新能源汽車是必然趨勢
杰弗里·韋斯特曾在《規(guī)模:復(fù)雜世界的簡單法則》通過一個(gè)篇幅提到：一切都是能源。傳統(tǒng)的化石燃料將讓我們陷入封閉系統(tǒng)范式，而可再生能源將使我們回歸真正可持續(xù)的開放系統(tǒng)范式。
對于一個(gè)主權(quán)國家來說，能源即是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，也是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要支柱。石油作為最重要的化石燃料之一，包括中國在內(nèi)的大部分亞歐美國家都嚴(yán)重依賴OPEC+國家的石油進(jìn)口，其中中國的石油進(jìn)口依賴超過了70%，其他國家也居高不下，故在能源供應(yīng)方面取代石油已經(jīng)成為全球大部分國家的共識。而汽車作為石油最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用占比超過了50%，在可持續(xù)發(fā)展和能源安全的倒逼下，這部分國家都開始在汽車以新能源替代石油。
隨著電機(jī)、電池技術(shù)的不斷突破，電動(dòng)汽車已成為最有望替代燃油車的新能源汽車被寄予厚望。雖然目前的電動(dòng)汽車尚未突破燃油汽車?yán)锍毯湍茉垂?yīng)的限制，但是已經(jīng)基本能滿足日常需求，新能源汽車（以下無特殊說明特指電動(dòng)汽車）的發(fā)展已經(jīng)提上了各國的戰(zhàn)略層面。
場化下的新能源汽車現(xiàn)狀
我國新能源汽車行業(yè)經(jīng)歷了近10年的政府補(bǔ)貼，培育了一批企業(yè)，隨著政府補(bǔ)貼逐漸退坡，產(chǎn)業(yè)從政策主導(dǎo)逐漸向市場主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更依賴市場化的選擇。
但在市場化的驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車的供求矛盾日益加深。一方面受到政策的刺激和約束各車企都需要生產(chǎn)新能源汽車，無論是全球大型車企集團(tuán)，還是國內(nèi)自主品牌，都為其未來5-10年內(nèi)的新能源汽車生產(chǎn)制定了明確的規(guī)劃；另一方面新能源汽車由于成本高昂和使用不便捷使得少有用戶愿為其買單。“激進(jìn)”的生產(chǎn)供應(yīng)計(jì)劃和乏力的市場需求之間的矛盾使得新能源汽車行業(yè)發(fā)展陷入了僵局。此外，新能源汽車在發(fā)展過程中也衍生出一系列問題制約了行業(yè)的普及。
1、新能源汽車較燃油車更高的成本
一般而言，新能源汽車比燃油車的購買成本能高出30%以上。雖然政策在過去賦予了電動(dòng)汽車減免稅、無牌照限制、補(bǔ)貼等特殊權(quán)利，但是在補(bǔ)貼退坡、牌照限量發(fā)放的環(huán)境下，電動(dòng)汽車曾經(jīng)的特殊權(quán)利優(yōu)勢已基本消失殆盡，高成本使得更多的購買者“望而卻步”
2、續(xù)航里程較短且充電時(shí)間過長，使用效率低。
目前的電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程普遍在300km上下（除去部分高端車型），而燃油車的續(xù)航一般能達(dá)到700km以上。電動(dòng)車除了續(xù)航里程低出一倍以上，充電時(shí)間長也是制約其普及的重要因素。慢充一般需要8-10小時(shí)，即便快充一般也需要2小時(shí)才能充滿，大大降低了使用效率。
為了追求高續(xù)航里程，再加之2017年新能源汽車國補(bǔ)對于純電汽車的電芯與電池組能量密度進(jìn)行了高指標(biāo)的明確傾向性，導(dǎo)致整車企業(yè)加速采用高能量密度的電池，純電汽車頻頻出現(xiàn)電池燃燒高風(fēng)險(xiǎn)事故。就目前的技術(shù)而言，安全和續(xù)航里程的關(guān)系如同“魚和熊掌”，故行業(yè)健康的發(fā)展只能通過“犧牲”續(xù)航里程才能得以實(shí)現(xiàn)。
3、純電動(dòng)汽車幾大核心零部件生命周期錯(cuò)配
