文|錢眼君
來源|博望财經
“曆史是什麼？是過去傳到将來的回聲，是将來對過去的反映。”
——雨果
在過去很長一段時間中，提到“換電”，不少人都嗤之以鼻，并不認為這項技術可用。電動汽車“龍頭”特斯拉早期就考慮過換電模式，但最終選擇了超充這條路，以至于不少後來追随者都不假思索地認為，超級快充是解決新能源汽車動力的最佳途徑。
然而，随着新能源汽車的全面爆發以及碳達峰、碳中和的暖風吹來，“換電技術”被賦予了新的曆史意義。
01
風又至
換電模式被市場放棄，或許源自于它并不成功的開端。
2007年，換電模式首次登上曆史舞台。當時39歲的美裔猶太人創業者夏嘉曦（Shai Agassi）創立Better Place公司，意圖打造一個龐大的電動汽車充電站系統，它設想能在電動車進站後自動完成新舊電池的更換工作。這樣一種全新的模式很快吸引了資本的目光，通用電氣、瑞銀等資本巨頭向Better Place投資8.5億美元，可謂出道即巅峰。
要徹底貫徹實施這種模式并實作盈利，需要巨額資金投入于基礎設施建設，還需要衆多的車企加入、使用标準化電池、擁有廣泛的消費者基礎才有可能。然而，受制于車企間動力電池标準難統一、動力電池利潤歸屬問題，最終Better Place 僅僅找到一家有意願且有能力與之合作推出新車型的車商：雷諾日産，這與其商業模式的要求相差甚遠，獨木難支的Better Place 被迫于2013年5月停止營運。
2013年特斯拉嘗試建造換電站時，曾邀請200名車主參加試驗，不成想隻有4、5位車主參加，因為特斯拉的換電服務需要車主額外支付60-80美元的服務費用，而相比之下，特斯拉的超級充電器不僅隻用20分鐘就可以充滿一半電量，關鍵還免費。
此外，換電後車主還得傳回換電站換回自己的原電池，如果車主不想回去的話，必須補上巨額的新舊電池差價。貴不說還體驗差，特斯拉的初代換電模式失敗了。
國内對于換電的嘗試也未停止。2007年，國家電網提出“換電為主、插電為輔、集中充電、統一配送”的營運思路。2012年6月國務院審議通過的《節能與新能源汽車産業發展規劃（2012-2020年）》沒有對換電模式進行闡述，被業界解讀為國網推行的“換電為主”模式不被認可。是以到了2013年，國家電網放棄換電模式，向車企開放充電站，換電模式一度退出大衆的視野。這之後，隻有少數企業（新能源車企、換電營運企業等）依然在換電這條路上摸索前行。
近年來，随着“碳達峰、碳中和”雙碳目标的提出，以及相關支援政策的頻頻落地，換電作為電動車的主流補能模式之一，受到了越來越多的關注。
圖：工信部網站
到了2020年，換電模式首次被寫入兩會《政府工作報告》，納入新基建範疇，政策開始鼓勵開展換電模式應用；在《新能源汽車産業發展規劃（2021—2035年）》中，再次明确将換電與充電并列作為新能源汽車主要補能模式的地位。2021年5月政策更是強調，要加快換電模式的推廣應用。這一趨勢之下，越來越多的車企開始涉足換電領域。
風，又吹來了。換電模式究竟魅力何在？或許在于換電模式背後隐藏的時間和空間的優化邏輯。
02
重新解構：換電本質上是一場“時空優化”
換電産業中的動力電池，涉及新能源汽車、新能源電動車、載重卡車等等，如下圖。在本文中，我們重點讨論的是适用于電動計程車、私家車的換電技術。
圖：光大證券研究所
我們有必要先來了解下換電是如何實作的。換電，亦可了解為車電分離，和普通電動汽車插入式充電方式不同，換電模式下會把電動汽車中電量不足、待替換的電池取下，替換為充滿可用電量的電池。這個過程需要在換電站集中完成，類似于燃油車的加油站。過程如下圖：
圖：東方證券研究所
在這裡，換電模式相當于一種儲能。電池儲能技術的關鍵，在于電能由“生産—輸送—配置設定—使用”變成“生産—輸送—配置設定—儲存—使用”。新增的儲能一環所帶來的，首先是用電時間的改變。
換電站營運的動力電池，本身可以調整充放電時間、實作儲能的一部分功能，一定程度上平衡發電系統峰谷波動。這也是換電和快充最大的邏輯差異。充電樁本身，就是一個大功率負荷。當同一時間衆多超高功率充電樁同時運作，将對電網負荷産生較大沖擊，使電網調節承壓。日常生活中，如果所有車主都在下班後回家充電，對電網負荷是不小的沖擊。而換電，則可以通過調整動力電池充電時間，一方面可以在電力波谷進行充電，獲得更大的成本優勢；另一方面有助于電力調峰填谷，可以一定程度降低電網負荷。
對于車主來說，駕駛時間将被重新配置。
傳統汽車油不夠的時候需要加油，短時間内即可完成，但電動汽車電量不夠的時候，通常做法是尋找充電樁，快充模式下，車主可能仍需要等待一小時的充電時長，但如果遇到車流高峰或趕時間，1小時将顯得度日如年。如果車主去換電站更換電池，所花時間會大為改觀——換電過程需要2-5分鐘，效率碾壓充電模式。而随着技術的更疊，換電時間還在不斷縮短，比如2020 年， 奧動推出了最新一代4.0換電站，服務時間大幅縮短至1.5 分鐘，可實作20 秒的極速共享換電服務，頗有“唯快不破”的味道。
