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技术路线各有选择，主攻市场基本相似。一汽、东风、上汽、长安、北汽、广汽、吉利等国内主流集团、蔚来等新势力车企以及奥动等第三方服务企业均在探索车电分离，进展有快有慢，却络绎不绝。突破当前新能源汽车低迷市场环境，车电分离能否奏效？谁家真正跑通了换电模式？ 一汽：兼顾B 端、C 端市场，换电首先在北方推广 总部地处东北的一汽集团，相比其他车企， 对当前新能源汽车推广中的一些痛点体会更深， 低温环境带来的各种问题尤其突出。 一汽曾调研出租车公司及驾驶员，发现出租车运营场景具有连续性、长里程、低温性3 大特征，对产品的诉求包含价格、质量、能耗、效率4 个方面，对纯电动车顾虑集中在冬季续航、充电时间、电池价格3 大痛点。而换电模式以其技术和商业优势开始引起了一汽的注意。 除了安全、电池寿命长、对电网影响小， 一汽也很看重换电能通过恒温充电、恒温存储等方式消减低温不利影响这一优点。综合成本低、运营效率高、收益链延长、易于平台共享等商业方面的优势不仅解决现有技术和用户之间的矛盾，还让产业链各方各得所需。 据了解，一汽集团的车电分离推进分为两个阶段。 第一阶段主要展开换电技术搭载、示范运行、探索商业模式、验证技术等工作。早在2018 年，一汽集团在内部已经制定了关于车电分离的方案，并于2019 年在B30EV 上开始进行试验验证和小批量示范运行，包括对换电电池箱体技术、电气连接技术、多功能整体支架技术及标准服务能力的验证等。目前已运营1 年多，积累了大量数据。一汽将换电运营作为一种新的商业生态，尤其是在商业运营模式和运营数据管理方面，集团层面正在统筹策划。 进入第二阶段后，一汽的工作重点放在换电与充电模块化的开发上，并兼顾To M 和To C 用户需求，开展商业运营。 虽然说是兼顾，从目前一汽的各项相关工作看，重心还是放在运营车辆特别是出租车市场上。 为此，一汽集团专门进行了包括政策、路线、需求、运营等方面的分析。一汽在调研中发现， 目前国内典型城市的出租车产品与网约车产品布局相似，其中高端出租车以B 级三厢轿车为主，普通出租车则以A 级三厢轿车为主。而且在国内一些主要城市中，出租车新能源化进展很快。 因此，一汽计划有两个品牌分别进行高端和低端换电车辆的开发。特别值得一提的是，至少从目前来看，一汽似乎并没有对全国的出租车市场都要推出换电车型，针对不同地域的客户，一汽的应对方案是充电换技术路线不同，甚至车辆配置的电池种类也不同。粗略划分，在国内北京、山海关一线以北的区域更适合以换电模式进行出租车电动化。 在产品需求方面，一汽经过研究发现，在北方地区冬季运营的电动出租车，单次换电满足车辆运行210-220 公里为宜，一天只换2 次电；在质保方面，以北京的地方标准为例，要达到8 年或60 万公里，可用电量超过80%，整车续航里程NEDC 不低于300 公里。此外，在换电速度上，要控制在3 分钟以内，以满足出租车的运营需求，还要兼顾标准化换电站，兼容换电电池包的最大尺寸。 以上种种均是对一汽进行换电车型开发及量产的考验。据介绍，一汽经过优化后的平台已经能兼顾充电和换电车型的开发。目前普通版和高端版换电车型都已经进入量产开发阶段。到2021 年6 月，一汽计划推出两款充换电一体的车型，有望在下半年展开换电运营。 虽然换电车辆主要还是面向出租车市场， 这并不意味着一汽放弃了私家车市场。一汽目前在思考的是如何推向私人用户，如何满足私人用户个性化的需求。对私人用户而言，一汽在调查中发现他们目前遇到主要问题是车辆售价高、电池衰减快、私桩安装难、公桩运维难、排队充电难等。 换电模式则给解决这些问题提供了另一种思路。例如，一汽考虑了私人用户更细致的日常需求，即日常市内通勤，车上只装少量电池，满足基本需求即可。