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范泛谈:选择换电是一场补能效率与成本的博弈

  • 原创
  • 2023-12-01 16:58
  • 来源:电车资源

摘要:换电的效率价值大于增加的成本才有未来!

最近,因蔚来汽车与长安汽车和吉利控股在换电领域达成战略合作引起了行业的高度关注。联想到前段时间,蔚来汽车因财报继续放大亏损引发其是否会倒闭的行业争论,本人将用两篇文章对新能源汽车换电适用场景,新能源物流车是否有必要开发换电车型及蔚来汽车与其换电“朋友圈”合作前景谈谈个人看法,权当抛砖引玉。

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在新能源汽车领域,换电作为一种特殊的补能方式,一直备受关注与争议。不仅在乘用车领域,在新能源商用车领域,近两年换电重卡扶摇直上,近来个别MINI卡和几款纯电轻卡也推出了换电车型,加上蔚来构建换电“朋友圈”,换电因此再上热搜。这是自2021年底工信部印发《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,并将11个城市纳入试点示范换电及宁德时代推EVOGO换电业务后,平静了相当长一段的新能源汽车换电再起波澜。

01 换电的行业之殇

很多时候理想很丰满,现实总是很骨感,新能源换电可能也是如此。

新能源汽车换电的行业尝试从2007年以色列Better Place到2013年特斯拉Model S可实现90秒换电。2011年起,我国国家电网在青岛与杭州试点示范换电模式,都希望新能源汽车补能跟油车加油一样简单快捷,从而成为主要的电车补能方式,但最终结果却是无一成功案例,不是破产就是被叫停,还在坚持的也是或巨额亏损或举步维艰。

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虽然换电重卡发展得不错,在短短两年多时间,占据了新能源重卡市场的半壁江山,但经营重卡换电站的运营商却鲜有盈利的。

而新能源乘用车换电更是步履维艰,目前还有一定规模的只剩下蔚来汽车、奥动和杭州伯坦科技。成都鹰明虽起步较早但规模一直很小,吉利睿蓝、羿动科技和宁德时代EVOGO只能说是在试水换电,雷声大而雨点小。

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占据换电站总量60%的蔚来汽车,今年车没比往年多卖,每月还是万台上下,换电站增长速度倒是很快,到本月已超过2100座,但每年亏损金额也在急剧增加。2022年全年亏损超144亿元,而2023年上半年亏损就超109亿元,公司的资产负债率也从2020年的41%,到今年半年报的73%。这已超过银行给实体企业提供规模授信要求资产负债率不超70%的红线了,所以引发了各方对蔚来汽车是否会有未来的讨论与质疑。

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02 快速补能是换电最大的优点

新能源汽车的动力锂电池由其本身的特点决定了其充电需要一定的时间,因为电池的充电电压和电流都有一定的限制,超过了这一限制轻则大幅折损电池循环寿命,重则引发安全事故。尤其是在SOC在0~20%和80%~100%涓流充电期,充电电流倍率不高,单位容量充电的时间也会更长。所谓每秒钟一公里的液冷超充和4C~5C快充也主要是在SOC20%~80%这一恒流充电区间。在非超充条件下,即使是直流快充,从车辆匮电到充满一般也要1小时-1.5小时。

而且,动力锂电池长期大电流充电对其循环寿命的确有较大的影响。慢充有利于电池循环寿命的延长。

因而,为解决充电长时间等待,实现快捷补能的换电也就应运而生。只需3~5分钟可不下车完成换电,及车电分离可大幅降低车辆购置成本,成了蔚来汽车及一众换电产品的主要卖点。

新能源汽车换电是指采用更换电池的方式为电动汽车提供能源补给。一般都认为与充电方式相比,换电模式具有以下优势:

一是快速补能:换电模式可以在几分钟内完成电池更换,大大缩短了电动汽车的充电时间,提高了使用便利性。

二是降低购车成本:采用换电模式,车电分离,用户可以选择购买不含电池的电动汽车,从而降低购车成本。同时,电池租赁服务也可以降低用户的使用成本。

三是可以解决电池衰减问题:选购电车的客户担心随着电池使用年限的增加,电池容量会逐渐衰减,影响电动汽车的续航里程。换电模式可以有效解决这一问题,用户可以随时更换有容量保障的电池,保证车辆的续航里程。