在購置成本上，換電模式更具優勢。電動車初始購車成本中，動力電池占比40%左右，“車電一體”的充電模式使整車成本被大幅擡高，而換電模式下的車電分離有助于降低消費者初始購置成本，同時順勢解決動力電池折舊和車身折舊差異較大的錯配問題。執行車電分離模式，最高購置價可下降一半，電動車購置實作平價。
換電模式對空間的優化改變，可以從兩方面了解。
對C端消費者來說，充電模式下，宇宙的盡頭是“充電樁”。平時在市區行駛或者周末去郊區遊玩問題不大，但是如果小長假想去别的城市全家出行，那還是要三思而後行，至少得先地圖找找目的地城市的充電樁在哪裡。如果是計程車營運者，長時間的充電意味着賺錢機會的流失，大城市裡遠處不敢去，小城市裡無法滿時出勤。換電模式下，隻要換電站網點足夠多，則其電動車續航焦慮将大大緩解，車主出行空間得以釋放。
再者，多數老舊小區由于設施改建難度大，充電樁隻能自己配置，從高層窗外抛出一根充電線來支援愛車的現象經常發生，存有安全隐患。根據《2020 年電動汽車起火事故分析》顯示，據不完全統計，2020 年媒體共報道燒車事故124 起；按車輛狀态分析，電動汽車充電過程中意外燃燒的事故數量占事故總數的23%。換電站的出現，将個體充電空間集于一體，采用集中可控，恒溫恒濕，恒定小功率慢充補能方式，這樣能控制充電環境，充分保障充電過程的安全。
對換電站營運商來說，空間位置的争奪更是必赢之戰。
投資建設換電站的成本在300-600萬元之間，獲利的關鍵在于提升單站的利用效率。而換電站的使用率提升，一方面是整體換電車型滲透率提升，更關鍵的是則在發達省份的關鍵位置布局。
根據GGII 資料，截至2020 年6 月，我國換電站保有量總計452 座。分省市來看，排名前十的依次為北京、廣東、浙江、江蘇、福建、湖南、上海、四川、海南、河北，其中北京因奧動新能源與北汽合作的計程車采用換電模式，換電站數量居全國首位。
從協鑫能科公告的換電站建設計劃來看，大部分亦集中于江蘇、廣東、浙江等經濟發達且新能源汽車銷量高的省份。抓住重點城市的重點區位進行搶先布局，或成為換電模式進一步普及、換電車型進一步拓展後，換電站營運商的核心壁壘之一。
03
江湖格局
在新能源汽車換電領域，大緻劃分出三派勢力：汽車企業、電池企業、營運商企業。汽車企業代表北汽新能源主打出租領域，蔚來則主推私人領域，均采用的底盤換電模式。
電池企業包括甯德時代、比亞迪、國軒高科等等；營運商的代表企業分别為奧動新能源和伯坦科技，奧動新能源緻力于商業化營運，伯坦科技則兼顧技術開發與商業營運。
這三類勢力并不是各自為戰劃分勢力範圍，而是共同參與到換電領域建設中去。
2016 年開始，北汽新能源與奧動開始在換電模式上達成戰略合作，大規模推廣應用換電模式，北汽新能源專注換電車輛推廣，奧動承擔換電技術研發和換電網絡投資建設及營運此外，聚焦整個産業鍊，換電網絡的普及，也有望成為動力電池回收、梯次利用的關鍵一環。
2021年蔚來推出BaaS 換電模式，并于8 月18 日成立了蔚能資産管理公司。股東方一共有4 家，分别為蔚來汽車、甯德時代、湖北科投以及國泰君安國際，各投資2 億元占比25%，甯德時代作為電池龍頭企業參與其中補足商業模式下最後電池一環。BaaS 模式中電池資産管理公司負責日常的 電池管理、儲能等等業務，車企負責換電服務與消費者對接，分工合作提高效率……
三派換電勢力密切合作固然是好事，但不可避免暴露出一些問題：
相當長一段時間内，他們自行探索，各自單獨布局換電站，由于對技術路線的了解不同，更換電池包的通用性等方面也存在差異，動力電池标準無法統一，尚缺乏權威機構來引導建設一系列行業通行标準。比如術語、規劃設計、建設施工驗收、快換電池箱、電池系統接口、換電站、運作服務網絡、運作管理、服務管理、換電車輛安全性及評價方法等。
另外，換電模式中，車輛和電池将分屬兩個主體，如果發生事故，責任劃分難以界定，相關法律法規、保險服務也亟待同步跟進。未來換電賽道還有諸多有待完善之處，但所幸時機已至，各方步伐邁越來越穩、越來越快。
結語：緻未來
東方證券預計，2025 年新能源汽車銷量占比達31%到780 萬輛，其中換電車型占比有望達30%。根據此銷量進行測算，2025 年換電站有望達2.2 萬座、營運市場規模有望達2631 億、換電站裝置市場有望達693 億，對應換電站建設、營運、換電裝置21-25 年CAGR 達80%-107%，換電行業十四五期間進入高速增長期。
現階段，雖然政策體系的完善與成熟技術的市場推廣還需經曆一段時期，但換電模式對于時間與空間、資源與效率的優化配置意義已日漸凸顯。筆者有理由相信，在整個新能源革命大局中，換電模式必将與時代共振。