遇到需要远行的时候，就去充电站多装电池延长续航里程。无论对车辆价格、充电时间、续航里程还是电动车的节能，这种随时调整不失为一条解决路径。但对企业而言，如何上公告、如何在电池技术和生产环节满足这些需求，都是后续的挑战。  东风：灵活组站，重点布局运营车市场 如果时间回拨至2012 年，东风汽车在当年那场充换电之争中站到了换电这个少数派阵营。彼时，东风的高层已经指出，电动汽车发展的重要瓶颈便是延长电池续航里程带来的成本增加、使用寿命等相关问题，短期难有很大突破， 还将挑战电网安全。并倡导换电应从出租车、公交车、公务车突破，便于统一标准、统一管理。 2012年之后，随着国际上公认的换电先驱Betterplace 的倒下，换电一度看似势微。但东风汽车对这一模式的探索并未停止。不仅是出租车、网约车，东风还在通勤车、物流车、专车等领域开展多场景运营，数年来积累了大量数据。 2012年，东风已经开始在出租车领域尝试运营换电车型。2014 年，东风汽车的换电技术验证正在进行，一支由382 辆A60EV 组成的换电出租车队在大本营武汉市低调运行。2016 年， 东风已经进入运营验证阶段，8000 余辆网约车（以ER30 车型为主）奔跑在杭州、襄阳等地的道路上。时间推进至2020 年，东风汽车的商业化试点运营启动，将在今年年底小规模试运营， 预计2021 年3 月推向市场。2022 年，东风计划实现规模化发展，这一时间还有可能提前。 东风的换电运营模式简言之，即车辆运营与换电运营紧密结合，“车电分离、里程计费、车站联动、出租车网约化”，5 个关联方分别为参与车辆和电池运营的3 个主体、车辆和电池生产的2 个主体。 比较有特点的是东风关于换电站的建设运营思路。为了便于社会力量加盟，东风设计了相对灵活的组站方案。 一种是标准站，单站服务能力200 辆/ 天， 覆盖半径10km，占地面积300 ㎡（含车辆中转通道），设有60 个电池通道。这种换电站站点投入大、选址要求高，但单站服务能力强，更多解决换电产能，相对更适合专职换电运营商、加油站、加气站等单位投资。 为解决覆盖率问题，东风还设计了一种快捷站，覆盖半径2km，服务能力20 辆/ 天，拥有6 个电池通道，单通道可服务10 辆车。优点是可与充电站共建，无电力增容压力，占地面积仅3 个车位，50 ㎡左右，加盟门槛低，站点成型快，适合本土充电商、停车场、4S 店、商场等投资。 另有消息称，武汉作为东风换电模式的首座布局城市，目前已启动示范站点选址工作， 后续将参照充电热力图选址。东风规划在2021 年完成6 座标准站、50 座快捷站建设，到2023 年， 这2 个数字有望分别增长至60 座和200 座。 北汽：加码私人市场，推动特定场景标准化 北汽也是早期国内换电阵营中的重要一员。在出租车领域试水换电、发布国内首款对私换电车型、实现规模化推广等方面均行动较早。早在2010 年， 北汽新能源已开始评估Better Place 的换电方案, 并自主研发错齿机构，正式开始对换电模式的布局。2016 年，北汽面向出租车市场推广换电模式。 2017 年，北汽新能源发布“擎天柱计划”， 通过将能源资源整合利用，打造充电、储电、换电、电池梯次利用、二手车等多项服务。北汽关于换电生态的基本布局由此形成。 2018 年，EU快换版正式上市，售价7.98 万元起（省去了5 万元的电池成本），面向私人市场的车电价值分离商业模式也在此时发布。北汽的基本想法是，在换电模式基础上，客户购买整车，电池管理公司回购电池产权，客户以租赁方式获得电池使用权，实现车电价值分离，降低初购成本。主要面向不便安装充电桩和要求快速补电的消费者。如今，随着换电站的不断增多，北汽希望更多扩展至私人用户， 其中，北京、厦门、兰州、昆明等换电运营车辆经营较好的城市已基本具备这一条件。 