四是提高电池安全性与实现电网削峰填谷:通过检测、集中充电和管理,可以对电池状态进行有效检查与监测,提前发现电池问题。同时可以通过光储充放实现虚拟电厂和电网削峰填谷。

03 成本高是换电的固有顽疾

照说换电有如此多的优点,应该发展迅速,为何十几年了还步履蹒跚,举步维艰?关键还是成本问题。

首先,换电大幅拉升了电池保障成本。动力电池是新能源汽车最大的成本构成项目,一般占到整车成本的30%~50%。为了保障新能源汽车的正常换电,需要一定比例的备用电池,这一比例有的认为高达1:1.3,也有认为1:1.05就差不多。但无论比例的高低,其换电站的电池仓位还是会填满的。以蔚来汽车为例,其第一代和第二代换电站约1300座(平均每个站10个电池仓位计),第三代换电站1000座(每个站21个电池仓位计),光备用电池组就多达3.4万组。而蔚来汽车成立至今累计销售的车辆还不到42万辆(截至2023年10月),其车辆与电池保障比是1:1.081。如果按电池成本占整车成本的中位数40%算,因换电增加的备用电池成本一项比充电就拉高了整车成本的3.2%。按蔚来汽车平均车价40万元计,这一项就比充电车型每台高了1.28万元。

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其次,换电电池箱体成本和接插件成本也远高于充电换电电池箱体和接插件,因为要反复的机械拆装摩擦,为了保护其防护等级,箱体的结构、材料及接插件要求都远高于充电车型,成本也大幅增加,甚至是充电箱体的数倍以上。按三一重卡销售价格比较,其282度电的换电重卡与437度电的充电重卡价格差不多。而超150度电的容量差抵消的就是换电箱和接插件不同而增加的成本。

再次,换电站的建设成本非常高。目前蔚来汽车一座换电站按蔚来总裁秦力洪所说大概300多万元,一座重卡换电站投入一般在400万元以上,也非一个同类充电站投建成本所能比肩。

最后,换电站的运营维护成本高且关键是通换之路异常艰难。换电站虽然占地面积不大,但对场地要求却是异常之高。除地理位置外,承重、消防都有特殊要求,单平米租金自然也远高于充电场站。最要命的是换电站不能像绝大多数充电站一样可以实现无人值守。虽然蔚来汽车三代站加了激光雷达设备,理论上可以自动引导车辆换电最终实现无人值守。但现实是一座换电站数十块电池在电池仓中检测并充电,不敢无人值守。即使设备可以完成无人值守换电,但换电设备一旦出现故障,车主该如何处置?充电站一根桩充不了可换根桩,而换电站车辆一旦进入换电程序又换不了,车主该怎么处理?所以换电站实现无人值守只是理论上可行,现实中几无可能。而换电站值守人员的人工成本又将是换电站实现盈利的最大障碍,因为只要是有人值守,每个换电站平均须配三人才能保障换电站7x24小时运转,而且值守人员的知识水平和操作技能还不能低,人工成本自然也不会低,这得每天完成多少车辆的换电其换电服务费才能抹平这一人工成本支出。

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除了换电站人工成本高的维护成本问题外,还有一个关键问题是因无法通换,换电站往往作业时间不饱满。受制于各家车企车型平台的差异,电池箱体,接口,线束更是千差万别,都没有统一的标准所以各车企只能是各换各的。现在换电过程从车辆进入换电程序到换电完成基本都在五分钟以内,加上目前换电站内可配超充的加持,如果能实现通换,每个换电站每天完成200台次上以上换电根本没有问题,但是现在各换电站只能换自家车辆,每个换电站平均每天换电50台次都算不错,严重的换电作业不饱和状态,而换电站的固定成本又居高不下,各换电站发生大幅亏损也就难以避免。用蔚来汽车领导的说法,蔚来三代换电站每站平均每天换电150车次方能在8年时间收回投资,现在巨额亏损也就难避免,所以蔚来向同行开放换电站也就是势在必行,否则这个亏损的窟窿只会越来越大。

以上就是为什么换电成本比充电成本高得多的原因。以蔚来汽车75度电池,每月6次免费换电为例,月租980元,按SOC剩余20%即行换电,6次换电共耗360度电,平均每度电及电池租赁成本高达2.72元,即使每次SOC为0再换,450度电,平均每度电及电池租赁成本也在2.1元左右,比起充电电价加服务费平均高了一倍以上。

