)踐效果看,這兩種技術(shù)方案過(guò)于復(fù)雜,電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和共享,每種技術(shù)方案對(duì)應(yīng)的車(chē)型和廠商都是各自為戰(zhàn),無(wú)法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),換電站投資大,運(yùn)營(yíng)成本高,換電業(yè)務(wù)量少,盈利能力差,推廣速度慢,有些公司已無(wú)法持續(xù)經(jīng)營(yíng)。BatterPlace已破產(chǎn),特斯拉已放棄,國(guó)內(nèi)的這幾家也舉步維艱。
究其原因在于這兩種換電技術(shù)方案的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性有問(wèn)題,在具體市場(chǎng)實(shí)踐中存在三大難以逾越的障礙。
(1)技術(shù)復(fù)雜,建站成本高,盈利能力差
由于電池采取底盤(pán)摘取和兩側(cè)推拉進(jìn)出的技術(shù)方案,使車(chē)輛端和換電設(shè)施端的機(jī)械結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜,制造、運(yùn)行成本高,占地面積大,投資成本高,單品牌車(chē)系換電業(yè)務(wù)量少,收益率差,回收期長(zhǎng),自身很難產(chǎn)生盈利,不具備投資價(jià)值,只是作為車(chē)輛銷(xiāo)售的一種促銷(xiāo)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(hù)接受程度低,無(wú)法持續(xù)經(jīng)營(yíng)。
(2)電池標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一,無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享
目前,國(guó)內(nèi)主銷(xiāo)的新能源乘用車(chē)車(chē)型近 100 余款,未來(lái)還會(huì)大幅增加,現(xiàn)有換電技術(shù)方案采取底盤(pán)摘取和兩側(cè)推拉進(jìn)出的方式,使電池很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和通用性,電池更換模式可覆蓋的車(chē)型極為有限,但鑒于換電站初期的巨大投入,必然要求其要保有一定數(shù)量級(jí)的換電用戶(hù)群體。這就要求電池必須要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性,簡(jiǎn)單說(shuō)就是讓電動(dòng)車(chē)的電池做到如同現(xiàn)在燃油車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)化燃油標(biāo)號(hào)一樣。但現(xiàn)有的兩種換電方式在車(chē)輛端的結(jié)構(gòu)方案很難實(shí)現(xiàn)電池的標(biāo)準(zhǔn)化,這是目前制約換電模式推行的最大障礙。
(3)建站難度大,周期長(zhǎng)
現(xiàn)有兩種換電方案由于技術(shù)過(guò)于復(fù)雜,使換電站建設(shè)占地面積大,投資成本高,在換電站建設(shè)時(shí)既要考慮地價(jià)因素又要顧及交通的便利性,站址選擇不夠靈活,建設(shè)、審批周期長(zhǎng),推廣速度慢。
三、換電模式成立的商業(yè)邏輯和核心要素
通過(guò)上面的分析我們可以看到,換電模式作為一種商業(yè)模式要成立,就必須要遵循基本的商業(yè)邏輯,這個(gè)商業(yè)邏輯我們總結(jié)為:
第一. 運(yùn)營(yíng)換電服務(wù)必須要有一個(gè)獨(dú)立的第三方來(lái)運(yùn)營(yíng),也就是這個(gè)獨(dú)立的第三方向所有的車(chē)企、車(chē)系、車(chē)型提供換電服務(wù),打破各自為戰(zhàn)的局面,減少重復(fù)投資。
第二. 這個(gè)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的第三方必須要獲得高于市場(chǎng)平均收益率的收益,也就是投資換電服務(wù)能獲得較高收益,這個(gè)收益是可持續(xù)的商業(yè)模式才能成立。
第三. 必須要有一個(gè)技術(shù)方案支撐這個(gè)投資收益率和這個(gè)商業(yè)模式的成立。
第四. 這就要求這個(gè)技術(shù)方案投入要少、收入要高,這個(gè)技術(shù)方案要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、兼容性強(qiáng),這就要求換電站的制造和運(yùn)行成本要低,電池要標(biāo)準(zhǔn)化、通用性強(qiáng)、換電業(yè)務(wù)量要大。