目前電池的壽命為1.5-3年，而車身一般為8年，電機(jī)、電控等核心零部件甚至能長達(dá)20年。當(dāng)前電池技術(shù)還不足以匹配其余純電汽車其余核心零部件的有效生命周期，故在一輛電動(dòng)汽車的生命周期里，必然會進(jìn)行電池的更換。而電池成本占整車成本的約40%，將帶來更高的成本支出。
新能源汽車行業(yè)矛盾的日益加深，已經(jīng)使得近年來新能源汽車的產(chǎn)銷量增長加速放緩，2019年甚至出現(xiàn)了下滑，與政府的目標(biāo)背道而馳。目前新能源汽車除了成本高企以外，電池技術(shù)的發(fā)展也陷入了一定的瓶頸，在電池技術(shù)無法突破的時(shí)候，要實(shí)現(xiàn)新能源汽車的大幅推廣，需要有可行的技術(shù)和模式以解決目前行業(yè)中的矛盾。
任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開強(qiáng)大的“基建”的支撐，對于新能源汽車而言，其能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)就是“基建”，只有解決了不同技術(shù)階段的能源供應(yīng)問題，新能源汽車才有可能得以大幅推廣。
換電or充電？
從2014年開始充電模式被當(dāng)作能源補(bǔ)充的主流選擇，但趨勢正在發(fā)生變化，工信部等部委自2019年開始陸續(xù)出臺政策鼓勵(lì)換電模式。2019年6月發(fā)改委等三部委發(fā)布《推動(dòng)重點(diǎn)消費(fèi)品更新升級暢通資源循環(huán)利用實(shí)施方案（2019～2020年）》，明確“推廣新能源汽車電池租賃等車電分離消費(fèi)方式，降低購車成本”；尤其是2020年4月工信部聯(lián)合其他部委發(fā)布的《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》，約定“支持‘車電分離’等新型商業(yè)模式發(fā)展”、“新能源乘用車補(bǔ)貼前售價(jià)須在30萬元以下，但支持‘換電’模式的車輛除外”，將對換電模式的支持提升態(tài)度躍然紙上。
換電模式之所以得到納入頂層設(shè)計(jì)，主要是在新能源汽車高速發(fā)展的幾年內(nèi)，國家和企業(yè)對充電樁都進(jìn)行了大量投入，但是由于受制于充電樁地段，回報(bào)周期長出現(xiàn)了充電樁企業(yè)全面虧損狀態(tài)；后期維修成本高，導(dǎo)致眾多充電樁報(bào)廢閑置；再加上部分無人看管的充電車位經(jīng)常被燃油車占據(jù)，使得充電樁利用效率大大降低。
充電樁的建設(shè)和使用似乎無法支撐新能源汽車的大規(guī)模發(fā)展，而換電模式的出現(xiàn)卻能夠有效解決目前制約新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的幾大核心痛點(diǎn)。
首先，在換電模式下，車主在購買新能源汽車時(shí)無需支付電池的成本，能為車主節(jié)省約40%的購車成本。
其次，車主無需再為充電付出漫長的等待時(shí)間，只需在換電站花費(fèi)3-5分鐘更換電池即可。不改變用戶在使用燃油車時(shí)養(yǎng)成的能量補(bǔ)充習(xí)慣，換電效率提升至與燃油車加油時(shí)間近似。
無論是網(wǎng)約車司機(jī)還是私家車車主，成本、便利都是其是否選擇電動(dòng)車的主要因素。尤其對于網(wǎng)約車而言，其使用頻率極高，每天平均會進(jìn)行兩次充電，其中至少一次會在白天進(jìn)行，即便限制的快充技術(shù)也需要約2小時(shí)充滿，大大降低了效率，對于以時(shí)間為生的網(wǎng)約車司機(jī)而言無疑是雪上加霜。而且目前深圳、佛山等地已出臺“新增網(wǎng)約車必須為純電動(dòng)車”的政策，大有在全國推廣的趨勢，網(wǎng)約車將逐漸由電動(dòng)車主動(dòng)。而用腳投票的網(wǎng)約車公司和網(wǎng)約車司機(jī)已經(jīng)完成換電方案的市場教育階段。
