電子發燒友網報道(文/莫婷婷)7月15日,蔚來董事長李斌轉發了一則清華大學化工系教授、中國工程院院士金涌關于電動車換電技術的訪談視頻,并表示蔚來汽車會在換電技術領域持續加大投入,由此引發業內對換電技術的再一次關注。
換電技術實現了讓新能源汽車通過車和電池分離,更換電池進行補能,新能源汽車換電流程約為5分鐘,大幅縮短了補能時間。提升電網效率是換電站的優勢之一。
金涌院士在訪談視頻中提到,所以要組成一個智能電網,必須提高電網的穩定性,這就需要儲電設備。“用電池儲電是效率最高的。我們知道一輛電動汽車,電池儲電量大概是50千瓦到100千瓦。假如采用換電技術,電網有富裕的時候它儲電,電網緊張的時候它可以反向供電,它也可以用來給汽車換電。不僅能夠大量解決儲電裝置建設的問題,還可以形成柔性的電網(智能電網),對中國整體電力布局會有很大的支撐。”金涌院士指出。
換電技術也是電動汽車技術中最受爭議的技術之一,這主要是涉及安全性和技術成熟度、經濟成本與盈利模型以及標準化等各方面的問題。但目前來看,隨著技術的迭代與成熟,換電技術逐漸受到認可,包括蔚來、上汽、東風等汽車企業推出了換電車型,寧德時代也入局換電技術,成為推動這一領域發展的關鍵力量。除了新能源汽車,重卡、電動兩輪車也成為換電技術的新應用領域。
千億級換電市場,中國石化、蔚來、寧德時代競速布局搶占先機
新能源汽車換電的市場有多大呢?
頭豹研究院的數據顯示,2019年,新能源汽車換電行業市場規模為11.49億,2023年達到124.33億元,預計到2028年的市場規模將達到1749.17億元。
新能源汽車換電行業市場規模的變化與供給端,也就是企業的布局息息相關。根據公開資料,各家企業的換電站建設進展為:
2021年,中國石化規劃在今年之前建設5000座,目前已累計建成充換電站超8400座;
國家電投規劃在今年之前建設4000座,截至2024年11月國家電投旗下啟源芯動力的重卡充換電站建成及在建合計超1000座;
在7月9日,蔚來第1000座高速公路換電站上線運營。至此蔚來1000座高速公路換電站連通全國550城,全國3399座換電站,8058座充換電站;
江汽集團聯手寧德時代、巧克力換電,宣布2025年計劃建設1000座,巧克力換電站,中期目標1萬座,最終實現3萬座的布局。
從上述各家企業的規劃可以看出,現階段無論是乘用車還是商用車領域,各大廠商都在加快換電站的布局與建設,積極搶占市場先機。在商用車方面,“雙碳”目標正加速推動商用車的電動化進程,新能源重卡特別是純電重卡的市場滲透率持續提升,這也為換電模式的發展帶來了新的增長機遇。
在換電行業的布局中,最受關注的莫過于寧德時代的正式入局。其參與被視為有望重塑市場格局的關鍵力量。
寧德時代推出了面向乘用車換電的“樂行換電”品牌及“巧克力換電塊”技術。巧克力換電塊采用模塊化設計,可以組成不同容量和續航里程的電池系統。基于寧德時代的CTP(Cell To Pack)技術,巧克力換電塊提升了電池包的成組效率,質量能量密度超過160Wh/kg,體積能量密度超過325Wh/L,可以提供約200公里的續航。搭載了自研的無線電池管理系統,提高了插拔部件的可靠性。
寧德時代已經與上汽、長安、廣汽、五菱、一汽等多家車企展開合作,推出了換電車型。
換電車型能夠帶來哪些便利?