2020 年以来，当换电站上风口，北汽的行动也在加速。仅最近数月，北汽在换电领域动作频频。7 月，北汽与国网电动签订战略合作框架协议，计划在2021 年6 月底前合作建设100 座换电站，服务全国不少于1 万辆换电车辆。8 月13 日，由北汽新能源、蔚来、中汽中心等单位牵头起草的GB/T《电动汽车换电安全要求》推荐性国家标准通过审核，这是国内首个新能源汽车换电国家标准。据了解，北汽已授权专利396 项，其中发明专利67 项。起草已发布国家标准6 项，行业标准5 项。 进入9 月，北汽刚刚与法电中国（法国电力集团：欧洲能源市场引领者和全球最大核电运营商）举行深化战略合作签约仪式，协议中提到法电中国申请海南省换电运营特许经营， 建设换电站，推动北汽新能源换电车辆在海南省运营；双方将持续开拓珠海市、济南市等国内换电市场及新加坡、法国和其他法电集团合作伙伴拥有存量业务的海外换电市场，推动全球新能源市场发展。 数据显示，目前，北汽已在14 个城市建成了192 座换电站，投入运营的换电车辆达1.8 万辆，总换电量高达1.38 亿度，累计行驶总里程达到6.9 亿公里，其中单车最长行驶里程达到70 万公里。 下一步，北汽将通过数字孪生技术，延长电池寿命，同时建立基于数据驱动的智能化、高效化的运营系统，采用标准化模组和接口设计，成立电池资产平台，赋能车电分离模式。特别是在标准化方面，北汽新能源研究院常务副院长李玉军也指出，“电池标准化很难，但可探讨推动特定应用场景（出租车、网约车） 的电池标准化。” 北汽将采用标准化模组设计，增加通用性；采用高可靠性电气系统，保障用车安全；采用标准化接口设计，实现高度方向统一、宽度方向统一、接插件位置统一，长度方向可调。北汽希望推动特殊应用场景（出租车、网约车） 电池的标准化，共享换电站，一站可服务多品牌、多型号车辆，并期待加快换电站建站及运营补贴政策的推出。 蔚来：宣告跑通换电模式 宣告跑通换电模式、开出第一份车电分离发票……虽然是新创车企，蔚来目前在换电领域的阶段性探索却对行业有重要意义。 蔚来能源副总裁沈斐曾表示，“我们不能低估能源服务对于新能源汽车的竞争力的作用。如果不能很好满足用户出行的补能需求，解决焦虑，车很难卖得好。” 据了解，蔚来品牌未创立之前，已经注意到电动汽车用户对充电不方便、电池价格高等问题的不满。即便当时业内普遍不认为换电是主流补能方式，从用户体验和产品核心竞争力出发，蔚来认为以换电为代表的车电分离模式仍然是一条可行之路。目前蔚来生产的三款车型都支持换电，而且动力电池规格统一，能够最大程度支持换电发展。 8 月20 日，蔚来与宁德时代、湖北科投和国泰君安共同投资成立武汉蔚能电池资产有限公司，推出BaaS 业务，四方各持股25%。 蔚来推出的BaaS 的服务模式很简单，仅有三个参与方：用户、电池资产公司、蔚来，可提供车电分离、电池租用的新型购车方式，即在购买蔚来汽车时，可以不购买电池包，只根据实际使用需求租用不同容量的电池包，按月支付服务费。这种基于换电体系的车电分离模式最大的作用是降低购车门槛。 对用户而言，电池租用，可充可换可升级， 能快速低成本享受电池技术升级带来的红利。而且，选对BaaS 模式，车价立减7 万元，电池租用服务费980 元/ 月，对于没有购买服务无忧的用户每月需增加80 元的电池保障费。对企业而言，能实现电池的集中管理，高效流转， 全库电池均衡使用，能系统性解决电池衰减问题，将其全生命周期的价值最大化。 为支持这一模式的运转，蔚来在技术方面也做了大量创新，据介绍，目前蔚来已累计拥有超过1200 项换电相关专利。其换电车型采用了最有利于整车可靠性的螺栓式电池快换机构， 在车端则采用可靠性较高的创新式水电连接器。