從十年前國家電網(wǎng)在杭州試點(diǎn)出租車換電服務(wù)到近期幾大換電服務(wù)企業(yè)的情況看，除了節(jié)約成本和高效換電以外，換電模式相比充電模式還有以下優(yōu)勢：
1) 電池壽命長。由于對充電時(shí)間的需求，用戶對新能源汽車充電時(shí)一般都使用快充的方式，對電池壽命造成較大的損害。而換電后的電池一般采用慢充方式補(bǔ)電，可以有效保護(hù)電池，延長使用壽命。
2) 電池利用率和回收率高。充電模式下的電池歸屬于各個(gè)車主，每個(gè)人對電池的使用和處理不同，容易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞。而換電模式下的電池歸屬于換電站，進(jìn)行電池包統(tǒng)一管理，換電站可根據(jù)電池的性能情況進(jìn)行梯次利用，使得電池資產(chǎn)價(jià)值最大化；在電池壽命終止時(shí)實(shí)現(xiàn)電池包集中回收，大幅提高回收率，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)；
3) 便于電網(wǎng)配網(wǎng)工程建設(shè)。由于充電樁遍布于各小區(qū)、園區(qū)、樓宇之間，純電汽車快充模式對電網(wǎng)沖擊較大，額外的電網(wǎng)負(fù)荷使得電網(wǎng)公司需要大面積進(jìn)行增量配電網(wǎng)；而換電站較為集中，只需集中幾個(gè)區(qū)域進(jìn)行增量配電網(wǎng)即可，方便配網(wǎng)，有效緩解電網(wǎng)壓力。
4) 節(jié)約土地空間資源。充電樁的建設(shè)一般需要占用專屬停車位，在土地成本昂貴的城市里，利用停車位大量從事充電服務(wù)將導(dǎo)致充電服務(wù)費(fèi)高企，在本就成本高昂的購車成本下“雪上加霜”，影響純電動(dòng)汽車的進(jìn)一步普及。但換電站的建設(shè)只需要換電車位，電池取出后充電占用空間也很小，更適合土地成本高昂的中國一二線城市。
5) 節(jié)省家用充電樁支出。與美國多為城郊別墅的住宅結(jié)構(gòu)不同的是，中國城市內(nèi)住宅多為高樓公寓，并不方便安裝充電樁，而用戶要完成充電需要到其他有充電樁的地方花費(fèi)較長時(shí)間充電，影響了私家車新能源汽車普及。而換電站的普及，用戶可以僅花費(fèi)幾分鐘時(shí)間就實(shí)現(xiàn)換電，可以完全起到替代家用充電樁的作用，再一次降低了使用成本。
6) 實(shí)現(xiàn)真正的新能源。雖然新能源汽車是靠電力驅(qū)動(dòng)，但是目前電力是以消耗化石燃料的煤炭為主，沒能真正的實(shí)現(xiàn)新能源。在充電模式下，需要穩(wěn)定的電網(wǎng)才能夠保障充電過程的順利，而目前只有煤炭發(fā)電能夠保障該穩(wěn)定性。而目前考慮到社會的可持續(xù)發(fā)展，未來政府會逐漸減少煤電供應(yīng)，提升新能源發(fā)電的比例，從而推動(dòng)可再生能源的推廣和生產(chǎn)使用。換電模式下，換電站區(qū)位集中，電池的蓄能是由換電站統(tǒng)一管理，可以通過便捷的分布式儲能方式，實(shí)現(xiàn)與可再生能源進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，降低對煤電能源的依賴。
換電模式展現(xiàn)出的優(yōu)勢能夠有效解決行業(yè)中現(xiàn)存的矛盾與問題。目前，換電模式已經(jīng)得到市場驗(yàn)證，更多的車廠也開始加入到這個(gè)行列，將共同為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展與普及譜寫新篇章。
總結(jié)
現(xiàn)階段的換電網(wǎng)絡(luò)對于新能源汽車，就如同“石油之于燃油車、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之于智能手機(jī)”，前者將是后者大規(guī)模發(fā)展的基石。在充電模式局限性日漸暴露、換電模式技術(shù)基本成熟的環(huán)境下，哪種模式能夠打破目前行業(yè)發(fā)展僵局，成為新能源汽車長遠(yuǎn)發(fā)展的強(qiáng)有力的“新基建”，答案似乎已經(jīng)很明顯了。
