中國儲能網訊：隨著新能源汽車市場快速增長，如何有效、快速地為電動車充電，成為公眾的重要關切。電池換電技術，被視為一種可能方案。
此前，換電模式也得到國家政策支持。國務院發(fā)布的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》和《關于進一步構建高質量充電基礎設施體系的指導意見》均明確鼓勵開展換電模式應用。
換電技術允許電動汽車通過快速更換電池立刻上路，不需要充電的等待時間。而當前新能源汽車補能仍以充電為主。中國充電聯盟2024年1月的數據顯示，全國換電站共3642座，而充電基礎設施達886.1萬臺。北京市是全國換電站保有量最多的城市之一，截至2023年10月，北京市換電站為313座。
換電技術在城市中的應用，存在哪些挑戰(zhàn)，如何用它緩解能源焦慮，并讓城市交通更有效率？近日，澎湃研究所研究員實地考察了北京幾家換電站，采訪了新能源車主及政策研究者。
換電在特定領域最為適用
在位于北京東五環(huán)朗廷大廈的蔚來自動換電站，研究員觀察了換電流程。車主能在5分鐘內完成自動換電，費用自動從車主賬戶扣除。換電不僅可大幅縮短等待時間，也可減輕車主對電池老化的擔憂。
一位蔚來ES8車主表示，目前電池月租約1100元，可免費換電6次。不同地區(qū)有多種付費選項。車主可通過手機App查詢換電站信息。目前電池換電費用，依據高峰期和低谷期不同，每度電價格在0.8元到1.8元之間，此外需支付30元每次的服務費。每月更換電池5次，通?？蓾M足車主需求。以此計算，目前換電和充電價格相差不大。
在車輛品牌統(tǒng)一、電池規(guī)格標準化前提下，換電模式可以滿足快速充能需求。特別是重卡等大型車輛，由于能效和負載能力都較高，特定場景下建設換電站解決其能源補給，能有效提升效率。
以現有充電技術，一個典型重卡電池包（282kWh容量）充電需1至1.5小時；而采用換電重卡，整個換電過程只需3-5分鐘。根據終端上牌數據，2023年，換電重卡全年累計銷售14693輛，同比增長18.2%，市場份額占比達到43%。
換電站投入大，限制條件多
國務院發(fā)展研究中心市場經濟研究所副所長、研究員王青對研究員表示，對特定場景，尤其在商業(yè)（B2B）端，換電技術是可行的，如公交、機場和固定運營線路。但在更廣泛的消費者市場（B2C），換電技術則面臨一系列挑戰(zhàn)。比如，換電站的建設需考慮到站點分布密度、電池容量（電容）、電壓要求，以及運營安全性。而直接影響站點服務能力的選址和土地審批、電容擴充等工作，往往難以協調或需要更大成本投入。
此外，還必須考慮電池的儲備、充電和常規(guī)維護等運營成本。有接近國家發(fā)改委的人士補充分析道，這些換電站不僅要提供換電服務，還需確保電池能夠穩(wěn)定供應。
成本方面，有研究分析稱，建立一個小型換電站的總費用大約為313萬元，其中，設備相關投資大約需253萬元，包括150萬元的換電站設施和103萬元的電池。此外，基礎設施建設大約需要投入60萬元。每月運營成本預計為4.55萬元，主要包括場地租賃、電力消耗、服務支出以及人員運營等開銷。
A股上市公司協鑫能科2022年的公告也佐證了上述信息。單個乘用車換電站所需投資額為 490.72萬元，其中換電站投資 260.72 萬元；單個重卡換電站所需投資額914.14萬元，換電站投資約為 420.14 萬元。單個乘用車換電站，投資回收期為（稅后）5.22年；單個重卡車換電站的投資回收期（稅后）為5.21年。
相比之下，充電樁投資更少，回報周期更短。此前，有充電樁運營的企業(yè)主王先生向研究員表示，一處市中心六個樁的充電站，投資約為150萬元左右，投資回報為2到3年。
統(tǒng)一電池標準是難題
電池標準不統(tǒng)一，成為換電技術普及的障礙。不同品牌的電動汽車，使用的電池規(guī)格并不相同。這意味著，提供換電服務的公司需要準備多種型號的電池，以適應不同車輛需求。
國內換電服務的主要運營商，包括奧動、蔚來和伯坦科技等。奧動主要為出租車和網約車等營運車輛提供服務，并正向私家車和商用車市場擴張；蔚來則主要面向私家車市場，建設城市和高速公路的換電網絡；伯坦科技側重商用車市場，其服務覆蓋了乘用車、物流車和大巴車等多種車型，實現了換電的兼容性。
汽車制造廠商也有自己的電池類型和對應技術。這使市場上的電池品牌和型號非常多，給統(tǒng)一換電標準帶來挑戰(zhàn)。比如，車輛設計時的品牌定位、性能指標和成本考量直接決定了電池安裝的具體方式。例如，蔚來和特斯拉偏好采用垂直插入，而眾泰、力帆等品牌選擇側面插入，北汽新能源則主要采用端面式換電。
鑒于換電技術在城市中的應用潛力及面臨的挑戰(zhàn)，全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹給出了一些政策建議。一是適應換電的特定場景探索。鼓勵開發(fā)園區(qū)、廠區(qū)、港口等具有固定運輸路線和運輸任務的區(qū)域內的換電站建設。
二是鼓勵重型卡車電池標準統(tǒng)一。有關政府部門可以與車輛制造商、電池制造商合作，制定統(tǒng)一的電池規(guī)格和接口標準，降低換電技術的復雜性和成本。促進電池模塊化，提高電池的互換性和兼容性，為重卡等大型車輛的換電提供標準化解決方案。
三是換電站與充電站互為補充。在城市充電基礎設施規(guī)劃中，合理布局換電站和充電站，確保兩者互補，滿足不同用戶的需求。
四是探索換電站與電網互動模式。開展智能電網技術研究，使換電站能與電網進行雙向互動，不僅能從電網獲取電能，還能在電網負荷低時將電池儲能反饋給電網，實現能量的優(yōu)化分配和利用。
五是探索換電站使用綠色電能。鼓勵換電站使用風能、太陽能等可再生能源，減少化石能源消耗，降低碳排放?？梢酝ㄟ^政府補貼、稅收優(yōu)惠等政策措施，鼓勵換電站建設者采用綠色能源，推廣清潔能源使用。
