新能源汽车发展至今,已经在各个细分领域呈现出了各种各样的发展路线。在动力电池方面,目前三元锂电池和磷酸铁锂电池两大技术派系势均力敌,竞争激烈。在补能方面,换电模式和快充模式比起来,却是快充模式一骑绝尘;不过从长远的角度来看,小雷认为换电模式相较于快充模式更具有战略意义。

近日,市场监管总局(国家标准委)批准发布了汽车行业内在换电领域的首个基础通用国家标准 ——《电动车换电安全要求》(以下简称标准)。这个标准规定了可换电电动车所持有的安全要求、试验方法和检验规则,将于 2021 年 11 月 1 日正式开始实施。

在小雷看来,这个换电标准的发布虽然在意料之外,但是在情理之中的事情。目前新能源汽车的补能方式无非就是充电、换电两种。无论是从充电效率还是电池寿命的角度上考虑,换电模式都是目前最接近加油效率的补能方式。另外,通过近几年陆续出台的新能源汽车政策也能够看得出来,国家对于换电模式明显抱有很大期望。

我国对换电情有独钟

早在 2019 年年底,工信部副部长辛国斌就在新能源汽车换电模式研究座谈会上强调了,要鼓励包括充电、换电在内的各种新能源汽车电能补给模式,不断地提升新能源汽车的使用便利性。

2020 年 4 月,新一轮的新能源补贴政策又给换电模式开了一次“后门”。这一轮补贴政策虽然将纯电动汽车的补贴门槛提升到了 300 公里,并且增加了补贴前售价应在 30 万以内的限制条件,但其中引人深思的却是有关换电模式的“豁免条款”。

国家对换电模式的推广政策给予了以蔚来、北汽新能源为首的新能源车企更高的激励,尤其是所有产品都支持换电模式,并且补贴前售价都高于 30 万元的蔚来汽车。除此之外,其他车企在看到国家发展换电模式的决心时,也会更加积极地布局换电模式。

补贴政策虽然能够刺激换电模式的发展,但是严格来说却并不能让它变得更加规范。为了换电模式能够更加安全、规范的成长,《电动汽车换电安全要求》这一以换电模式安全为核心的执行标准也就应运而生了。

标准作为汽车行业在换电模式领域定制的首个基础通用类国家标准,填补了汽车行业的标准空白,解决了换电模式无标准可依的紧迫问题,有助于引导车企的产品研发,提升了换电电动汽车的安全性,支撑了新能源汽车产业的高质量发展。

制定安全标准只是规范换电模式发展的第一步,如果换电模式想要真正正向发展,下一步还需要制定换电电池的规格标准,以解决各大品牌电池规格不统一、不兼容、不通用等棘手问题。

如果说换电站的建设只是花钱就能解决的问题,那么电池规格就是阻拦换电模式发展最大的一头拦路虎。要知道,动力电池既是纯电动汽车的成本大头,也是新能源车企、动力电池厂商的技术核心。没有哪家车企会将动力电池方面的核心技术分享给竞争对手,这就导致了不同的车企、供应商之间的动力电池规格难以统一。

另外,即便是一家车企想要打造出只属于自己的换电体系也是殊为不易。以蔚来为例,蔚来汽车的所有车型都支持换电模式,除了不能上路的电动超跑 EP9 之外,所有车型的动力电池都能够实现互换,而这样的设计实际上也让它吃尽了苦头。

为了兼顾后续研发的尺寸定位更小的车型,能够与之使用物理规格相同的动力电池组,早期的大型纯电动 SUV 蔚来 ES8 却搭载了一块容量仅有 70kWh 的动力电池,其续航能力导致了蔚来在舆论方面负面缠身。

尽管如今蔚来通过提升动力电池的能量密度,已经在续航能力方面完成了雨后彩虹般的蜕变,但是换电站的普及进度却依然困扰着蔚来换电模式的发展。事实上除了蔚来之外,北汽新能源、吉利枫叶汽车等车企也在积极推进换电模式的发展,然而由于它们的动力电池规格不同,导致了它们之间的换电站并不通用。

由此可见,各自为战的换电模式只能对公共资源造成浪费,换电模式只有在安全、规格的双重标准之下才能真正得到正向的发展。

我国为何对换电情有独钟?

