充电与换电模式的探索与应用

目前，乘用车的主流能源补充模式仍以充电方式为主，在有条件实现慢充的情况下，以慢充为主、快充为辅。但也有一些企业，如力帆、时空电动、北汽出租车等企业在局部探索换电模式。

最早探索换电模式的是Better Place公司，国内国家电网公司也采取了类似的模式，整体上属于“车电分离”模式。该模式由用户自行购买电动汽车裸车，从运营商处租赁电池，以服务费的方式交纳电池租金和换电服务费。这种方式剥离了电池成本，从而降低了车辆的销售价格。通过这种模式，充电设施运营商成为补贴资金的受益者，可以回收一部分电池采购成本和建站成本；而电池生产商和汽车生产商实现了批量销售，可以回收部分研制投入并摊薄生产成本。

Better Place在2007年带着“车电分离”的商业模式闯入电动汽车市场，其愿景是由Better Place来建设充电站，为各类汽车品牌提供换电服务。Better Place希望与相关车企合作，为车厂和用户提供电池换电技术和服务。其别出心裁的商业模式以及愿景从一成立就受到众多投资者的追捧，融资总额达到8.5亿美元。

但是这种商业模式需要与传统汽车厂商合作，以此推动电池的“标准化”，但许多传统汽车厂商并没有与之合作的意愿，只有雷诺答应愿意为Better Place提供汽车。由于车辆推广有限，建设充电站的不菲花费很难得到投资回报，经过六年时间，公司并没有建立换电模式所需要的车辆和换电站互相支撑的有效循环模式。当雷诺日产宣告退出换电领域时，Better Place只能无奈走入破产保护程序。

车电分离模式

当前，重庆力帆、时空电动、北汽新能源等企业依然在不同领域进行换电模式的探索。相对于Better Place，这三家公司都一定程度上能够造车或者代工生产汽车，可以解决车辆和换电站的协同问题。以重庆力帆为例，重庆力帆提出了“能源站”的概念，希望将换电模式与分时租赁、电动汽车生产结合在一起，形成一个闭环的商业生态系统。

力帆投资的电动汽车公司生产330EV、620EV和820EV等电动汽车。在现在的产业发展阶段，公司以租赁方式为主，成立了盼达分时租赁公司。盼达公司是分时租赁、物流车、公务用车等电动汽车的租赁平台。

在力帆的商业模式中，“能源站”是不可或缺的一个环节，是经营换电模式为主的能源补充场所。力帆成立了移峰能源公司，专业从事能源站的建设与运营。能源站利用力帆公司生产的三元锂电池，仅需3min即可完成电池更换。能源站分为大型能源站和分布式能源站，大型能源站建设的时间相对较慢，而分布式能源站建设速度较快。目前，力帆公司主要利用集装箱式分布式能源站为车辆提供换电，每个分布式能源站设有60套电池组，每个集装箱式分布能源站的成本为360万元。

力帆电动汽车换电商业模式

在力帆换电模式的构想中，换电模式相对充电模式在以下四个方面更有优势：一是电池更换时间短，仅需3min；二是整体的征地面积更小；三是更长的电池寿命；四是尽量不改变消费者的用车习惯。(www.xing528.com)

如何收回能源站的成本是商业模式成功与否的关键。集中式能源站的投资非常大，一个服务2000辆车的换电站，土地投资要高达1.5～1.7亿元/座。能源站的盈利将来源于三个方面：一是电池租赁和换电服务费；二是通过储能的形式把多余的电回馈到网上取得的峰谷价差；三是利用能源站无功补偿获得收益。力帆认为，即使非常乐观的情况，可能也需要至少四年时间才能收回能源站建设成本，当前，能源站面临的主要困难首先还是土地的供应问题。

盼达租车采用换电模式，优点是能够避免里程受限的问题，在续驶里程剩余40%时会进行换电，其日订单量要高于其他运营企业。换电模式有助于运营企业选择网点时更加灵活，并且将车辆清理和换电业务合并起来。但换电带来的运营优势能否弥补增加的成本，以及如何保证好安全问题，需要实践来检验。

在乘用车充换电领域，与北汽新能源合作，开展出租车换电模式。以北京博大路换电站为例，总投资约360万元，快换系统占地仅为60m²，更换电池仅需3min左右，能满足100～150辆电动乘用车的充换电需求。博大路换电站在2016年4月开始营业，主要服务于200辆北汽充换一体的EU220车型。

换电站的盈利主要来自两个方面：收取换电服务费和电池租赁费，目前换电站收取的换电服务费为0.8元/kW·h。未来可能会获得换电站建设补贴以及参照加油站增值服务模式在换电站设立商品零售等增值服务，探索新的盈利渠道。电巴公司规划在三环～五环内建设30个快换站。重点布局在商业设施、大型购物中心等区域。

聂亮是行业内换电理念的倡导者之一，他创办了杭州伯坦科技工程公司，专注于电动汽车相关技术的研发与市场化，与时空电动有深度合作。聂亮早在2006年就参与了国内第一批换电模式车辆的开发，当时在杭州，与万向等公司合作开展换电电动车辆的研发。2010年起，负责了国家电网在杭州开展的200辆电动出租车换电模式的应用推广工作。

在技术开发和推广过程中，聂亮对换电商业模式进行深入的研究。早在2009年底，就完成了换电商业模式的分析，计算了换电商业模式的影响因素，分析了商业模式成立的条件。他认为换电商业模式整体是可行的，参与的相关各方能够获得相应回报。换电模式的关键还是在科学运营，将每千米的成本降到最低。要综合考虑电池水平、电池成本、行驶里程、城市自然半径、公共设施半径、电网承受能力、换电站距离、驳运成本等多个方面的要素。

通过计算，当“每吨车电池装载量在20kW·h，能够实现盈亏平衡；达到30kW·h/t（假定车辆自重是1.6t，电池电量为48kW·h，续驶里程将达到300km），能够实现盈利。”当车辆续驶里程达到300km时，一般需要每三天换两次电池。

聂亮认为，换电模式要成功，非常重要的一点是要实现电池的标准化。时空电动电池的标准箱尺寸是825cm×500cm×132cm，可以适配80%的传统车型。而国内一些企业，不能做到电池的标准化，会导致系统成本大大提高。Betterplace公司商业模式不成立的一个重要原因是没有解决好电池的通用性、标准化问题，无法达成车电分离。

采取换电商业模式的企业，包括力帆、北汽新能源与时空电动等公司实际上都在力图构建从整车生产、汽车租赁和换电补充等构成的完整的商业生态，这点在一定程度上解决了困扰BetterPlace的车辆和换电站的协同问题。在行业中，换电商业模式有独特特点，但目前看主要是针对营运车辆，而对于私人车辆，换电模式由于私人产权等问题，其实践仍然充满挑战。