04 换电的效率价值大于增加的成本才有未来

既然换电没有成本优势,那么换电发展的前景和底层逻辑在哪?这就在于补能效率。

只有通过换电节省补能时间创造的价值超过因换电而多支付的补能成本,换电模式方能可行。这个价值有可能是经济利益,如可赚更多的钱;也可能是一种体感价值,如坐在车内完成换电比在环境条件不一的充电场站长时间等待车辆完成充电体验感受是完全不一样的。

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所以,追逐经济利益的换电场景主要在B端高频用车环境,巡游出租车、网约车,钢铁、火电、矿山、港口等短倒拖挂重卡,都基本上是人歇车不歇。B端换电车辆又都在一些特定区域运行,便于集中建换电站,能保证就近换电。

在此,说说最近一些新能源物流车企也在尝试推换电车型。如MINI卡的豪驰橙仕,鹰明与大运、江淮等合作推出换电轻卡。不知这些企业推出这些换电产品前,是否找到了其高频用车场境,如果没有,仅仅为了所谓的快速补能,最终可能是既无法快补(换电站太少或提供单箱流动换电距离太远),又要承担很高的补能成本的不良后果。

因为,绝大多数新能源物流车每天作业的时间都比较有限,很少属于高频用车。即使车辆作业的时间很长,司机也需要吃饭休息,在目前各种公共充电场站密布的情况下,在吃饭和休息时间补电是完全可以的,因而根本就没有必要去推或用换电车型,而因此承担过高的换电补能费用。所以,本人认为新能源物流车在目前用车条件下推换电车型,纯属开发人员闲着没事干开发的没有市场的产品,糊弄上级浪费公司资源,就跟开发氢燃料电池物流车一样。

蔚来汽车的车主选择换电显然不是为了追逐经济利益,大多是为了追求体感价值或车电分离而大幅降低一次性购车成本。但这类C端换电对换电站的布局及密度又有了很高的要求。如果一个城市的换电站太少,虽说换电过程只需4分钟,而去换电站的路上需1小时,为此还付出了更高的补能成本,客户还会有体感价值和满意吗?所以,蔚来汽车只好不断加快换电站的建设,密集其充换电网络,因而换电站投资越来越大,亏损也越来越多,虽然可以改善客户体感,但财务压力下,蔚来汽车连续两次下调车主月免费充电次数,引起客户的不满,与蔚来汽车极致服务IP明显不符。

尽管蔚来汽车总裁秦力洪在广州车展上,一再强势表示蔚来汽车不会倒闭,未来也绝对不会倒闭,但公司长期巨额亏损且越亏越多,秦总这一强势表态不知在他自己和一众车主中又有多大可信度。毕竟没有哪个企业可以做到绝对不会倒闭,毕竟威马汽车倒闭出现的售后问题和车机系统问题就是现实活生生的例子,毕竟蔚来这么亏下去,账上的现金也支撑不了七个季度不到两年时间。大家肯定都不愿做类似威马汽车那样的车主,何况蔚来汽车很多还是车电分离的车,如果真到了那一天,车主只有车身没有电池,威马汽车还能动,蔚来汽车可能连动都动不了,先得找地方买到电池再说。

(文章作者:范永军,成都新能源汽车产业推广应用促进会秘书长

网友评论

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  • 电车资源网友
  • 电车资源网友
  • 2023/12/2 15:59:28
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  • 1楼
范泛出品,必属精品。
  • 电车资源网友
  • 电车资源网友
  • 2023/12/2 16:05:01
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  • 2楼
范泛出品,必属精品。
兄dei,暴露年龄了。知道这句话的都是看邵氏电影长大的。
  • Lin
  • Lin
  • 2023/12/2 16:48:31
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  • 3楼
我感觉还是传统的好。这些花里胡哨的
  • 大白
  • 大白
  • 2023/12/2 17:43:40
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  • 4楼
商用车使用场景的密度,换电的成本,太过于依赖B端了,城市充电场站相对饱和
  • 电车资源网友
  • 电车资源网友
  • 2023/12/2 17:54:23
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  • 5楼
商用场景的高频使用对换电站密度和要求更高,现在的快充站点基本都能满足城市体量的

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