在很多人看来,发展换电模式就像是既烧钱又难以普及,还没什么用的鸡肋玩意儿。在小雷看来,换电模式一旦发展起来,它的战略意义甚至连如今主流的快充技术都无法比拟。

从短期来看,换电模式立竿见影就能够体现出来的优势有两个。其一,换电模式因为车电分离在购车时所带来的成本优势;其二,当动力电池得到及时地维护之后,能够有效提升动力电池的安全性。

众所周知,新能源汽车受到电池成本影响,即便能够获得政府补贴,其售价也依然偏高。换电模式车电分离的特点,则可以通过电池租用的方式将高昂的电池成本从新车售价中剥离出来,大大降低消费者的购车成本。

另外,动力电池作为一种高科技产物,无论是对电池单体还是电池包的管理都有着相当高的技术要求,在使用过程中也需要及时、专业的养护、检测。而换电站的运营公司则可以通过对换下来的电池进行检测、管理,延长动力电池的寿命,提升动力电池的安全性。

通过长期布局,换电模式在换电技术以及电池技术变得更加完善后也能为消费者带来三大优势。其一,换电模式既能够有效大幅提升新能源汽车的补能效率;其二,换电模式能够充分利用峰谷电价降低充电成本;其三,换电模式灵活的换电属性能够让动力电池随着技术进步而更新换代。

在补能效率方面,如今的换电站已经能够做到 3 分钟完成换电,补能效率比传统燃油车加油还快。如今换电站已经能够实现 3 分钟换电,为什么小雷还要将“长期布局”作为它的前置条件呢?这是因为如今的换电站并不普及,换电模式实际上并不适用于所有换电车型。试想一下,如果你找个换电站都需要跑几十公里,那么所谓的 3 分钟完成换电又有什么意义呢?

在充电成本方面,随着新能源汽车的逐渐增多,新能源汽车通常都会集中在晚上充电。新能源汽车在用电高峰期进行充电,不但充电成本较高,甚至可能导致电力供应不足的情况。如果新能源汽车采用换电模式,那么换电站则可以利用用电低谷期来对电池充电,这样不但可以有效降低充电成本,还能减少大量新能源汽车集中充电对电力供应造成的影响。

当换电模式统一了规格标准之后,能够完美解决如今充电电动汽车最大的问题 —— 电池过时。众所周知,汽车动力电池技术发展迅速,续航能力在每一年都能得到上百公里的增长。

飞速发展的电池技术直接导致了最早一批购买充电式纯电动汽车的用户,成为了最“绿”的一批韭菜;即便是现在购买新能源车的消费者也依然承担着成为韭菜的风险,因为他们永远不知道明年的新能源汽车到底能跑多远。

换电模式则可以完美解决这种因为科技进步带来的尴尬局面。同样以蔚来为例,当年因为搭载 70kWh 动力电池,续航里程只有 355 公里而被骂得狗血淋头的蔚来 ES8;通过统一规格的换电模式换上最新的 100kWh 电池之后,续航能力摇身一变就能提升到 580 公里;未来搭载 150kWh 电池之后,续航能力甚至能够轻而易举地突破 600 公里大关。

当年续航能力已经突破 400 公里,甚至达到 500 公里的普通纯电动汽车,如今却因为动力电池无法得到有效升级而变得老化,续航能力正在无法挽回地下滑。此消彼长之下,换电模式和传统充电模式的发展孰优孰劣显而易见。

总结

从短期来看,尚未发展起来换电模式投入成本高,但是真正实行起来却相当困难,看起来确实像是鸡肋。从长期来看,换电模式就像是一笔长线投资,当它度过重重劫难真正普及起来之后,其发展前景必将不可限量。

如今的汽车行业正在向着模块化发展,而所谓的模块化发展本质上就是实现整车零件的解耦。在小雷看来,换电模式就是在完成动力电池与整车之间的解耦,而这也正是符合汽车发展的大趋势。