换电在纯电动汽车补能领域为什么是刚需

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）历时4个多月，电动乘用车共享换电站建设规范标准终于在近日由中国汽车工业协会批准发布。自8月17日征求意见稿发布后，乘用车共享换电站建设规范标准由宁德时代、欣旺达、蔚来汽车、广汽集团、北汽新能源、协鑫集团、奥动新能源等多家企业深度参与，对换电技术路线、数据安全、充电设备、通讯协议、换电站规划布局等多个方面进行了标准化制定。

在小编查看标准相关细节时了解到，该标准属于团体标准，即由团体按照团体确立的标准制订程序自主制订发布，由社会自愿采用的标准。当然，其中对于团体是有一定要求的，比如这次的《电动乘用车共享换电站建设规范标准》就由中国汽车工业协会发布。

同时，这次标准的发布并不是意味着未来会统一换电技术，“共享换电站”中的“共享”，是指单个换电站中可以集成不同品牌、不同车型的多种换电需求，将原本分散的各类换电站进行整合。这对于目前市场上换电车型的推广，无疑是一支强心针。

换电为什么是刚需？

在纯电动汽车补能领域中，为了缓解续航焦虑，目前业界有两条路线，一是高压直流快充，二是换电。

快充是目前大部分电动车企所选择的路线。从国家电网目前提供的充电桩来看，目前销售的电动车大部分适配于充电桩的快充规格，比如20kW@380V、60kW@500V、120kW@500V等等。

当然，不少厂家也推出了专属旗下车型的更高级别快充桩，比如在国内有特斯拉250kW超充、小鹏的180kW超充等等。而今年下半年，多家车企也公布了800V的车辆平台，充电功率最高可达480kW，理论上可以做到充电5分钟续航200公里，已经开始接近汽油车的补能所需时间。

不过实际上，超充桩远远没有普及，甚至充电桩的建设速度开始逐渐跟不上新能源车市场的增速。

中国充电联盟数据显示，从2020年12月到2021年11月，全国月均新增公共类充电桩3.3万个。然而，这个数据与新能源车市场170%的增长速度相比，差距依然不小。中国电动汽车充电基础设施促进联盟数据也显示，目前按照公共充电桩的数量统计，车桩比例为6.49:1，即平均1个充电桩，要服务6到7辆新能源汽车。考虑到充电所需的时间，充电桩的数量显然是远远不够的。

另一方面，充电桩无论是在公共场所还是在小区车位，都面临安装难的问题。其中最大的原因是区域电力设计负荷都是有限额的，在设计之初没有考虑到充电桩的对电力的巨大需求。如果要找电力部门申请扩容，在时间以及金钱上所花费的成本可能难以承受，这也是目前超充桩难以普及的重要原因。

即使解决以上问题，超充桩可以普及，但补能速度依然是一个硬伤，即使是未来的480kW快充，补能速度仍不及传统燃油车加油的方式。而换电，就是目前电池技术、电力基建情况下，电动汽车补能的最快方式。

首先是补能速度上，以目前市面上唯一面向消费者大规模布局换电站的蔚来汽车为例，目前蔚来二代换电站已经可以实现5分钟以内完成换电，这个速度与目前加油站的加油全流程时间已经相当接近；且单个换电站，单日服务能力可以达到312次。

除了补能速度之外，换电站模式，从另一个角度看其实是变相的储能设备。换电站中普遍会存放多个电池组，接入电网中可以实现部分储能作用，起到削峰填谷，以及高功率、高效率、高利用率能源交互的作用。未来换电站还可以加入光伏发电，以及电池生命周期健康管理等功能，形成光储换一体化的模式。

换电站的困局

其实早在去年，《政府工作报告》中首次将换电站纳入新基建基础设施的范围内，从政策方面开始鼓励开展换电模式的应用。从目前的各大车企布局来看，蔚来汽车、北汽新能源、上汽集团、吉利汽车、广汽集团都推出了换电车型。不过已经落地的只有蔚来、北汽和上汽，除蔚来汽车外，其他车企布局的都是to B运营车辆方面的业务。

先不说换电模式用于运营车辆还是用于私家车，由于车辆平台不同，各家主机厂的换电车型技术以及电池包必然存在差异。举个例子，蔚来的电池包锁止机构是采用螺栓式，而北汽新能源采用的是卡扣式，这是完全不同的两种技术。

如果各大主机厂各自为政，各家车型只能通过独占的换电站来进行换电，这样会造成2个问题。一是布局覆盖全国的换电站所需成本庞大，不可能一家企业可以完全承担，最终造成不同区域用户体验割裂；二是换电站的潜力不能完全发挥，毕竟占地面积不小的换电站只能服务单品牌车型，显然造成资源浪费。

事实上，蔚来的换电技术是面向全行业开放的。作为一直推动换电技术的整机厂商，在经过了几年的发展，目前为止蔚来已经在全国落地了733座换电站，并与中石化、中石油、壳牌集团等传统能源巨头合作建设换电站。

但作为商业公司，在使用其他公司开放技术的同时，会有更多商业上的顾虑，这也是为什么现在各家整机厂所使用的换电技术都会有独家专利，或是走与其他厂商不同的技术路线。同时由于各家厂商的汽车平台各有特点，想要有一个统一的换电技术标准，几乎是不可能实现的。

换电站模式破局，上下游企业还需努力

综上所述，你可能就会理解为什么文章开始提到的标准中，在换电站前加上“共享”二字。在《电动乘用车共享换电站建设规范第 6 部分：换电机构技术要求》中，小编就发现在这份标准中其实是对不同技术路线的换电方案作出了规范要求，比如卡扣式锁止机构车辆换电耐久寿命至少满足8000次换电要求，螺栓式要至少满足3000次换电要求，但并没有限制不同换电技术路线的发展。

所以，这份标准提出的目的，变相是指出了换电模式的另外一条路线：兼容。通过第三方运营商，建设能够兼容不同换电车型需求的换电站，将原本分散独立的换电站整合。也就是通过兼容不同车型，将单个换电站利用率大幅提高。

截至今年11月，目前国内最大的第三方换电站运营商奥动新能源，也已经有超过500座换电站，并与多家主流车企合作开发换电车型，这也是他们实现换电站共享的方式。

参考中国汽车工业协会的规划，第一阶段和第二阶段是通过部分共享，比如车辆识别系统、基础换电设施建设、通讯协议、电连接器等。最后阶段是希望实现电池包、电池模块的完全共享。

在共享换电站建设规范标准中，宁德时代、欣旺达等电池供应商的参与，或许是未来统一电池模块的强大推动力。对于供应链而言，从连接器、通讯协议、换电机构等方面，需要有更多的企业参与，联合电池供应商、整机厂商打造电池模块的统一标准，最终才有机会实现真正的“共享换电”。

原文标题：新能源换电模式破局新出路？共享换电站规范标准出炉！

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审核编辑：彭菁