这种一体化设计的好处是能减轻连接器质量， 可实现3000 次以上的插拔寿命（超过90 万公里），在实际使用中实现快速更换，3.5 秒完成插拔。为给电池提供更好的工作环境，蔚来的换电站配有电池水冷系统，整个电池运营中也有基于数据智能的电池全生命周期运营管理系统。 另据了解，蔚来计划在2020 年年底推出低成本的换电站，2021 年有望按照一天一站的速度建设。与其他车企不同的是，蔚来换电站面向私家车，已经覆盖60 多座城市，服务于5 万多名车主。在全国建有140 多座换电站，提供了80 万次换电服务。据称目前已有实现盈利的站点。  奥动新能源：换电标准化与电池共享运营 作为目前国内最大的电池快换服务商，奥动新能源业务从早期的公交车到近年的出租车、网约车、物流车等，已经在换电领域探索了20 年。 其换电站在全国建设超过280 座，覆盖15 个城市，服务车辆近1 万辆，累计换电次数已经超过560 万次。最大的单车行驶里程超过79 万公里。目前正在与6 家主流车企开展合作。 据了解，近年北汽新能源的换电站建设主要合作伙伴就是奥动新能源。从2014 年，奥动就开始和北汽新能源一起探索换电。 2020 年7 月30 日，长安新能源成立重庆换电联盟，并与奥动新能源正式签约，将以换电模式服务长安新能源E 系列车型。近日还有软银能源与奥动新能源达成战略投资合作，将在换电模式和电池回收领域展开合作。 高频次运营车辆均是奥运新能源的重点研究对象。据介绍，在技术路线上，奥动目前主要采取底盘换电的方式，即通过模块化设计实现快换功能，整车只需在底盘上增加一个总成部件就能实现快换功能。作为第三方服务商， 奥动对标准化与共享的追求更高，其换电电池包外形适合绝大部分车型的底盘空间特征，易于实现标准化，可以兼容从A0 到B 级车的一系列车型。而且车辆成本增加小，换电运营效率更高，容易满足不同的升级需求。 在电池管理运营方面，奥动新能源的电池运营系统包括管理系统和服务系统两大块，以其独有的电池全生命周期的大数据、换电运营大数据、用户大数据、独有的电池健康度评价模型，支撑换电运营管理体系和商业模式。其大数据平台通过对换电数据、充电数据、用户行为数据挖掘分析，指导和改善方向，提升精细化运营水平。 在网络布局上，奥动新能源的思路是从“典型城市样本”到“区域城市群联动”再到“全国范围覆盖”三步走。据了解，其北京的样本100 站已在2017 年提前完成，在广州、厦门样本城市各有站点投入运营，形成支持万辆级出租车的样本网络。预计到2025 年，奥动换电网络将在全国100 座城市布局，总体建设及运营换电站5000 座以上，支撑超过150 万辆车运行。 值得一提的是，奥动新能源虽然是换电服务商，却与充电桩运营商强强联合，打造“快充 快换”一站式电动汽车能源服务网络，希望实现统一品牌、统一运营管理体系，并有稳定的用户群体。在他们看来，充电桩和换电站除了能共享土地和配电资源，提高基础设施利用效率外，还可以共享换电站的储电量（目前每个换电站的备用电池储能能力为1200 度电， 未来叠加梯次储能电站），在不增加电力容量的情况下，把换电网络扩充成为充、换一体的网络，充、换能力互补，在电网不满足超快充电力需求时，由换电站提供电力；在换电站能力不足时，可由快充作为补充。 目前，奥动新能源在广州和厦门的公司已有盈利，但在他们看来，换电用户带来一个增量“确实靠不住”，必须要换电和储能两方面同时做，增加更多商业价值。 奥动新能源认为，未来随着技术升级迭代， 换电体验将大大超过加油体验；未来无人值守换电系统和无人驾驶相结合省去充电时间，使车辆随时响应召唤，是未来共享出行的最佳搭配。换电模式是交通和能源互联一体化的解决方案，将推动绿色交通网和智能电网的协同发展。 |
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