蔚來表示,樂道L60從上海出發,全程換電換人不換車,在途經19個省份、81個城市,高速10000公里歷時僅為98小時06分鐘42秒,實現和油車一樣便利,告別補能焦慮。
巧克力換電塊最快能夠在1.5分鐘內完成電池更換,支持1.6C充電速率,可以在20-30分鐘內完成電動汽車的充電。上汽與寧德時代共同開發 “巧克力換電” 標準,實現 5 分鐘極速換電。上汽計劃今年在上海、蘇州試點換電站網絡,通過電池租賃模式將 ID.3 用戶使用成本降低 40%。
成本與收益的博弈,重卡換電暗戰升級
盡管換電技術已經有著諸多優勢,但其面臨的爭議也不少,其中之一就是建設成本,包括投資規模、電池資產等。
公開資料顯示,單個換電站的投資規模約為150萬至500萬元。寧德時代計劃2025年自建1000座,中期與合作伙伴共建1萬座,大約需耗資60億-300億元。蔚來在換電站的投入已超180億元。蔚來汽車電源管理副總裁沈斐曾估算,一座換電站每天需要換電50到60單,一年可收入50萬元至60萬元,才能保本。
協鑫能科的數據顯示,單個乘用車換電站所需投資額為500.72萬元,換電站、線路投資、電池投資分別為260.72萬元、100萬元、140萬元。重卡的投資則需要翻倍的投資資金,約為1000萬元。
也就是說,大規模建設換電站,對企業資金實力有極高的要求,特別是重卡換電站,因此目前可以看到重卡換電站主要以國家電投等國企在布局。
業內人士認為,當配套完善后,換電模式會逐漸成為新能源重卡的主流,這是因為換電模式越用越省。啟源芯動力指出,在運輸需求較穩定的條件下,公司運營的電動重卡實現了10%-20%的油電經濟性,單車每年可節約3萬-15萬元。已有超過40款充換電產品匹配市面上絕大多數車型,合計超43000輛電動卡車及工程機械,節省約10億升燃油消耗,相當于減少二氧化碳排放260萬噸。
破局重卡補能,是換電技術的另一大應用領域。重卡賽道也成為電池企業的香餑餑,目前啟源芯動力、寧德時代、欣旺達、國軒高科等企業均推出了可用于重卡的電池。
在換電方面,啟源芯動力自主研發生產的CTB電池,具備“車電分離、車儲共用”的特點。寧德時代推出“電池+換電站+生態”的重卡換電解決方案,并發布全球首款75#重卡換電標準電池、騏驥換電站。寧德時代指出,與油車相比,一輛采用騏驥底盤換電的重卡全年跑10萬公里,單公里節省0.62元,相當于一年多掙6萬元。
換電技術除了用在重卡上,也在外賣電動車市場率先開辟出一條全新的商業化路徑。
那么,電動車換電的市場規模有多大呢?
來自全球新能源產業研究機構-起點研究院(SPIR)數據顯示,2023年中國兩輪電動車換電市場規模達84億元,預計2030年將達到1050億元,年復合增長率超過40%。數據顯示,外賣騎手、快遞員對換電服務有著更高的需求。
2024年3月,深圳市計劃要在3年內新建5萬臺換電柜(50萬倉),逐步達到電動自行車保有量與換電倉10:1的建設比例,形成“換電為主體、充電為補充”的新格局,建成深圳電動自行車“換電之城”。2025年,深圳計劃新增電動自行車充換電口(倉位)2萬個。在政策的帶動下,電動兩輪車換電技術正加速從試點階段邁向規模化商用。
小結:
換電技術正以差異化路徑滲透多元場景。乘用車領域,蔚來、寧德時代等企業加速布局,但高昂成本與盈利門檻制約擴張,仍處于市場培育期;重卡賽道則是國企主戰場,寧德時代“騏驥模式”、啟源芯動力“車儲共用”方案推動行業減碳。
需要關注的是,換電技術尚需破解標準化與成本困局。未來,在政策與技術雙輪驅動下,換電技術能在多領域加速商業化落地,重塑新能源補能生態。
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